土木工程中混凝土施工技术与质量控制
张柱
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引言
混凝土作为土木工程领域应用最为广泛的建筑材料,其施工技术与质量控制水平对建筑、桥梁、水利等工程的安全性、耐久性及经济性起着决定性作用。随着我国基础设施建设规模的持续扩大与工程建设标准的不断提高,对混凝土施工技术与质量的要求日益严苛。
一、土木工程混凝土关键施工技术
1.1 高性能混凝土施工技术
高性能混凝土以其高强度、高耐久性和良好的工作性,在超高层建筑、跨海大桥等重大工程中广泛应用。其施工技术的核心在于配合比设计与过程控制。硅灰可显著提升混凝土早期强度与密实度,粉煤灰则能改善工作性、降低水化热。施工过程中,搅拌环节要求采用强制式搅拌机,严格控制搅拌时间与转速,确保物料均匀分散;浇筑时,因高性能混凝土流动性大,需采用分层连续浇筑工艺,避免出现冷缝。
1.2 大体积混凝土施工技术
大体积混凝土由于混凝土体量巨大,混凝土内部水化热会产生大量热量,若不能及时释放,就会在混凝土内部产生过大的温度应力,造成温度裂缝,从而危及结构稳定性,温控防裂是这类结构施工技术的重要内容。温控防裂技术主要包括原材料选用、施工方法和温度监测等内容。混凝土施工方法大多采用分层分段浇筑法,每层厚度不大于 30~ 50cm,利用分层散热的作用使混凝土内部温度有所下降;应注意设置施工缝。
1.3 装配式混凝土施工技术
装配式混凝土施工是将构件在工厂加工制成,运到施工现场安装连接的一种建筑工业化生产方式。该施工技术方法主要由构件制造、运输、安装连接。构件制造主要是在构件制作中注意控制模具尺寸的误差、钢筋绑扎、预埋件的固定以及确保构件强度,可采用蒸汽养护方式或者自养的方式养护构件。安装连接在构件制造完成后进行施工现场的安装连接,其安装连接的技术比较复杂,多用的安装连接方式有套筒灌浆连接方式、浆锚搭接连接方式及螺栓连接方式。
1.4 特殊环境混凝土施工技术
混凝土在不同环境施工需根据施工环境酌情对施工方案做出调整。炎热天气下的混凝土施工易造成其水分快速蒸发、坍落度迅速降低,从而诱发混凝土塑性收缩裂缝。炎热天气下的混凝土施工应利用骨料的遮阳挡日,适当添加冰块拌制降低混凝土入模温度、混凝土中掺缓凝剂延长凝结时间,并尽量缩短混凝土施工间距,混凝土入模后立即进行保湿覆盖养护。混凝土浇筑后立即对其覆盖保温材料,必要时搭建暖棚进行混凝土施工养护,运用暖棚法养护、电加热养护。
二、混凝土施工质量控制要点
2.1 原材料质量控制
混凝土质量主要取决于原材料质量,对水泥加强安定性、强度等级、凝结时间的检测,严禁使用过期、受潮结块的水泥;对骨料的含泥量、泥块含量、级配进行控制,粗骨料针片状颗粒含量高会影响混凝土的强度,细骨料含泥量过多会影响和易性;对混凝土外加剂的掺量、品种必须按工程需求经试验确定,使用掺量过高的减水剂容易使混凝土缓凝,掺入量过多的引气剂也会削弱强度等。对每批进场的原材料进行抽样测试,并留样备用,不合格的物料坚决退场,从原材料方面消除质量隐患。
2.2 施工过程质量控制
严格按照施工工序各环节进行控制。模板工程模板要有足够的强度、刚度和稳定性,接缝严密不漏浆;钢筋工程保证钢筋的规格和数量、间距满足设计要求,严格保护层厚度,避免出现露筋现象;混凝土浇筑完成及时覆盖养护,普通混凝土养护期不得少于 7天,抗渗混凝土养护期不得少于 14 天,高温、干燥的气候环境下要增加养护周期,保
证混凝土强度的正常增长。
2.3 常见质量问题与防治
混凝土常见质量通病有裂缝、蜂窝麻面和强度不足。裂缝按照产生的原因不同,可从控制温差产生的温度裂缝、降低水泥水化热放热量、降低温度应力、控制收缩量等方面进行温控措施预防;由混凝土干缩裂缝主要还是做好养护及控制水灰比的方法来实现的,解决裂缝问题可从振捣过程中不能过振或者漏振,确保混凝土振捣密实方面着手;模板板缝未密封造成漏浆、振捣操作不当,模板板缝不严等方法解决;解决蜂窝麻面缺陷主要做好模板拼缝和混凝土振捣密实两个方面;强度不足主要是配合比设计不合理、水灰比过大、混凝土养护不到位等方面。
三、提升混凝土施工质量的优化策略
3.1 加强施工技术创新
支持企业与研发机构联合进行新混凝土施工技术的开发,比如智能浇筑技术的应用,运用无人机、机器人完成混凝土准确浇筑;3D 打印混凝土技术的应用,对复杂结构施工高效率、高精准度;自修复混凝土的应用,混凝土中加入微生物或者胶囊型的愈合剂,使混凝土的裂缝能够自我修复。将国外先进的施工设备、施工工艺引进国内进行本土化的改良,提升国内的混凝土施工技术。
3.2 完善质量管控体系
严格落实质量管理制度,明确施工、监理、检测等相关各方的质量责任。实施过程质量追溯制度,对从原材料选购到施工完成及最终的成品验收,过程中每一个节点做到记录存档,使质量问题可追溯。加大质量检测,除了质量检测的标准项目外,对混凝土内部情况实施质量检查;应用 BIM 技术构建质量信息的管理平台,对施工的质量做实时监控,及时发现问题、及时整改。
3.3 强化人员培训教育
定期开展施工管理人员技术交底工作,对混凝土的施工标准、新技术应用、质量控制难点等进行理论授课、实践操作、案例讲解,提升施工管理人员施工技术水平及工作质量意识,对重要工作岗位开展“持证上岗”考核,确保持证上岗。进行质量安全警示教育,提升全员质量安全责任意识,努力营造人人都讲质量的工作氛围。
3.4 优化施工组织管理
要科学做好施工组织设计工作,做好施工进度的安排,克服急于求成带来的不利影响,杜绝施工质量风险。要做好资源配置工作,要根据不同规模的工程,结合施工进度,合理配置施工机械、材料以及劳动力等。要做好工序之间的协调配合工作,做好工序交接验收制度,前一道工序验收合格后才能进入下一道工序的施工中。可以采用项目管理信息化系统对施工进度、质量、成本实现动态的监控与管理,不断提升施工组织管理效率,确保混凝土的施工质量可控。
结语
土木工程混凝土施工技术与质量控制是一项系统工程,涉及技术应用、质量管控与管理优化多个层面。通过掌握高性能、大体积、装配式及特殊环境混凝土关键施工技术,把控原材料与施工过程质量要点,并实施技术创新、完善管理体系等优化策略,可有效提升混凝土施工质量,保障土木工程结构安全与耐久性,推动行业高质量发展。
参考文献
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[2]杨烁.土木工程中混凝土施工技术的质量控制[J].北方建筑,2020,5(05):69-72.
[3]赵龙.土木工程中大体积混凝土结构施工技术及质量控制策略[J].冶金与材料,2021,41(04):121-122.