劉磊
【摘要】高層建筑作為目前我國土建施工的主要形式,對(duì)混凝土施工技術(shù)提出了越老越高的要求,卓越的混凝土施工技術(shù)不僅能保證建設(shè)質(zhì)量,還能提高建筑的使用壽命,對(duì)建筑行業(yè)具有重要價(jià)值。基于此,本文對(duì)混凝土施工的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了簡要分析,并對(duì)當(dāng)前高層建筑土建施工中混凝土施工中存在的問題進(jìn)行了研究和探討,進(jìn)而從質(zhì)量監(jiān)控、技術(shù)創(chuàng)新、環(huán)境控制和人員培訓(xùn)等方面提出了一系列對(duì)策和建議,希望能為相關(guān)單位提供借鑒和參考,促進(jìn)相關(guān)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】高層建筑;土建施工;混凝土施工技術(shù)
【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.
17.056
引言:
美國在混凝土施工方面的研究較早,成果也頗為豐富。Wilson1利用計(jì)算機(jī)開發(fā)了有限元計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行溫度應(yīng)力的研究,通過模擬不同溫度條件下混凝土結(jié)構(gòu)的狀態(tài),為大壩建設(shè)實(shí)踐提供了若干解決方案。中國的相關(guān)研究起步較晚,但發(fā)展速度卻較快。王鐵夢(mèng)3最先開始混凝土裂縫控制的研究,其成果多用于在工業(yè)和民用建筑中。他對(duì)施工理論及計(jì)算方法給出了具體方案,并制定了YBJ224-91行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)用來對(duì)大體積混凝土的工程項(xiàng)目進(jìn)行規(guī)范。陳里紅、傅作新等4通過計(jì)算機(jī)仿真程序?qū)⒁?、二、三維有限元的數(shù)值模型進(jìn)行有效組合,驗(yàn)證了在自動(dòng)化程序中融入混凝土新性質(zhì)的有效性,并將其成果運(yùn)用到龍灘砼大壩的數(shù)據(jù)模型中。西安理工大學(xué)研究了咸陽國際機(jī)場案例,推導(dǎo)出網(wǎng)格浮動(dòng)法,提出了“誘導(dǎo)縫”概念,對(duì)開裂是有幾率產(chǎn)生這一結(jié)論進(jìn)行論證,顛覆了開裂并不完全是必然產(chǎn)生的認(rèn)知。
本文主要采用文獻(xiàn)分析法和定性分析法,對(duì)高層建筑土建施工中的混凝土施工技術(shù)進(jìn)行研究。首先,對(duì)國內(nèi)外的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行梳理和研究,進(jìn)行混凝土施工技術(shù)的全面了解,并通過總結(jié)和歸納了解當(dāng)前混凝土施工技術(shù)的發(fā)展方向的研究重點(diǎn)。其次,在對(duì)眾多施工案例的經(jīng)驗(yàn)歸納和總結(jié)的基礎(chǔ)上,對(duì)混凝土施工技術(shù)進(jìn)行全方位分析,認(rèn)識(shí)當(dāng)前該技術(shù)的痛點(diǎn)和難點(diǎn),以精準(zhǔn)地找出問題所在。
1、高層建筑土建施工中混凝土施工的要點(diǎn)分析
混凝土施工是城市建設(shè)的重要一環(huán),其技術(shù)運(yùn)用的高低會(huì)直接影響高層建筑的質(zhì)量、安全、使用壽命和穩(wěn)定性等方方面面。因此,開展高層建筑土建施工中的混凝土施工技術(shù)研究,能對(duì)混凝土施工質(zhì)量和施工安全進(jìn)行保障,從而保證土建施工的高質(zhì)量完成結(jié)果,對(duì)建筑行業(yè)的長效發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義和重要價(jià)值。
1.1混凝土澆筑
混凝土的澆筑過程一般采用分層逐漸澆筑的方法進(jìn)行,同時(shí)進(jìn)行振搗棒振搗密實(shí)工序5。根據(jù)澆筑時(shí)的實(shí)際情況,會(huì)在澆筑帶的坡面兩側(cè)分別安置振搗棒,負(fù)責(zé)坡面的上部和下部夯實(shí),確保混凝土的密實(shí)。定點(diǎn)振搗時(shí)間在20-30秒為宜,避免振搗不到位或者振搗過度產(chǎn)生離析的現(xiàn)象。
1.2底板的混凝土施工
底板的混凝土施工是高層建筑土建施工的基礎(chǔ),需要具備較強(qiáng)的承重能力。底板的厚度和表面積比較大,混凝土相對(duì)厚實(shí)。底板的混凝土澆筑從深坑入手,再進(jìn)行大面積的基礎(chǔ)澆筑,從一端至另一端,從底層向上澆筑。在底板的澆筑環(huán)節(jié),要根據(jù)水平拉線驗(yàn)證底板高度,保證其表面的平整和高度的標(biāo)準(zhǔn),對(duì)多出的高度和凹凸面進(jìn)行削減和磨平,進(jìn)行規(guī)整的壓光處理。
1.3墻體和墻柱的混凝土施工
高層建筑的墻體和墻柱的混凝土施工厚度一般設(shè)置在3-5厘米之間6,其建筑環(huán)節(jié)一般與混凝土澆筑同時(shí)進(jìn)行,即使不同步,時(shí)間間隔也不宜過長?;炷恋妮斔瓦x用安全泵操作進(jìn)行,結(jié)合塔吊,進(jìn)行柱頭的砂漿運(yùn)輸。墻體和墻柱的混凝土施工一般需要人工振搗,此外,在澆筑完成后,亦需要進(jìn)行表面的抹面處理。
1.4梁板的混凝土施工
相較于墻體和墻柱,樓層梁板對(duì)施工強(qiáng)度的要求要高很多。因此,在底板與梁板的交界處需要采用鐵絲網(wǎng)進(jìn)行分隔。梁板的混凝土澆筑施工與樓層底板的澆筑同步進(jìn)行為宜,若先進(jìn)行梁板澆筑,可能會(huì)出現(xiàn)梁高的階梯形狀況,此時(shí)可以考慮進(jìn)行底板的同時(shí)澆筑。此外,對(duì)梁板的混凝土施工需要安排對(duì)應(yīng)的排水措施。
1.5混凝土養(yǎng)護(hù)
混凝土養(yǎng)護(hù)工作在澆筑和振搗完成后進(jìn)行。養(yǎng)護(hù)工作需要及時(shí)跟進(jìn),以保證混凝土的質(zhì)量。一般來說,在模板拆除后,需要定期對(duì)混凝土表面進(jìn)行灑水處理,也維持內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,該項(xiàng)工作一般需要持續(xù)七天左右7?;炷恋酿B(yǎng)護(hù)工藝需要根據(jù)土建施工區(qū)域的實(shí)際情況變動(dòng),可以采取澆水方式進(jìn)行8。
2、高層建筑土建施工中混凝土施工存在的問題
2.1配比設(shè)置不佳
混凝土的成分中主要含有砂石、水、水泥等,其成分的含量會(huì)直接影響會(huì)直接影響混凝土的屬性。尤其是大體積混凝土,由于其界面較大,就更容易在配比過程中產(chǎn)生內(nèi)外溫差和收縮應(yīng)力,如果控制不當(dāng),會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的混凝土裂縫問題。然而在現(xiàn)實(shí)混凝土配置過程中,相關(guān)施工單位投機(jī)取巧,不能根據(jù)建筑施工需求,對(duì)各成分含量進(jìn)行配比實(shí)驗(yàn),從而進(jìn)行科學(xué)配比,以至于混凝土的耐久性和強(qiáng)度難以滿足土建施工要求。此外,部分單位對(duì)施工工藝的控制力度不足,在混凝土配置環(huán)節(jié)缺乏對(duì)配比工作的監(jiān)督和管理,也導(dǎo)致了混凝土配比工作效果不佳的結(jié)果。
2.2材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)
在高層建筑土建施工中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)混凝土質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象。由于相關(guān)檢驗(yàn)人員的質(zhì)檢工作缺席、相關(guān)單位一味追求低成本建設(shè)、企業(yè)的材料檢查制度不完善等,導(dǎo)致混凝土材料的選用不能滿足高層建筑的施工要求,給建筑工程安全帶來嚴(yán)重隱患。此外,在后期正式施工前,施工單位不能對(duì)混凝土的性能進(jìn)行出場試驗(yàn),缺乏對(duì)混凝土材料性能的把控,可能產(chǎn)生混凝土屬性與土建施工技術(shù)不匹配的現(xiàn)象?;谝陨蠋追矫嬉蛩?,混凝土材料的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、性能不匹配的問題比較普遍,制約著高層建筑土建施工的質(zhì)量和結(jié)果,埋下了巨大的安全隱患。
2.3攪拌工藝不到位
混凝土的攪拌工作是繼混凝土科學(xué)配比后的一個(gè)重要過程。混凝土的攪拌需要按照既定設(shè)計(jì)要求有序開展,特別是大體積混凝土的攪拌,每一步工藝需要將材料質(zhì)量進(jìn)行過秤檢查,保證材料的比例不存在較大偏差。攪拌工藝包含對(duì)水的加入量的要求?,F(xiàn)實(shí)中常常出現(xiàn)混凝土“不堪重負(fù)”倒塌的情況,在后期原因測(cè)定中,發(fā)現(xiàn)混凝土內(nèi)部存在眾多氣孔,而出現(xiàn)這些氣孔的根源,則是因?yàn)榧铀?,最終降低固化的混凝土的力學(xué)性能大大減低9。故在攪拌工藝中,水分比例的多少也是一個(gè)重要方面。
2.4溫度控制有偏差
混凝土建筑環(huán)節(jié)需要對(duì)其溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制,溫度過高會(huì)導(dǎo)致澆筑的結(jié)果不能滿足高層建筑土建施工需要。溫度控制主要指的是降低溫度處理,溫度控制在25℃以下比較適宜。目前施工單位對(duì)溫度控制的主要手段有將澆筑工作選擇在溫度較低的夜間進(jìn)行或者灑水進(jìn)行表面降溫,取得了一定成效。但在成型后的持續(xù)降溫處理上,存在著工作不到位的情況。混凝土散熱具有時(shí)間上的連續(xù)性,單憑表面溫度的降低不能判斷內(nèi)部溫度的高低,因此需要進(jìn)行持續(xù)的降溫10。但在實(shí)踐中,出于盡快完工的急促性和施工進(jìn)度的追趕性,對(duì)混凝土的溫度把控有時(shí)候會(huì)存在著偏差,導(dǎo)致混凝土后期可能出現(xiàn)龜裂的情況。
3、影響高層建筑土建施工中混凝土施工的原因分析
3.1混凝土施工技術(shù)不完善
混凝土施工不是一蹴而就的過程,它包含攪拌、澆筑、拆模、養(yǎng)護(hù)等眾多環(huán)節(jié),具有時(shí)間上的連續(xù)性,甚至空間上的關(guān)聯(lián)性。當(dāng)前的混凝土施工技術(shù)尚且存在不足,技術(shù)創(chuàng)新較為落后,不能滿足多元化施工的現(xiàn)實(shí)需要?;炷潦┕ぜ夹g(shù)根據(jù)施工條件進(jìn)行調(diào)整和改善的能力不足,很多施工單位在工作中貫穿著“固定招式應(yīng)對(duì)施工”的理念,即使意識(shí)到當(dāng)前的混凝土施工技術(shù)不能與當(dāng)前施工要求充分匹配,依舊按照既有方式進(jìn)行施工,是混凝土技術(shù)很難有所突破。
3.2施工單位監(jiān)督管理工作有漏洞
施工單位在施工前的準(zhǔn)備工作、施工中監(jiān)督管理工作和施工后的檢驗(yàn)檢查工作中存在著不足。首先,在準(zhǔn)備階段,對(duì)施工環(huán)境的考察不到位。當(dāng)?shù)氐牡乩項(xiàng)l件、氣候條件是影響混凝土施工的因素的一部分,需要被考慮在內(nèi)。對(duì)材料的監(jiān)管、應(yīng)急預(yù)案的設(shè)定、人員的部署等也是準(zhǔn)備工作的重要部分。其次,施工中缺乏對(duì)施工工藝的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,對(duì)施工人員的操作手段和操作流程缺乏管控。此外,對(duì)施工結(jié)束的驗(yàn)收工作存在漏洞,部分單位的驗(yàn)收工作流于形式,導(dǎo)致不合格的施工結(jié)果也被審核通過。
3.3環(huán)境影響
環(huán)境因素是影響高層建筑土建施工中混凝土施工技術(shù)應(yīng)用的不可避免的因素,施工區(qū)域的地形、溫度、降雨量、空氣濕度等都會(huì)對(duì)混凝土施工產(chǎn)生影響11。如果施工單位不能根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況開展相關(guān)工作的調(diào)整,按照固定的方式開展混凝土施工工作,無疑會(huì)帶來施工安全隱患。
4、優(yōu)化高層建筑土建施工中混凝土施工技術(shù)的對(duì)策和建議
4.1完善材料準(zhǔn)入制度
施工技術(shù)和材料質(zhì)量是影響混凝土施工的兩個(gè)重要方面,因此要對(duì)材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制和監(jiān)督。一方面,在進(jìn)行材料選擇時(shí),安排專門人員進(jìn)行市場調(diào)研,
包括對(duì)價(jià)格、制造單位信譽(yù)、經(jīng)營企業(yè)資質(zhì)、社會(huì)評(píng)價(jià)等方方面面信息,建立起多元的原料篩選選項(xiàng)。另一方面,施工單位要完善材料準(zhǔn)入制度,加強(qiáng)對(duì)原材料的篩選、采購、檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)的監(jiān)管,嚴(yán)格控制原材料的入庫標(biāo)準(zhǔn),從源頭上保證材料的質(zhì)量。只有原料的質(zhì)量有所保障,混凝土施工技術(shù)才能充分發(fā)揮其效用,推動(dòng)高層建筑土建施工的平穩(wěn)進(jìn)行。
4.2加強(qiáng)技術(shù)交流,促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新
我國的混凝土技術(shù)主要來源于對(duì)國外既有經(jīng)驗(yàn)的借鑒和現(xiàn)有技術(shù)的直接引進(jìn),缺乏自主研發(fā)。因此,相關(guān)施工單位可以與研究所、當(dāng)?shù)馗咝?、制造企業(yè)等開展合作,共同進(jìn)行混凝土施工技術(shù)的探討和交流,形成“產(chǎn)+學(xué)+研”的產(chǎn)業(yè)鏈布局,開展混凝土施工技術(shù)的深度研究和創(chuàng)新。各單位間要強(qiáng)化交流,打通溝通渠道,以提升施工質(zhì)量和保障施工安全為統(tǒng)一目標(biāo),從技術(shù)要點(diǎn)的上下游貫穿為路徑,科學(xué)制定施工方案,提升土建施工的安全性。
4.3多手段進(jìn)行溫度控制
對(duì)混凝土的溫度管理不僅存在于澆筑環(huán)節(jié),還存在于后期保養(yǎng)中。首先,施工單位在混凝土配比前應(yīng)制定主要降溫方案和備選降溫措施,對(duì)現(xiàn)場施工時(shí)的降溫措施進(jìn)行部署和安排,保證屆時(shí)降溫工作的有序展開。其次,在正式施工時(shí),安排專業(yè)人員對(duì)現(xiàn)場溫度進(jìn)行監(jiān)控,對(duì)溫度控制工作進(jìn)行監(jiān)督和管理,避免溫度控制環(huán)節(jié)流于形式。此外,在混凝土配比完成后,在后期施工中,針對(duì)炎熱的環(huán)境,要注意混凝土塊的溫度變化,若混凝土跟隨環(huán)境升溫,要采取相應(yīng)措施進(jìn)行降溫處理,避免混凝土出現(xiàn)裂縫。
4.4重視后期養(yǎng)護(hù),提高混凝土性能
在高層建筑土建施工中,或多或少都會(huì)存在各材料配比有偏差、原料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)等問題,影響混凝土施工的結(jié)果和質(zhì)量。此時(shí),若不能及時(shí)跟進(jìn)混凝土的后期養(yǎng)護(hù)工作,可能會(huì)大大縮減混凝土使用壽命。當(dāng)前高層建筑的混凝土施工主要采用分層遞進(jìn)的施工方式,導(dǎo)致混凝土的凝結(jié)周期存在差異12。同時(shí),外界因素如當(dāng)?shù)乜諝鉂穸?、溫差、降水量等也?huì)影響混凝土的凝固結(jié)果。因此,相關(guān)單位需要重視混凝土的養(yǎng)護(hù)工作,采用分級(jí)養(yǎng)護(hù)的方式,在施工的同時(shí)跟進(jìn)養(yǎng)護(hù)工作,提高混凝土施工質(zhì)量。
4.5開展培訓(xùn)工作,強(qiáng)化技能操作
施工人員的專業(yè)技能是影響混凝土施工的重要因素之一,其知識(shí)儲(chǔ)備、經(jīng)歷
經(jīng)驗(yàn)和操作技能都關(guān)乎施工技術(shù)的應(yīng)用結(jié)果。因此,相關(guān)單位要加強(qiáng)人員培訓(xùn),
通過專業(yè)技能培訓(xùn),優(yōu)化高層建筑土建施工工作。具體來說,就是建立起“培訓(xùn)+考核”的連貫體制。相關(guān)單位定期針對(duì)混凝土施工的痛點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性培訓(xùn),針對(duì)基礎(chǔ)技能進(jìn)行講述和演習(xí),針對(duì)施工現(xiàn)場的突發(fā)情況進(jìn)行案例分析等,不斷強(qiáng)化施工人員的知識(shí)和技能,提高其施工現(xiàn)場的處理能力和轉(zhuǎn)變能力。在培訓(xùn)后,擇機(jī)對(duì)受訓(xùn)人員進(jìn)行抽查或普查,對(duì)培訓(xùn)結(jié)果進(jìn)行測(cè)評(píng)和評(píng)價(jià),檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果,以督促施工人員對(duì)專業(yè)技能的學(xué)習(xí)和應(yīng)用。
結(jié)語:
綜上所述,高層建筑土建施工中的混凝土施工技術(shù)是一項(xiàng)具有復(fù)雜性和系統(tǒng)性的施工技藝,需要進(jìn)行合理運(yùn)用,以不斷提高高層建筑的施工質(zhì)量和使用壽命。在實(shí)際的混凝土施工中,相關(guān)施工單位需要制定系統(tǒng)的施工方案,科學(xué)安排各項(xiàng)工作,以保證土建施工的平穩(wěn)有序展開。同時(shí),在實(shí)際施工環(huán)節(jié),嚴(yán)格按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范開展施工,加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場的監(jiān)督和管理,保證混凝土施工滿足設(shè)計(jì)要求和相關(guān)規(guī)范。在未來的高層建筑土建施工中,還要不斷加強(qiáng)混凝土施工技術(shù)的創(chuàng)新和研究,通過技術(shù)進(jìn)展和突破,促進(jìn)建筑行業(yè)的高效、綠色發(fā)展。
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