郝文強(qiáng)
(山西五建集團(tuán)有限公司,山西 太原 030000)
在現(xiàn)代房屋建筑工程中,鋼筋混凝土憑借就地取材、節(jié)約鋼材、整體性強(qiáng)、耐火隔熱的顯著優(yōu)勢(shì),逐漸取代了原有的磚木結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu),房屋建筑結(jié)構(gòu)性能得到明顯改善。而對(duì)鋼混結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的深入探討,有利于推動(dòng)技術(shù)體系的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展,減小人為操作因素對(duì)建設(shè)質(zhì)量造成的影響,其重要性不言而喻,本文就此開(kāi)展研究。
在房屋建筑工程中,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工流程較為復(fù)雜,涉及到模板、鋼筋、混凝土現(xiàn)澆三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),由模板支撐搭設(shè)、模板支拆、鋼筋綁扎焊接等十余道工序所組成。如果在任意一道工序存在不規(guī)范操作行為,或是隨意篡改、調(diào)整工序流程,都將對(duì)建筑結(jié)構(gòu)性能造成明顯影響,容易引發(fā)結(jié)構(gòu)開(kāi)裂、滲漏水、鋼筋外露等質(zhì)量問(wèn)題出現(xiàn)。同時(shí),在實(shí)際施工期間,隨著外部環(huán)境、現(xiàn)場(chǎng)施工條件等要素的變化,需要對(duì)鋼混結(jié)構(gòu)工藝流程加以適當(dāng)調(diào)整,導(dǎo)致流程復(fù)雜程度進(jìn)一步提高。
現(xiàn)澆混凝土在凝結(jié)固化前具有易變性,結(jié)構(gòu)形態(tài)易受到外部因素影響而發(fā)生改變,導(dǎo)致現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)造型、規(guī)格尺寸與設(shè)計(jì)要求產(chǎn)生出入,存在質(zhì)量安全隱患。例如,在混凝土澆筑期間,如果出現(xiàn)模板晃動(dòng)、支撐架失穩(wěn)倒塌、模板拼縫不嚴(yán)等問(wèn)題,會(huì)造成混凝土澆筑結(jié)構(gòu)形態(tài)改變,出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象,對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受力效果造成一定程度的影響。
在混凝土攪拌以及現(xiàn)澆期間,受到外部環(huán)境影響,現(xiàn)場(chǎng)空氣中含有的二氧化碳精油毛細(xì)管滲入到混凝土內(nèi)部,與混凝土材料中的堿性物質(zhì)進(jìn)行一系列化學(xué)反應(yīng),最終形成碳酸鹽等物質(zhì)。這一現(xiàn)象的存在,嚴(yán)重限制混凝土堿性介質(zhì)保護(hù)作用的發(fā)揮,難以在混凝土表面形成一層有效的鈍化保護(hù)膜,間接層面上加大了外部環(huán)境、水分對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)造成的侵蝕作用力,最終造成混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命縮短、內(nèi)置鋼筋易腐蝕、形成干縮裂縫等后果。
在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工期間,受到上部荷載、外力碰撞、人為操作、環(huán)境擾動(dòng)等多方面因素影響,時(shí)常出現(xiàn)結(jié)構(gòu)開(kāi)裂、混凝土凍裂等質(zhì)量問(wèn)題,結(jié)構(gòu)損壞頻率較高,需要對(duì)這一問(wèn)題予以高度關(guān)注。例如,在冬季施工期間,由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度較低,在低溫條件下,混凝土內(nèi)部水分沒(méi)有及時(shí)得到蒸發(fā),水分凍結(jié)成冰,導(dǎo)致混凝土體積增加、出現(xiàn)凍裂問(wèn)題。而在混凝土養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié),如果在混凝土表面堆放重物、搬運(yùn)機(jī)具設(shè)備,受到上部荷載影響,容易造成混凝土結(jié)構(gòu)輕微下凹,嚴(yán)重時(shí)影響到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的正常使用。
2.1.1 模板支撐體系搭設(shè)
為維持模板結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性,避免因承受混凝土澆筑、振搗作用力而出現(xiàn)模板失穩(wěn)、漏漿問(wèn)題,需要提前搭設(shè)模板支撐體系,將支撐體系與模板結(jié)構(gòu)相互連接,配合后續(xù)混凝土現(xiàn)澆作業(yè)的開(kāi)展。與此同時(shí),不同類(lèi)型模板支撐體系的結(jié)構(gòu)組成、支撐原理、搭設(shè)方法存在明顯差異,需要結(jié)合工程現(xiàn)場(chǎng)情況,合理選擇支撐體系,常見(jiàn)模板支撐包括碗扣式支架、高大支模、直插盤(pán)銷(xiāo)支架等。
以直插盤(pán)銷(xiāo)模板支架為例,依次鋪設(shè)墊板、搭設(shè)桿件、搭設(shè)剪刀撐、安裝可調(diào)托座、掛靠安全網(wǎng),再對(duì)模板支撐結(jié)構(gòu)的搭設(shè)質(zhì)量進(jìn)行全面性檢查驗(yàn)收,驗(yàn)收通過(guò)后,方可支設(shè)模板結(jié)構(gòu)。其中,在鋪設(shè)墊板步驟,使用規(guī)格厚度相同的木墊板,在立桿下方鋪設(shè)墊板,檢查墊板寬度、厚度與表面平整度是否達(dá)標(biāo),處理開(kāi)裂翹曲與偏位的墊板。在桿件搭設(shè)步驟,按順序搭設(shè)立桿、掃地桿以及水平桿件,以房間一處墻角為起始點(diǎn),沿T字線搭設(shè)標(biāo)準(zhǔn)立桿,在立桿間隔區(qū)域搭設(shè)掃地桿,將掃地桿插入連接盤(pán)插孔,并在連接盤(pán)插孔內(nèi)水平插入水平桿件,將桿件端部敲入插孔內(nèi)卡緊。在搭設(shè)剪刀撐步驟,于支架外側(cè)布局安裝豎向剪刀撐,在中心點(diǎn)沿著縱向以及橫向方向安裝豎向剪刀撐,使用墊板將剪刀撐頂緊。在可調(diào)支座安裝步驟,將其插入立桿件頂部,對(duì)絲桿長(zhǎng)度、螺距、伸出長(zhǎng)度等參數(shù)進(jìn)行逐項(xiàng)檢查。最后,沿外排立桿內(nèi)側(cè)方向掛靠安全網(wǎng),將安全網(wǎng)綁扎固定在立桿上,并鋪設(shè)手腳板。
2.1.2 模板支設(shè)
在模板支設(shè)環(huán)節(jié),提前檢查模板板材與配件的外觀質(zhì)量、測(cè)量規(guī)格尺寸,修補(bǔ)存在輕微質(zhì)量缺陷的板材配件,如清理螺桿表面殘留銹跡,使用氣焊工藝烘烤輕微翹曲的板材,更換受損程度嚴(yán)重與規(guī)格尺寸錯(cuò)誤的板材配件。隨后,參照施工技術(shù)方案內(nèi)容,按順序搭設(shè)模板板材與安裝配件,依次完成底模板、立模板與側(cè)模板的安裝作業(yè),排出模板結(jié)構(gòu)內(nèi)部積水,擦拭壁面上的灰塵污漬,在模板縫隙部位填充海綿膠條,或是粘貼鍍鋅鐵皮,以及在壁面上涂刷脫模劑。最后,將模板結(jié)構(gòu)與支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行固定連接,開(kāi)展穩(wěn)定性試驗(yàn),檢查模板結(jié)構(gòu)在承受不同荷載時(shí)是否保持穩(wěn)定狀態(tài),試驗(yàn)通過(guò)后,再將模板投入使用,進(jìn)入混凝土現(xiàn)澆工序。
2.1.3 模板拆除
在模板拆除環(huán)節(jié),根據(jù)工程情況,明確規(guī)定鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)各處構(gòu)件的拆模標(biāo)準(zhǔn)。以底模板為例,跨度不超過(guò)2m板構(gòu)件在試塊強(qiáng)度達(dá)到50%設(shè)計(jì)值時(shí)即可拆模,跨度在2-8m板構(gòu)件與跨度不超過(guò)8m的梁構(gòu)件在試塊強(qiáng)度達(dá)到75%強(qiáng)度時(shí)進(jìn)行拆模,懸臂構(gòu)件與跨度超過(guò)8m的梁板構(gòu)件則需要在試塊強(qiáng)度完全達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,再行拆除底模板。隨后,在混凝土養(yǎng)護(hù)期間,施工人員定期對(duì)所準(zhǔn)備試塊的強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè),對(duì)比檢測(cè)結(jié)果與拆模標(biāo)準(zhǔn),達(dá)標(biāo)后再組織開(kāi)展拆模作業(yè),率先拆除后支設(shè)板材,再拆除后支設(shè)板材與配件,并在同樓層全部模板拆除完畢后拆除支撐結(jié)構(gòu)。最后,考慮到現(xiàn)代房屋建筑工程中普遍使用鋼模板、鋁模板等周轉(zhuǎn)次數(shù)較高的模板,需要清理模板表面浮漿和脫模劑,將拆除后的模板及配件進(jìn)行分類(lèi)堆放管理。
2.2.1 鋼筋預(yù)加工
施工人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)存放的鋼筋外觀質(zhì)量與尺寸進(jìn)行細(xì)致檢查,更換存在嚴(yán)重質(zhì)量缺陷的鋼筋,清除鋼筋表面灰塵銹跡,校正彎曲鋼筋,在表面涂刷防腐涂層,并按照?qǐng)D紙內(nèi)容將鋼筋裁剪、接長(zhǎng)至特定尺寸,完成預(yù)處理作業(yè)。在鋼筋預(yù)加工環(huán)節(jié),實(shí)施要點(diǎn)在于掌握不同質(zhì)量情況鋼筋的正確預(yù)加工方法。例如,對(duì)于存在壓痕等表面損傷的鋼筋,開(kāi)展反復(fù)彎曲以及拉伸試驗(yàn),在試驗(yàn)結(jié)果滿足施工要求的前提下,采取拉絲面方法進(jìn)行修復(fù),或是將此類(lèi)鋼筋作為架立鋼筋。而對(duì)于扭曲以及平整度不達(dá)標(biāo)的鋼筋點(diǎn)焊網(wǎng)片,反復(fù)錘擊網(wǎng)片扭曲部位,必要時(shí)對(duì)網(wǎng)頻進(jìn)行壓桿矯平處理。
2.2.2 鋼筋綁扎
在鋼筋綁扎環(huán)節(jié),要求施工人員對(duì)鋼筋綁扎細(xì)部要求進(jìn)行深入了解,掌握綁扣保留數(shù)量、墻柱交叉點(diǎn)等特殊部位鋼筋綁扎作業(yè)、箍筋彎鉤方向等操作要點(diǎn)。隨后,按順序完成底板、暗柱、剪力墻以及樓梯等部位的鋼筋綁扎作業(yè),清理基層垃圾雜物,鋪設(shè)混凝土墊塊,靈活采取間隔交錯(cuò)、兩端綁扎絲綁扎等操作方法,在搭接接頭處保留不少于3個(gè)綁扣,完成全部鋼筋的綁扎作業(yè),并根據(jù)施工要求,對(duì)所綁扎鋼筋進(jìn)行防腐、抗凍處理。最后,檢查鋼筋綁扎質(zhì)量是否達(dá)標(biāo),設(shè)立鋼筋直徑、兩端彎折角度、拉筋彎折形態(tài)、接頭位置等檢查項(xiàng)目,對(duì)質(zhì)量缺陷部位進(jìn)行返工處理。
2.2.3 鋼筋焊接
在鋼筋焊接環(huán)節(jié),重復(fù)清理鋼筋表面附著物,綜合分析焊縫位置、焊接要求等因素,合理選擇單面或是雙面焊接方式,將鋼筋預(yù)加熱至適當(dāng)溫度,操縱焊機(jī)進(jìn)行施焊,重點(diǎn)控制焊接電流、鋼筋溫度、鋼筋端面與幫條間隙值等工藝參數(shù),直至完成鋼筋焊接作業(yè)。同時(shí),重點(diǎn)預(yù)防各類(lèi)焊接質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn),通過(guò)預(yù)留4~10mm頂鍛量來(lái)改善接頭塑性變形性能和預(yù)防接頭氧化問(wèn)題出現(xiàn),清理氧化鐵皮與泥渣等附著物來(lái)預(yù)防焊點(diǎn)脫落問(wèn)題出現(xiàn),通過(guò)固定焊條位置和下調(diào)焊接電流值來(lái)預(yù)防鋼筋焊瘤形成,提前矯正或是氣割鋼筋扭歪部位來(lái)控制鋼筋接頭偏斜量。
2.3.1 混凝土制備
在混凝土制備環(huán)節(jié),根據(jù)工程施工要求來(lái)制定配合比方案,制備少量的混凝土試樣,全面檢測(cè)混凝土樣品的和易性、抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B性等性能,對(duì)比檢測(cè)結(jié)果與材料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),針對(duì)性調(diào)整原材料用量,如在混凝土強(qiáng)度不足時(shí)加大水泥用量,在混凝土攪拌均勻度較差與和易性不達(dá)標(biāo)時(shí)調(diào)整拌合水用量,在混凝土密度不足時(shí)增加石子用量。隨后,開(kāi)展混凝土攪拌作業(yè),篩除原材料中夾雜的垃圾雜物,檢查水泥是否潮濕受損,測(cè)量拌合水pH值,計(jì)量稱(chēng)重各類(lèi)原材料用量。確定無(wú)誤后,向攪拌倉(cāng)內(nèi)按順序倒入原材料,加水?dāng)嚢枰欢螘r(shí)間,嚴(yán)格控制攪拌時(shí)長(zhǎng),在時(shí)間不足時(shí)容易出現(xiàn)拌和不均問(wèn)題,在時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)容易出現(xiàn)離析現(xiàn)象。最后,對(duì)所制備混凝土的坍落度、拌和狀態(tài)與性能質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè),在運(yùn)輸入場(chǎng)后重復(fù)檢測(cè)混凝土質(zhì)量。
2.3.2 混凝土澆筑
在混凝土澆筑環(huán)節(jié),檢查混凝土入模溫度,控制5℃~35℃以內(nèi),夏季時(shí)的入模溫度上限調(diào)整至30℃,對(duì)溫度不達(dá)標(biāo)的混凝土進(jìn)行冷卻或是加熱處理。隨后,向模板內(nèi)澆筑混凝土,要求傾落高度不得超過(guò)2.0m,在高度超過(guò)這一標(biāo)準(zhǔn)時(shí)額外配置串筒裝置。最后,在澆筑大體積混凝土結(jié)構(gòu)時(shí),采取分層澆筑方式,泵送混凝土?xí)r的單層混凝土厚度控制在0.5m內(nèi),連續(xù)性完成混凝土現(xiàn)澆作業(yè),在下層混凝土初凝前,必須完成上層混凝土的澆筑和振搗作業(yè),必要時(shí)可采取強(qiáng)力攪拌方式來(lái)處理提前初凝的混凝土。
2.3.3 混凝土振搗抹面
在混凝土振搗抹面環(huán)節(jié),在首層混凝土澆筑完畢后,立即開(kāi)展一次振搗作業(yè),根據(jù)混凝土現(xiàn)澆部位,使用振搗棒或是平板振搗器進(jìn)行振搗,將留振時(shí)間控制在20s左右,在混凝土表面無(wú)顯著沉陷現(xiàn)象后,拔出振搗器,前往下一振點(diǎn)進(jìn)行振搗,直至按順序完成全部振點(diǎn)的振搗作業(yè)。隨后,在混凝土初凝前1h左右,開(kāi)展二次振搗作業(yè),在柱、墻構(gòu)件頂部插入振搗器,在底板構(gòu)件處使用附著振搗器實(shí)施振搗,起到改善混凝土結(jié)構(gòu)防滲性能、消除沉陷裂紋細(xì)縫、提高混凝土強(qiáng)度的作用。最后,在混凝土初凝后開(kāi)展一次抹面作業(yè),使用滾筒反復(fù)抹壓混凝土表面,在臨近終凝時(shí)操縱抹面機(jī)進(jìn)行二次抹面。
2.3.4 混凝土養(yǎng)護(hù)
在混凝土養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié),在混凝土現(xiàn)澆結(jié)束12h內(nèi)進(jìn)入養(yǎng)護(hù)工序,在表面覆蓋塑料薄膜,必要時(shí)采取四周包括棉簾、表面蓄積熱水等溫控措施,重點(diǎn)控制混凝土溫度和水分蒸發(fā)速度。隨后,定期在混凝土表面噴涂養(yǎng)護(hù)液,也可選擇淋灑水分,根據(jù)水分蒸發(fā)速度來(lái)調(diào)整養(yǎng)護(hù)液噴涂頻率或是淋灑水頻率。最后,根據(jù)混凝土品種與工程施工要求,合理設(shè)置養(yǎng)護(hù)時(shí)間,在到達(dá)養(yǎng)護(hù)時(shí)間、混凝土試塊強(qiáng)度達(dá)標(biāo)后,結(jié)束養(yǎng)護(hù)作業(yè),拆除模板。例如,對(duì)于具備嚴(yán)格抗?jié)B要求,或是在攪拌期間摻入緩凝外加劑的現(xiàn)澆混凝土,需要將養(yǎng)護(hù)時(shí)間保持在14d及以上。
在早期房屋建筑工程中,廣泛使用普通混凝土材料,混凝土流動(dòng)性、抗?jié)B性、抗裂性等性能有待提升,在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工起勁,時(shí)常出現(xiàn)結(jié)構(gòu)開(kāi)裂等質(zhì)量問(wèn)題,這也限制了房屋建筑結(jié)構(gòu)性能的提升。
因此,需要應(yīng)用到新型混凝土技術(shù),根據(jù)房屋建筑工程要求,針對(duì)性制備高性能混凝土,如高強(qiáng)混凝土、鋼纖維混凝土、抗?jié)B混凝土等,藉此來(lái)改善鋼混結(jié)構(gòu)性能。例如,以提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度為目的時(shí),可以在混凝土攪拌期間加入適量的高效減水劑,起到降低水灰比、改善流動(dòng)性等多重作用,可以將抗壓強(qiáng)度維持在60~100MPa水準(zhǔn),同時(shí),也可選擇在攪拌期間加入適量礦物外加劑,用于提升界面粘結(jié)強(qiáng)度。而在以預(yù)防結(jié)構(gòu)滲漏水問(wèn)題出現(xiàn)為目的時(shí),在攪拌期間添加引氣型外加劑,在內(nèi)部形成不連通氣泡來(lái)截?cái)嗝?xì)管,實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)狀態(tài)的調(diào)整,阻擋水分經(jīng)由內(nèi)部毛細(xì)管向外滲出。
在房屋建筑工程施工期間,炎熱夏季、寒冷冬季時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件較為特殊,常規(guī)施工方案缺乏適用性,容易在施工期間出現(xiàn)混凝土凍裂、坍落度可控性差、混凝土蜂窩麻面等質(zhì)量通病。例如,在炎熱夏季,由于環(huán)境氣溫升高,導(dǎo)致混凝土水分蒸發(fā)速度、凝結(jié)固化速度加快,實(shí)際施工操作時(shí)間因此變短,如果沒(méi)有調(diào)整振搗、養(yǎng)護(hù)作業(yè)的開(kāi)展時(shí)間,有可能因振搗不良、養(yǎng)護(hù)不及時(shí)而出現(xiàn)蜂窩麻面、形成干縮裂縫的問(wèn)題。
因此,需要根據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)氣候特征,編制冬季、夏季與雨雪天氣等特殊氣候時(shí)的專(zhuān)項(xiàng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工方案。以冬季施工方案為例,在混凝土攪拌期間添加少量防凍增強(qiáng)劑,提前對(duì)骨料、拌合水等原材料進(jìn)行預(yù)加熱處理,避免低溫環(huán)境影響到混凝土攪拌效果、降低混凝土強(qiáng)度。隨后,在現(xiàn)澆環(huán)節(jié)重點(diǎn)控制混凝土入模溫度,對(duì)溫度不達(dá)標(biāo)的混凝土進(jìn)行加熱處理,在泵送管表面纏繞保溫材料,優(yōu)先在中午等現(xiàn)場(chǎng)氣溫較高的時(shí)間段開(kāi)展混凝土澆筑、振搗作業(yè)。最后,在混凝土養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié),在混凝土四周包裹棉簾進(jìn)行保溫,在表面蓄積熱水,必要時(shí)應(yīng)用蒸汽養(yǎng)護(hù)法,將養(yǎng)護(hù)環(huán)境溫度控制在5℃以上。
受多方面因素影響,在房屋建筑結(jié)構(gòu)施工期間,偶爾出現(xiàn)一些質(zhì)量通病,對(duì)建筑結(jié)構(gòu)性能造成影響,嚴(yán)重時(shí)造成滲漏水問(wèn)題頻繁出現(xiàn)、房屋建筑使用壽命縮減的后果,必須重點(diǎn)防治處理典型質(zhì)量通病。例如,在混凝土施工期間,常見(jiàn)質(zhì)量通病包括混凝土碳化、外形尺寸偏差、裂縫、蜂窩麻面等。其中,針對(duì)混凝土碳化問(wèn)題,做好原材料選材工作,優(yōu)先使用高強(qiáng)度水泥、抗酸性骨料等材料,并在現(xiàn)澆混凝土表面涂刷一層環(huán)氧基液涂層,以此來(lái)抑制混凝土碳化反應(yīng),在混凝土表面形成一層鈍化膜起到保護(hù)作用,而在混凝土碳化程度超標(biāo)時(shí),則鑿除碳化嚴(yán)重的混凝土,清理開(kāi)鑿面,填充細(xì)石混凝土或是環(huán)氧材料進(jìn)行修補(bǔ)處理。而對(duì)于外形尺寸偏差問(wèn)題,產(chǎn)生原因包括預(yù)埋鋼筋偏位、模板支撐不穩(wěn)、振搗棒與模板壁面碰撞等,應(yīng)采取重復(fù)檢查模板穩(wěn)固情況、固定預(yù)埋鋼筋、分層澆筑混凝土、控制振搗器插入深度與角度的防治措施,并對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)造型偏差部位進(jìn)行剔鑿、細(xì)石混凝土修補(bǔ)處理。
綜上所述,為取得理想的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工成果,順利實(shí)現(xiàn)房屋建筑工程預(yù)期建設(shè)目標(biāo)。施工企業(yè)需要進(jìn)一步提高對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的重視程度,認(rèn)識(shí)到鋼混結(jié)構(gòu)施工特點(diǎn)與難點(diǎn)所在,嚴(yán)格把控模板支撐搭設(shè)、鋼筋預(yù)加工、混凝土現(xiàn)澆等施工環(huán)節(jié)質(zhì)量,落實(shí)應(yīng)用新型混凝土技術(shù)、編制專(zhuān)項(xiàng)施工方案、質(zhì)量通病防治處理三項(xiàng)策略來(lái)克服鋼混結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的缺陷不足。