鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究

薛劍雄 山西五建集團(tuán)有限公司

近年來(lái)，我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展迅速，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)得到廣泛應(yīng)用的同時(shí)，也暴露出工藝流程煩瑣、結(jié)構(gòu)易損壞等問(wèn)題。如何控制鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工藝過(guò)程，預(yù)防質(zhì)量問(wèn)題，是建筑企業(yè)現(xiàn)階段亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。為了保證工程的施工質(zhì)量，需要控制好混凝土結(jié)構(gòu)施工中的關(guān)鍵點(diǎn)，解決施工中常見(jiàn)的問(wèn)題，提前做好預(yù)防工作。本文從模板施工、鋼筋施工、混凝土施工等方面對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋的施工技術(shù)進(jìn)行探討。

1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工難點(diǎn)

1.1 工藝流程煩瑣

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工藝流程由模板支撐、模板搭設(shè)、鋼筋加工、鋼筋綁扎、混凝土現(xiàn)澆等多道工序組成，前后道工序保持緊密銜接狀態(tài)，如果篡改工藝流程，或是前后道工序銜接不到位，都會(huì)影響鋼混結(jié)構(gòu)性能。例如，在模板支設(shè)完畢后，如果省略涂刷脫模劑工序，直接在模板內(nèi)澆筑混凝土，容易造成模板壁面與混凝土表面粘連，在后續(xù)脫模時(shí)出現(xiàn)混凝土表面破損、缺棱掉角的問(wèn)題。此外，在模板支拆、鋼筋綁扎等工序環(huán)節(jié)，有大量施工注意事項(xiàng)和操作要點(diǎn)，對(duì)施工人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)提出嚴(yán)格要求。在出現(xiàn)錯(cuò)誤操作行為時(shí)，會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)性能、施工質(zhì)量造成明顯影響。

1.2 結(jié)構(gòu)易損壞

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于受工藝操作、上部荷載、外界環(huán)境干擾等因素影響，可能出現(xiàn)混凝土麻面、開(kāi)裂、缺棱掉角等質(zhì)量問(wèn)題，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)受損，對(duì)結(jié)構(gòu)承載性、抗?jié)B性、抗震性等造成明顯影響。例如，在模板壁面凹凸不平與未涂刷脫模劑時(shí)，容易出現(xiàn)混凝土麻面問(wèn)題。如拆模環(huán)節(jié)存在野蠻拆模行為，容易造成混凝土缺棱掉角。在混凝土凝結(jié)硬化期間的內(nèi)表溫差超過(guò)25 ℃、未及時(shí)在表面灑水養(yǎng)護(hù)時(shí)，容易形成溫度裂縫與干縮裂縫[1]。

2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的操作要點(diǎn)

2.1 模板施工

2.1.1 支模

首先，在現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)模板支撐體系，用于保持模板穩(wěn)定，預(yù)防模板出現(xiàn)失穩(wěn)、滑塌、漏漿等問(wèn)題。根據(jù)模板類(lèi)型選擇支撐體系，常見(jiàn)的支撐體系有直插盤(pán)銷(xiāo)支架、承插鍵槽鋼管支架、扣件式鋼管支撐等。扣件式鋼管支撐體系將鋼管作為主支撐，使用若干鋼管夾具作為扣件，用扣件來(lái)固定鋼管，由大小橫桿、橫斜桿、剪刀撐、掃地桿等配件拼裝形成模板支撐體系。在支架搭設(shè)期間，提前在地面放出定位線(xiàn)，布置底座與墊板，把立桿插入底座，在立桿離地高度0.2 m 處按照縱下橫上順序安裝掃地桿，使用對(duì)接扣件來(lái)接長(zhǎng)立桿，縱向布置剪刀撐作為支撐件，布置橫斜桿作為橫向支撐件。此外，在支撐頂部鋪設(shè)腳手板與搭設(shè)護(hù)欄，使用扣件固定各處桿件[2]。

其次，準(zhǔn)備板材、配件等模板材料，檢查材料的外觀質(zhì)量與測(cè)量規(guī)格尺寸是否準(zhǔn)確，按順序支設(shè)柱模板、梁模板和樓板模板，打入膨脹螺栓等配件固定板材。隨后連接模板與配套支撐架，對(duì)模板結(jié)構(gòu)的水平位置、表面平整度和垂直度進(jìn)行測(cè)量校正，開(kāi)展穩(wěn)定性試驗(yàn)，使用海綿膠條封堵模板縫隙，清理內(nèi)部積水與表面附著灰塵，在模板壁面上涂刷脫模劑，要求在模板支設(shè)完畢一段時(shí)間內(nèi)開(kāi)展混凝土現(xiàn)澆作業(yè)。

最后，要求施工人員掌握各部位模板的具體支設(shè)方法。例如，在支設(shè)柱模板時(shí)，參照施工圖紙?jiān)谥鈧?cè)放出支模控制線(xiàn)與內(nèi)邊線(xiàn)，墊設(shè)方木與拼裝模板板材，再使用腳手鋼管、拉桿來(lái)加固相鄰柱模板。而在支設(shè)樓板模板時(shí)，按照模板詳圖在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)放控制線(xiàn)，按順序拼裝板材，從而取得上下樓梯踏步線(xiàn)條對(duì)齊的裝飾效果，提高現(xiàn)澆樓梯的美觀度。

2.1.2 拆模

拆模時(shí)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注拆模時(shí)間選擇、拆模順序、模板清理3 個(gè)問(wèn)題。

第一，關(guān)于拆模時(shí)間選擇，根據(jù)結(jié)構(gòu)部位、構(gòu)件跨度、現(xiàn)場(chǎng)氣溫等因素選擇最佳時(shí)間，如在試塊強(qiáng)度達(dá)到1.2 MPa后即可拆除墻模板，等試塊完全達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后再拆除跨度在8 m 以上的懸臂構(gòu)件底模板，并在現(xiàn)場(chǎng)氣溫偏低時(shí)適當(dāng)延長(zhǎng)拆模時(shí)間。

第二，按照“先支后拆”順序，最先拆除后期支設(shè)的模板，最后拆除先期支設(shè)、處于承重部位的模板，禁止施工人員篡改拆模順序。

第三，對(duì)于模板清理問(wèn)題，考慮到鋼模板、鋁模板等類(lèi)型模板的周轉(zhuǎn)次數(shù)較多，為達(dá)到模板重復(fù)利用的目的，避免對(duì)后續(xù)模板支設(shè)、混凝土現(xiàn)澆質(zhì)量造成影響，應(yīng)及時(shí)清理所拆除板材、配件表面的浮漿，檢查外觀質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)，修補(bǔ)輕微翹曲的模板，更換破損嚴(yán)重的板材配件[3]。

2.2 鋼筋施工

2.2.1 鋼筋加工

在鋼筋綁扎、布放前，以施工圖紙為憑證，檢查鋼筋材料的直徑、長(zhǎng)度等參數(shù)，操縱卷?yè)P(yáng)機(jī)調(diào)直彎曲鋼筋，清除鋼筋表面附著的灰塵污漬，使鋼筋表面處于干燥狀態(tài)。如果鋼筋存在銹蝕問(wèn)題，則需要清除鋼筋表面殘留的銹跡。可以在表面涂刷環(huán)氧涂層等防銹涂料，避免在后續(xù)建筑物使用期間再次出現(xiàn)鋼筋銹蝕問(wèn)題。此外，按照施工要求把鋼筋裁剪、接長(zhǎng)至特定長(zhǎng)度，并組織鋼筋拉伸試驗(yàn)和反復(fù)彎曲試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果判斷鋼筋質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)，把試驗(yàn)合格的鋼筋材料投入使用。

2.2.2 鋼筋綁扎

在鋼筋綁扎工序，一般采用“綁絲+點(diǎn)焊”法對(duì)鋼筋直徑、長(zhǎng)度與外觀質(zhì)量進(jìn)行重復(fù)檢查，檢查通過(guò)后把外圍鋼筋交叉點(diǎn)綁扎牢固，對(duì)中間交叉點(diǎn)進(jìn)行間隔交錯(cuò)綁扎，要求相同截面的接頭數(shù)量不超過(guò)1/2 鋼筋總數(shù)，保持接頭處于錯(cuò)開(kāi)狀態(tài)，并在鋼筋網(wǎng)具備雙向受力要求時(shí)把全部交叉點(diǎn)綁扎牢固。同時(shí)，明確各部位的鋼筋綁扎要求，如在綁扎梁柱箍筋時(shí)，保持箍筋、受力鋼筋二者垂直狀態(tài)，在梁柱受力鋼筋部位設(shè)置箍筋彎鉤疊合點(diǎn)，在縱向鋼筋上綁扎螺旋形箍筋起點(diǎn)與終點(diǎn)。而在綁扎完畢后，要全面檢查鋼筋接頭數(shù)量、鋼筋焊縫焊接質(zhì)量、綁扎牢固性等指標(biāo)是否合格，對(duì)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)部位進(jìn)行返工處理[4]。

2.3 混凝土施工

2.3.1 澆筑

檢測(cè)所準(zhǔn)備混凝土材料的坍落度是否達(dá)標(biāo)，測(cè)量混凝土溫度，對(duì)溫度不達(dá)標(biāo)的混凝土進(jìn)行冷卻或加熱處理，把入模溫度控制在5 ～30 ℃，如果溫度過(guò)低會(huì)影響水化熱反應(yīng)的進(jìn)行，溫度過(guò)高則會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的溫度應(yīng)力。隨后在模板內(nèi)澆筑混凝土，混凝土結(jié)構(gòu)的幾何尺寸較大時(shí)應(yīng)采取分層澆筑工藝，在選用泵送混凝土以及非泵送混凝土方法時(shí)，將混凝土層厚度控制在300～500 mm。最后，嚴(yán)格控制上下混凝土層的澆筑間隔時(shí)間，下層混凝土初凝前，必須完成上層混凝土澆筑、振搗作業(yè)，在出現(xiàn)泵機(jī)故障、管路堵塞等突發(fā)情況時(shí)，需要強(qiáng)力攪拌下層混凝土，否則將會(huì)形成施工冷縫[5]。

此外，掌握柱、梁、板等結(jié)構(gòu)部位的混凝土澆筑要點(diǎn)。例如，在澆筑框架柱時(shí)，提前在柱底部位使用水泥砂漿進(jìn)行接漿處理，在柱身高度大于4 m、柱頂部位鋼筋密集分布的特殊情況下，分別在柱身離地2 m處和柱底部位留設(shè)孔洞，經(jīng)由孔洞向內(nèi)澆筑、振搗混凝土，并在澆筑過(guò)程中持續(xù)敲打模板。而在澆筑框架梁板時(shí)，一次性完成各施工段的梁板部位混凝土現(xiàn)澆作業(yè)，禁止預(yù)留施工縫，率先澆筑梁體混凝土，在液面到達(dá)樓板部位后，同步澆筑框架梁、板，并在澆筑、振搗完畢后使用鋼尺找平表面。

2.3.2 振搗

重點(diǎn)關(guān)注插入深度、留振時(shí)間、振搗順序、振搗器控制及二次振搗抹面。

第一，對(duì)于插入深度，根據(jù)混凝土澆筑厚度和分層情況來(lái)設(shè)定振搗深度，在采取分層澆筑工藝時(shí)，施工人員必須把振搗器完全穿過(guò)上層混凝土，插至下層混凝土表面5 ～10 cm 處，確定振搗深度無(wú)誤后，再控制振搗器開(kāi)展振搗作業(yè)。第二，對(duì)于留振時(shí)間，把各處振點(diǎn)的留振時(shí)間控制在20 ～30 s，觀察混凝土振搗情況，在表面無(wú)氣泡持續(xù)冒出時(shí)，即可拔出振搗器，避免因留振時(shí)間過(guò)短而振搗不密實(shí)，或是振搗時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而造成混凝土分離。第三，對(duì)于振搗順序，施工人員從上到下完成振搗作業(yè)，分層澆筑、振搗混凝土，并在混凝土層上按照行列次序或是交錯(cuò)次序完成各處振點(diǎn)的振搗作業(yè)。第四，對(duì)于振搗器控制，在混凝土中垂直插入振搗器，重點(diǎn)控制插入深度與振搗器垂直度，禁止振搗器與鋼筋、模板壁面和預(yù)埋件相互碰撞。第五，對(duì)于二次振搗抹面，在混凝土臨近初凝和終凝時(shí)，額外開(kāi)展二次振搗與二次抹面，用于改善混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)與消除表面形成的細(xì)微裂縫。第六，施工人員應(yīng)準(zhǔn)確判斷最佳振搗時(shí)機(jī)，可根據(jù)混凝土坍落度選擇振搗時(shí)間，或是在初凝前1 h 左右直接進(jìn)行振搗[6]。

2.3.3 養(yǎng)護(hù)

重點(diǎn)關(guān)注養(yǎng)護(hù)時(shí)間、養(yǎng)護(hù)技術(shù)選擇、保濕養(yǎng)護(hù)及保溫養(yǎng)護(hù)。

第一，對(duì)于養(yǎng)護(hù)時(shí)間，在澆筑完畢12 h 內(nèi)后即可開(kāi)展養(yǎng)護(hù)作業(yè)，具體視現(xiàn)場(chǎng)氣溫條件、所選用水泥品種、鋼混結(jié)構(gòu)施工要求確定，如在現(xiàn)場(chǎng)氣溫較低、混凝土中摻入緩凝劑時(shí)，可以適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間，并在鋼混結(jié)構(gòu)具備嚴(yán)格防水抗?jié)B要求時(shí)設(shè)定14 d 以上的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。

第二，對(duì)于養(yǎng)護(hù)技術(shù)，可選擇自然養(yǎng)護(hù)、蒸汽養(yǎng)護(hù)、養(yǎng)生液法、滿(mǎn)水法等。例如，一般情況下采取自然養(yǎng)護(hù)法即可，在表面覆蓋塑料薄膜，定期淋灑水分。而在現(xiàn)場(chǎng)氣溫較低時(shí)，則采取蒸汽養(yǎng)護(hù)法，把養(yǎng)護(hù)環(huán)境溫度維持在5 ℃以上，避免受低溫條件影響而停止水化反應(yīng)。

第三，對(duì)于保濕養(yǎng)護(hù)，定期在混凝土表面淋灑水，在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中始終保持表面處于濕潤(rùn)狀態(tài)，根據(jù)水分蒸發(fā)情況調(diào)節(jié)灑水頻率、灑水量，預(yù)防混凝土形成干縮裂縫。

第四，對(duì)于保溫養(yǎng)護(hù)，持續(xù)觀測(cè)養(yǎng)護(hù)環(huán)境、混凝土內(nèi)部與表面溫度，在溫度過(guò)高時(shí)采取內(nèi)部循環(huán)冷卻水等方法進(jìn)行降溫，溫度過(guò)低時(shí)則在混凝土四周包裹棉簾。

3 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的注意事項(xiàng)

3.1 原材料優(yōu)選

為保證鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)順利施工，避免因使用劣質(zhì)材料而形成質(zhì)量隱患，必須做好原材料優(yōu)選工作，根據(jù)施工要求選擇材料品種，確定材料性能指標(biāo)要求。

（1）對(duì)于水泥、粗細(xì)骨料、粉煤灰等混凝土原料，優(yōu)先選用普通硅酸鹽水泥、大粒徑石子、河沙等材料，而在澆筑大體積混凝土?xí)r，則選用低熱礦渣硅酸鹽水泥、中砂、連續(xù)級(jí)配粗骨料等材料，在攪拌期間添加高效減水劑來(lái)解決混凝土表面泌水問(wèn)題。

（2）對(duì)于鋼筋材料，根據(jù)鋼筋受力情況與所處結(jié)構(gòu)部位選擇具體型號(hào)，如選用HRBF500 鋼筋作為縱向受力筋，選用鋼絞線(xiàn)或是預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋作為預(yù)應(yīng)力筋，選用HRBF400 鋼筋作為箍筋，選用HRB400 或HRB500 鋼筋作為梁柱縱向受力筋。

（3）對(duì)于模板材料，優(yōu)先選用鋁模板或是菱鎂建筑模殼等新一代模板材料，取代木質(zhì)模板、鋼模板等傳統(tǒng)模板，避免在鋼混結(jié)構(gòu)施工期間頻繁出現(xiàn)模板開(kāi)裂、起殼等質(zhì)量問(wèn)題，且這類(lèi)新型模板具有周轉(zhuǎn)次數(shù)高、綜合使用成本低等優(yōu)勢(shì)。

3.2 模板抗浮

在混凝土澆筑、振搗過(guò)程中，在混凝土擠壓力等外部作用力影響下，模板以及配套支撐架的水平推力、應(yīng)力方向有所不同，可能形成過(guò)大的向上合力，最終引發(fā)模板上浮、倒塌失穩(wěn)等問(wèn)題。對(duì)此，需要在模板支設(shè)環(huán)節(jié)采取抗浮措施，提前埋設(shè)鐵絲，由鐵絲承受一部分上浮力。同時(shí)，在模板抗浮要求較為嚴(yán)格的情況下，需要在內(nèi)模板下部和模板頂部設(shè)置型鋼支架，使用倒鏈來(lái)拉結(jié)型鋼，取得更顯著的抗浮效果。

3.3 施工縫處理

在鋼混結(jié)構(gòu)施工期間，由于上下層混凝土澆筑中斷時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，上層混凝土提前初凝，進(jìn)而在鋼混結(jié)構(gòu)中形成施工冷縫，將對(duì)結(jié)構(gòu)性能造成明顯影響，如外部水分經(jīng)過(guò)施工縫滲透至結(jié)構(gòu)內(nèi)部，會(huì)引發(fā)鋼筋銹蝕、結(jié)構(gòu)滲漏水等一系列問(wèn)題。對(duì)此，可以在攪拌混凝土?xí)r加入緩凝劑來(lái)延緩混凝土初凝時(shí)間。同時(shí)，針對(duì)已形成的施工縫，必須要及時(shí)清理混凝土表面雜物、積水和軟弱混凝土層，待表面鑿毛完畢后用水反復(fù)沖洗，保持混凝土表面處于潔凈、濕潤(rùn)狀態(tài)，隨后在表面涂刷厚度1 ～1.5 cm 的水泥砂漿層，或是在水平施工縫上涂刷2 ～3 cm厚的水泥砂漿層。要求所選用的水泥砂漿與混凝土材料級(jí)配完全一致，在水泥砂漿層表面繼續(xù)澆筑混凝土。

3.4 成品保護(hù)

如果未成型鋼混結(jié)構(gòu)受到人員踩踏、外力碰撞或表面堆置材料設(shè)備，則有可能造成混凝土開(kāi)裂、變形。同時(shí)，在模板支設(shè)、鋼筋綁扎等環(huán)節(jié)的施工成果遭到破壞時(shí)，也將對(duì)工程造價(jià)、工期進(jìn)度造成明顯影響。

對(duì)此，必須在鋼混結(jié)構(gòu)施工期間采取成品保護(hù)措施，確保施工成果不受外部護(hù)因素影響。例如，在鋼筋綁扎完畢后，可在梁、板等部位鋼筋上部鋪設(shè)木板或搭設(shè)臨時(shí)棧道進(jìn)行保護(hù)，施工人員未經(jīng)允許不得調(diào)整鋼筋，禁止踩踏鋼筋或是在上部堆放重物，并在混凝土澆筑前對(duì)鋼筋綁扎質(zhì)量進(jìn)行重復(fù)檢查，校正偏位鋼筋。

在模板支設(shè)完畢后，清理多余材料，禁止在模板上方堆放機(jī)具設(shè)備與重物，施工人員不得敲擊模板或是使用振搗棒碰撞模板。

在混凝土成型后，非必要情況下不得在成型混凝土上開(kāi)鑿孔洞或使用重物敲擊混凝土表面，在特殊情況下開(kāi)鑿孔洞敷設(shè)管線(xiàn)時(shí)，需要在敷設(shè)完畢后修補(bǔ)混凝土孔洞。

4 結(jié)語(yǔ)

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的合理應(yīng)用是建設(shè)高規(guī)格建筑工程、取得理想施工成效的關(guān)鍵，其具有重要的施工地位。建筑施工人員應(yīng)提高對(duì)鋼混結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的重視，深入了解施工難點(diǎn)、工藝流程、注意事項(xiàng)等各個(gè)方面，嚴(yán)格把控施工環(huán)節(jié)質(zhì)量，掌握施工操作要點(diǎn)，重點(diǎn)預(yù)防模板上浮、施工冷縫等工藝問(wèn)題。