摘 要:21世纪是基础建设的高速发展时期,“一带一路”政策的提出,我国基础建设迅猛发展,而高强、防水、高性能混凝土和高强钢筋的出现,高层巨型建筑、大跨度大跨径桥梁、跨海隧道、恶劣环境下的工程等大型结构工程、成为现代土木的标志。本文旨在阐述房建、道路、桥隧等基础设施中水泥施工技术的应用与创新。这对土建工程朝着绿色施工、高速施工、建材专业化、以及建筑工业化发展,起到了很好的作用与效果。
关键词:土建施工;施工理论;施工技术
1 前言
胶凝材料,粗细骨料和水共同组成了混凝土,它是由一定比例大小经过拌合、浇筑、养护而形成的人工建筑设备。它是一种各个组分具有不同性质的复合材料,具有非匀质、非连续和非弹性等性质。其在房建工程、桥隧、航港、水电站、公路铁路、核电站等土建工程中扮演着十分重要的地位,随着社会经济的快速增长和科学研究水平的不断提升,可以预见,在今后较长的时间里,混凝土结构仍将是一种重要的工程结构,并在材料、结构形式、计算理论以及施工技术上得到进一步发展,因此总结归纳出更好的施工技术并应用成了亟待解决的问题。
2 混凝土材料的物理和力学性能
以下介绍建筑工程中所用的混凝土性质、强度以及疲劳变形、收缩和温度变形。
2.1 混凝土强度
混凝土的重要性能与力学指标由混凝土抗压强度反映,与水泥的强度等级、水胶比、配合比、龄期、施工养护方法以及养护条件有关,因此在研究混凝土强度指标时必须以统一标准作为依据。
2.2 混凝土变形
混凝土有两种变形:①在重复短期受力、多次重复受力和长期作用下,混凝土发生力学相关形变;②体积形变,通常指混凝土因为不均匀收缩和外界温差产生的形变。所以在混凝土结构中,混凝土强度的等级选用除了要做到工程造价合理、施工操作难度低、使用时间长久,还应考虑与钢筋强度相匹配。以是按照《混凝土设计规范》这一规程划定:水泥强度大于等于C15应用于素混凝土,钢筋混凝土布局混凝土品级应大于C20,当强度应力到达400MPa及其以上时,混凝土强品级应大于C25,预应力混凝土强度宜大于C40,不该低于C30;反复受力的水泥构件,混凝土强度品级应大于或等于C30。
3 混凝土设计理论在施工技术上的应用
3.1 钢筋与混凝土之间的粘结
钢筋与混凝土同时共同作用,主要原因为钢筋与水泥之间在水泥养护成功之后,会提供良好的粘结作用。而水泥和钢材的接触面,会产生剪应力。影响粘结性能的因素主要有水泥强度(混凝土抗压强度)、保护层相对大小、钢筋间距、横向配筋、侧强压力以及浇筑混凝土时二者相对位置。热轧钢筋主要用于一般钢筋混凝土结构,而钢绞线、预应力钢丝和预应力螺纹钢筋主要用于预应力混凝土结构。钢筋的良好塑形和结构对混凝土的整体性起到了很好的分担作用
3.2 钢筋锚固与接头构造
为了确保钢筋不从水泥中被拔出或者压入,钢筋与水泥件间除了要有一定的粘结力之外,同时钢筋应具有良好的抓固锚接作用,故光面钢筋设置弯钩、钢筋深入支座一定的长度等等;当钢筋过于短小,需采用施工缝等技术措施时,钢筋就一定于要有接头,为保证在接头部位的传力,就必须有一定的构造需求。保证钢筋与混凝土粘结良好的要求就是锚固与接头按照规程构造。由于粘结复杂,损坏应力变化多样、影响粘黏作用的原因众多、土建混凝土建筑物中粘结受力的复杂性,必须用钢筋的不同构造机制来确保水泥与钢筋的粘结。通常措施有:(1)对不同类型等级的水泥和钢筋,必须超过能够搭接的最小长度与锚锁加固长度,同时应该大于各级抗震设防的极限搭接长度;(2)水泥与钢筋粘结强度要确保足够,必须大于水泥保护层的允许厚度最和钢筋容许间距;(3)设置加密箍筋与钢筋接头处。4.受力光面钢筋的端部应做接头钢筋或弯钩。
3.3 混凝土的标准选择与采用
一般来说,以受弯为主的构件如梁、板,其混凝土强度等级不宜超过C30,这是因为加大混凝土强度也对于其提升自身刚度承载能力效果不明显,等级高的混凝土不利于使用与施工;以受压为主的构件如柱墙等,其混凝土强度不宜低于C30,这样有利于减少构建截面尺寸,达到经济目的。
3.4 浇筑混凝土与控制其施工缝
浇筑之前,应保证各项工作做到位,首先,应保证浇筑过程中不间断、不被打断,才能进行浇筑工作。开始浇筑时,应确保模板正确放位,施工人员全部就位,以及工作准备就绪,机械全部通电。浇筑过程中确保施工缝的这一设施的存在,如果在浇筑过程中如果出现了意外,施工缝将起到良好作用。当浇筑完成后,后续压实振捣工作应迅速及时进行开展。
3.5 规范施工保证混凝土质量
混凝土抗压强度是否按照设想的发展与控制,水泥表面非均匀部分能否得以控制,水泥耐久度是否能够满足设计要求,施工方施工现场的操作与规范,以及原材料的使用产生了决定性的影响。所以,①采取恰当的混凝土振动与搅拌方法,水泥振动搅拌必须有操作规程,如若搅拌不均匀,会产生许多不良影响,如应力集中,故料分布不均匀等问题。②按照规程操作是养护阶段的关键所在。水泥水化硬化的必要條件是水,因此,在养护之前必须确定周围环境的湿度,以及拌合水泥时候水的加入量,如果周围环境湿度过低,并且加入水的量过少,水泥会干燥开裂,表面不光滑。且在养护之前,应按照水泥的耐久性、和易性、以及骨料填充过后,添加的砂石略有富余的原则确定配比。
3.6 拆模应保证混凝土强度大于拆模强度
拆模应保证混凝土强度适当,因为如果水泥强度低于拆模强度,会造成一系列不好影响,易出现缝隙,严重者,受压区也会产生不同强度的破坏,造成安全隐患。同时混凝土徐变也将缓慢产生,造成结构受力非正常,易发生危险。低强度的拆模过程中,水泥也很容易发生掉边掉角,部分塌陷,这样一是影响美观,二是影响构件承载能力,不能与钢筋同时受力,在地震荷载或者偶然荷载下,易发生错位滑动。过早拆模,混凝土表面的水分会迅速流失,导致养护没有顺利进行,影响了混凝土构件的承载能力与结构的稳定性。
4 施工管理是混凝土养护成型的主要组成部分
首先,不应在施工现场任意加入水分,浇筑过程中应当连续,迅速。另外,水泥的坍落度也是成为混凝土完好成型的重要原因。对施工人员管理不当,经常会有施工人员随意向拌好的混凝土中加水,这些行为对混凝土拌合物的质量以及结构的整体都产生了严重的影响。由于混凝土配合比是经过严密计算得出的,不同的配合比会影响水胶比、砂率和单位用水量,他们与混凝土各项性质有着非常密切的关系,而这些关系,直接影响了混凝土的四个指标,即混凝土强度、和易性、耐久性以及经济合理。混凝土养护可采用多种方式方法,其中淋水以及保湿覆盖、养护剂喷涂等方法是比较常用的,具体养护方法应根据季节环境以及施工条件确定。
5 结语
在悠悠历史长河中,人类采用土、木、石和砖瓦作为结构材料,虽然1824年水泥方才问世,但直到1950年左右,水泥钢筋建材等现代工业才逐渐被人们利用兴起。如今,混凝土作为土木工程中最重要的部分,已经受到人类的广泛运用,而高性能混凝土和新型混凝土结构形式还在不断的发展。提升自身施工技术,了解混凝土发展设计理论,已经成为了现代施工方必不可少的建筑手段,作为土建施工与技术人员,应当不断学习,在现场施工与相关丛书中提升自己的能力与技术。做到高效、高质施工,以促进土建施工工程更好更快发展。
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