土木工程中混凝土施工技術分析

謝弘

摘?要隨著社會知識化、科技信息化和經濟全球化的不斷推進，人類世界將進入可持續發展綜合國力激烈競爭的時代。人民生活離不開與混凝土打交道，它給人民帶來巨大的財富以及生活水平的提高。建筑物和構筑物建造、使用中出現的質量、維護問題，及其老齡化問題，引起人們的高度關注和重視，各種修補加固方法也不斷出現。

關鍵詞土木工程；混凝土施工技術

中圖分類號TU文獻標識碼A文章編號1673-9671-(2011)071-0142-01

隨著我國土木工程建設的不斷發展，建筑物和構筑物已進入或即將進入老齡化階段，應該關心已有建筑的維護問題，已有建筑物及構筑物常因設計或施工的缺陷以及長期使用過程中的老化、破壞，甚至自然災害，造成混凝土結構承載力不足、開裂以及抗震性能不良等，影響建筑物及構筑物的安全和使用功能?；炷两Y構或構筑物因設計或施工不當、材料質量不符要求、使用功能改變、遭受災害以及耐久性等原因，出現增加荷載、配筋不足、混凝土強度不夠等情況，都需要對鋼筋混凝土、預應力混凝土及素混凝土結構進行加固。

1混凝土加固工程方案的選擇

混凝土加固工程方案的優劣，首先要把是否具有施工作業方便作為必要條件，有的加固方案雖然具有解決問題的可行性，但是，由于其方案在施工過程中增加了一定的施工難度，而造成施工工期長，勞動用工量大，安全系數低的弊端，結果影響到加固質量。例如，某單位辦公樓因冬季施工，摻加不合格防凍劑，超標的氯離子破壞了鋼筋鈍化膜，致使十根鋼筋混凝土梁產生嚴重裂縫，需要進行加固?；炷良庸淘O計方案有三種：方案之一是采取簡易修補法，即將梁裂縫處出現的酥松混凝土鑿除，露出鋼筋后，將銹蝕的鋼筋周圈進行除銹后，用環氧砂漿進行封閉，達到加固目的；方案二是采取加大截面加固法，即通過增大構件的截面和配筋，用以提高構件的強度、鋼度、穩定性和抗裂性，并達到修補裂縫的目的；方案三是采用先進的外包鋼加固施工方法，應用QR型建筑工程結構膠粘錨技術，對這十根鋼筋混凝土梁進行加固。

2不同類型混凝土加固工程與加固方案分析

混凝土加固工程常采用的方法有加大截面加固法、外包型鋼加固法、預應力加固法、玻璃鋼加固法、增加支點加固法等，隨著科學技術的不斷進步，應用新技術、新材料、新工藝進行工程加固的方法。

1）對于框架梁的加固，較為合理、經濟、技術先進的加固方案當屬粘鋼錨固法和碳纖維加固法，前者以造價低，施工簡單，占用空間小，加固效果好，明顯優于加大截面法和預應力加固法，后者除材料費用高外，則各種優勢盡顯其中，重要表現在自重輕，材料自身幾乎不增加重量；強度高，固化后的碳纖維強度比鋼材高達十幾倍；勞動強度小。但是，應用其在負彎矩部位進行加固效果不如鋼板性能好。

2）對于框架柱的加固，常見的方法有外包型鋼加固法，即在混凝土柱四周包以型鋼進行加固，這樣既不增大混凝土截面尺寸，又大幅度地提高混凝土柱的承載力，具體方法又分干法作業與濕作業法兩種形式；干式加固法是將型鋼直接外包于需要加固的混凝土柱四周，型鋼與混凝土之間無連接，由于與混凝土沒有形成一個整體，所以不能確保結合面傳遞剪力。濕式加固法：一是用乳膠水泥漿或環氧樹脂化學灌漿等材料，將角鋼粘貼在混凝土柱上；二是角鋼與混凝土之間留一定間距，中間澆筑混凝土，達到外包鋼材與混凝土相結合。兩種作業方法相比較，干式作業法施工更為簡單，價格低，施工時間短，但其承載力提高不如濕式作業法好。在方案選擇時，應根據加固要求和原構件情況，合理挑選適當的方案進行加固。

3）碳纖維加固方法也可用于局部的修復加固。某住宅工程業主對室內部分格局改動，使得原來預留的廚房、衛生間的上下水暖管道和排煙風洞移位，需要根據新的洞口位置用水鉆開洞，并根據設計要求，需要補強加固。對已按原設計預留的孔洞需要封堵，封堵采用在洞口處植筋用比原樓板砼高一強度等級的微膨脹細石混凝土。因為業主對加固方案的要求是在滿足工藝要求的前提下，盡可能縮短工期，提早交付工程。

3混凝土裂縫形成的主要原因

首先溫度和濕度的變化是引起混凝土裂縫的主要原因?；炷猎谟不陂g，水泥會放出大量水化熱，內部溫度不斷上升，在表面引起拉應力；在后期降溫過程中，由于受到基礎或老混凝土的約束叉會在混凝土內部出現拉應力；同時氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應力。當這些拉應力超出混凝土的抗裂能力時，便會出現裂縫，即混凝土裂縫。許多混凝土的內部濕度變化很小或變化較慢，但表面濕度可能變化較大或發生劇烈變化。表面干縮形變受到內部混凝土的約束，往往也會導致裂縫。由于原材料不均勻，水灰比不穩定及運輸和澆筑過程中的離析現象，在同一塊混凝土中其抗拉強度又是不均勻的，存在著許多抗拉能力很低，易于出現裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中，拉應力主要是由鋼筋承擔，混凝土只是承受壓應力。在素混凝土內或鋼筋混凝土的邊緣部位，如果結構內出現了拉應力，則須依靠混凝土自身承擔。一般設計中均要求不出現拉應力或者只出現很小的拉應力。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運轉時期的穩定溫度，往往在混凝土內部引起相當大的拉應力。有時溫度應力可超過其它外荷載所引起的應力，因此掌握溫度應力的變化規律對于進行合理的結構設計和施工極為重要。

4大體積混凝土裂縫形成的主要防治措施

1）水泥的品種及用量選擇，水泥釋放溫度的大小及速度取決于水泥內礦物成分的不同。水泥礦物中發熱速率最快和發熱量最大的是鋁酸三鈣（C3A），其他成分依次為硅酸三鈣（C3S）、硅酸二鈣（C2S）和鐵鋁酸四鈣（C4AF）。另外，水泥越細發熱速率越快，但是不影響最終發熱量。充分利用混凝土的后期強度，以減少水泥的用量。

2）控制溫度。①減少混凝土中的水泥用量，改善骨料級配，優化混凝土配合比。在大體積混凝土中摻入一定量的粉煤灰，可以增加混凝土的密實度，提高抗滲能力，利用粉煤灰作混凝土的摻合料，降低大體積混凝土的水泥水化熱引起的內部溫升，提高混凝土的后期強度及其抗裂能力；②降低混凝土的澆筑溫度，拌合混凝土時加水或用水將碎石冷卻；③減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱；④埋設水管，冷水降溫；⑤規定合理拆模時間，氣溫驟降時做好混凝土表面保溫措施，避免混凝土表面發生急劇溫度梯度；⑥在寒冷季節，對在施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結構，采取保溫措施。

3）添加外加劑，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加強養護，防止表面干縮，防止開裂，提高混凝土的耐久性?；炷林写嬖诖罅康拿毧椎?，水蒸發后會使毛細管中產生張力，導致混凝土干縮變形。若增大毛細孔徑可降低表面張力，但會影響混凝土強度，這就是表面張力理論；水灰比也是影響混凝土收縮的重要因素之一，使用減水防裂劑可使混凝土用水量減少25％；此外，水泥用量也嚴重影響了混凝土收縮率，摻加減水防裂劑的混凝土在保持混凝土強度的條件下可減少15％的水泥用量，其體積用增加骨料用量來補充，用減水防裂劑改善水泥漿稠度，控制混凝土泌水，以減少沉縮變形。

4）混凝土養護的核心是防止混凝土早期表面失水，同時養護可以補充混凝土早期水化需要的水分，有助于水泥水化的進行?；炷谅访?、橋面或地面施工，塑性收縮裂縫是長期困擾的問題。過去混凝土泌水量大，一般采用二次收漿，然后開始養護，防止塑性收縮裂縫?，F代高性能混凝土基本沒有泌水，如果風大或溫度高，水分蒸發量大，混凝土表面很快就會出現裂縫，必須在終凝前再次抹面閉合裂縫。

5結束語

未來土木工程技術發展研究方向主要包括工程結構的安全性和耐久性、土木工程與可持續發展、工程建設標準規范體制改革、土木工程計算機技術新進展、材料科學與工程新進展、現代高層建筑結構、工程結構的減震技術。但是，工程建設的核心問題永遠是安全性與耐久性，我國建筑結構的設計規范，在結構構件承載能力的安全性、結構的整體牢固性和結構的耐久性等方面的安全設置標準，總體上均低于國外相關規范。在調整結構安全設置標準的問題上有著不同的理解?；炷两Y構的耐久性是建筑類工程中的核心問題同時也是一項世界性難題，應當引起我國有關主管部門和設計施工單位的足夠重視。

參考文獻

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