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【摘 要】 无磁施工时国内新型施工的典型代表，常用于地震台站建设、科研用仪器台桌、观测室和国防、军事等工程领域，玄武岩纤维筋无磁混凝土施工作为无磁施工的一种正受到越来越广泛的关注，利用玄武岩纤维筋优越的抗拉性能代替钢筋，系统的无磁施工理论，各种施工工器具的改进，严格的现场施工管理是玄武岩纤维筋无磁混凝土施工的施工特点，本文主要从施工理论及施工控制措施角度阐述玄武岩纤维筋无磁混凝土施工，希望为今后的玄武岩纤维筋无磁混凝土施工提供一定的依据。
【关键词】 玄武岩纤维筋、无磁混凝土、施工、磁性监测、磁性控制
无磁施工是国内新型施工的典型代表，玄武岩纤维筋无磁混凝土结构作为无磁施工的一种，目前正受到越来越广泛的关注，利用玄武岩纤维筋优越的抗拉性能代替钢筋，同时充分利用玄武岩纤维筋的无磁特性是玄武岩纤维筋无磁混凝土结构的显著特点。
1. 施工原理
玄武岩纤维筋无磁混凝土结构施工的原理是在建设场地满足施工磁性要求的前提下，保证进场原材料的磁化率满足施工磁性要求，在现场施工中严格控制各道施工步骤和施工工艺，保证施工完成后各工程部位满足磁性控制要求，最大程度保持大地磁场原貌，从而达到精确测量大地磁场变化的要求。
目前在各地震台站及观测室的建设中，要求工程建设完成后间隔1m的范围内，磁场的梯度小于1nt，最大不超过2nt。工程完成后安装仪器的测量精度决定了施工近乎苛刻的严格性。
2.场地选择理论分析
2.1 监测仪器
当前在无磁施工中普遍使用的检测仪器为G856质子磁力仪。该仪器可有效检测大地磁场的变化。
2.2 理论分析
为保证玄武岩纤维筋无磁混凝土结构建设完成后磁场梯度满足磁性要求，必须要选择满足要求的施工场地。场地选择主要是利用G856质子磁力仪，在大地磁场稳定的时间段内，通过两台仪器对比观测的方法来精确观测该位置处大地磁场的磁场梯度，测量完成后对测量结果进行分析，如果每间隔1m范围内，大地磁场变化均小于1nt则为合格，如果超出范围，则要对不合格位置场地进行清理，查看是否是由于现场存在干扰磁场的物质造成的不合格，清理后重新测量，如果在1nt范围内则合格，若不合格，则需要重新规划场地。
3. 原材选择理论分析及控制措施
3.1 理论分析
自然界的物质主要分为抗磁性物质、顺磁性物质和铁磁性物质三类。
抗磁性物质不存在永久磁矩，当抗磁性物质放入外磁场中，外磁场使电子轨道改变，感生一个与外磁场方向相反的磁矩，表现为抗磁性。所以抗磁性来源于原子中电子轨道状态的变化。抗磁性物质的抗磁性一般很微弱，磁化率一般约为-10-5，为负值。
顺磁性物质的主要特征是，不论外加磁场是否存在，原子内部存在永久磁矩。但在无外加磁场时，由于顺磁物质的原子做无规则的热振动，宏观看来，没有磁性；在外加磁场作用下，每个原子磁矩比较规则地取向，物质显示极弱的磁性。磁化强度与外磁场方向一致， 顺磁性物质的磁化率一般也很小，室温下H约为10-5。
对诸如Fe、Co、Ni等物质，在室温下磁化率可达10-3数量级，称这类物质的磁性为铁磁性。 铁磁性物质即使在较弱的磁场内，也可得到极高的磁化强度，而且当外磁场移去后，仍可保留极强的磁性。其磁化率为正值，但当外场增大时，由于磁化强度迅速达到饱和，其H变小。
由以上理论分析可以得出，自然界大部分物质属于抗磁性物质和顺磁性物质，这些物质磁化率较小，只有含有铁、钴、镍等元素的铁磁性物质磁化率较大，放置于磁场中时磁化强度较高，而钴、镍两种元素在常用的建筑材料中含量较少，因此在无磁施工选择原材料时只考虑是否含有铁元素物质即可。
3.2 选择控制措施
在原材选择过程中为了排除含铁物质的干扰，可采用小箱ΔF检测法，所谓小箱ΔF检测法就是采用经过检测无铁磁性杂质的木板、铜钉等制作成50cm×30cm×35cm的“检测箱”，装上要检测的原材料，将箱子靠近G856磁力仪探头，分别测量箱体长边两侧，若样品靠近和离开G856磁力仪探头所引起的磁场变化ΔF不大于1nT，该材料的磁性就符合要求。全过程探头位置保持不变。
利用小箱ΔF检测法，可以在很短的时间内完成，排除了地磁日变因素对大地磁场的影响，利用单台仪器就能检测出物质的磁化率，提高了功效。
原材进场后为了保证进场原材100%的合格率，要对进场原材的磁性进行全面的检测，检测方法采用大盘梯度检测法。所谓大盘梯度检测法，实际上是将测量仪器当作一个高精度的“探测器”，引用梯度测量的概念，也是通过测量材料外部磁场强度ΔF来检测材料磁性的一种检测方法。检测过程需要移动探头位置。
大盘梯度检测法适用于检测原材中有无磁性杂质，不能直接检测出原材磁化率大小，每盘检测可达到1m3，提高了大规模检测时的检测效率，降低了劳动强度。
4. 施工具体步骤磁性控制措施
4.1 玄武岩纤维筋施工
目前玄武岩纤维筋施工技术还不成熟，现场不具备加工制作各种尺寸、形状部件的能力，施工技术人员将玄武岩纤维筋尺寸、型号、大样图等信息制作技术交底下发厂家，由厂家直接制作成型后运输至施工现场，运输至施工現场后根据型号、尺寸、使用部位等对玄武岩纤维筋做好标识牌，分开存放，方便使用。
玄武岩无磁筋的绑扎采用塑料扎扣绑扎，绑扎形式为全扣绑扎，绑扎前对塑料卡扣进行磁性检测。
4.2 脚手架及模板选择
玄武岩纤维筋无磁混凝土结构脚手架搭设全部采用毛竹和麻绳进行搭设。严禁使用碗扣式钢管脚手架，脚手架搭设必须牢固可靠，保证施工安全。
模板应选用经过磁性检测合格的竹胶板或木模，加工要在加工厂进行，严禁在施工现场加工，连接采用铜钉、铜线。模板安装完成后要进行磁性检测，检测合格后方可浇筑混凝土，不合格找出原因及时处理。
4.3 无磁混凝土搅拌、运输、检测、浇筑
无磁混凝土在搅拌工具、运输工具及浇筑工程中工具的选择将直接关系到施工的成败。
无磁混凝土采用无磁搅拌机滚筒进行搅拌，保证混凝土的磁性。
无磁混凝土在运输过程中一般选用铁质翻斗车运输，在运输过程中要在铁质翻斗车翻斗内加经过磁性检测的皮革衬砌，保证混凝土在运输过程中的磁性。
无磁混凝土在检测过程中采用大盘梯度检测法，检测前通过试验的方法确定检测方案，检测过程中严格按照检测方案进行，对检测不合格的混凝土要及时清除，严谨使用未经检测和检测不合格的混凝土。
混凝土在浇筑过程中采用无磁振捣棒进行振捣，严谨使用铁质振捣棒，混凝土每浇筑完成一层（30cm），检测人员要迅速对已浇筑混凝土进行检测，对检测不合格混凝土要及时清除。
5. 施工管理控制措施
在施工之前组织人员对图纸进行审阅，编制施工方案、磁性检测方案，建立项目管理组织，编制技术交底并下发。
玄武岩纤维筋无磁混凝土结构施工前作业人员必须经过严格培训，使其充分认识无磁施工中的各个环节所需注意事项，进而在施工中严格执行。
现场管理采用闭口管理，对施工现场进行必要围护，进口处要安排经过培训的专人看管，对进入施工现场的人员随身携带的物品进行检查，严禁携带铁质的物品如手机、手表等进入，严禁进入现场的人员穿戴铁质拉锁、纽扣等的衣物施工作业。作业人员领取工具时要登记，施工完毕带回要消记，每天严格闭合，防止施工工具遗落施工现场影响施工质量。
6. 结束语
目前，玄武岩纤维筋无磁混凝土结构施工在施工领域受到广泛的关注，本文从施工磁性理论和施工控制方面阐述了玄武岩纤维筋无磁混凝土结构的施工过程，希望能为今后的建设的无磁结构在施工方面提供一定的借鉴。
参考文献
[1] 中国地震局 地震及前兆数字观测技术规范[M].北京：地震出版社，2001.
[2] 赖加成， 游永平，罗开奇 地震研究[M].云南：云南省地震局，2008年第31卷第2期.
【关键词】 玄武岩纤维筋、无磁混凝土、施工、磁性监测、磁性控制
无磁施工是国内新型施工的典型代表，玄武岩纤维筋无磁混凝土结构作为无磁施工的一种，目前正受到越来越广泛的关注，利用玄武岩纤维筋优越的抗拉性能代替钢筋，同时充分利用玄武岩纤维筋的无磁特性是玄武岩纤维筋无磁混凝土结构的显著特点。
1. 施工原理
玄武岩纤维筋无磁混凝土结构施工的原理是在建设场地满足施工磁性要求的前提下，保证进场原材料的磁化率满足施工磁性要求，在现场施工中严格控制各道施工步骤和施工工艺，保证施工完成后各工程部位满足磁性控制要求，最大程度保持大地磁场原貌，从而达到精确测量大地磁场变化的要求。
目前在各地震台站及观测室的建设中，要求工程建设完成后间隔1m的范围内，磁场的梯度小于1nt，最大不超过2nt。工程完成后安装仪器的测量精度决定了施工近乎苛刻的严格性。
2.场地选择理论分析
2.1 监测仪器
当前在无磁施工中普遍使用的检测仪器为G856质子磁力仪。该仪器可有效检测大地磁场的变化。
2.2 理论分析
为保证玄武岩纤维筋无磁混凝土结构建设完成后磁场梯度满足磁性要求，必须要选择满足要求的施工场地。场地选择主要是利用G856质子磁力仪，在大地磁场稳定的时间段内，通过两台仪器对比观测的方法来精确观测该位置处大地磁场的磁场梯度，测量完成后对测量结果进行分析，如果每间隔1m范围内，大地磁场变化均小于1nt则为合格，如果超出范围，则要对不合格位置场地进行清理，查看是否是由于现场存在干扰磁场的物质造成的不合格，清理后重新测量，如果在1nt范围内则合格，若不合格，则需要重新规划场地。
3. 原材选择理论分析及控制措施
3.1 理论分析
自然界的物质主要分为抗磁性物质、顺磁性物质和铁磁性物质三类。
抗磁性物质不存在永久磁矩，当抗磁性物质放入外磁场中，外磁场使电子轨道改变，感生一个与外磁场方向相反的磁矩，表现为抗磁性。所以抗磁性来源于原子中电子轨道状态的变化。抗磁性物质的抗磁性一般很微弱，磁化率一般约为-10-5，为负值。
顺磁性物质的主要特征是，不论外加磁场是否存在，原子内部存在永久磁矩。但在无外加磁场时，由于顺磁物质的原子做无规则的热振动，宏观看来，没有磁性；在外加磁场作用下，每个原子磁矩比较规则地取向，物质显示极弱的磁性。磁化强度与外磁场方向一致， 顺磁性物质的磁化率一般也很小，室温下H约为10-5。
对诸如Fe、Co、Ni等物质，在室温下磁化率可达10-3数量级，称这类物质的磁性为铁磁性。 铁磁性物质即使在较弱的磁场内，也可得到极高的磁化强度，而且当外磁场移去后，仍可保留极强的磁性。其磁化率为正值，但当外场增大时，由于磁化强度迅速达到饱和，其H变小。
由以上理论分析可以得出，自然界大部分物质属于抗磁性物质和顺磁性物质，这些物质磁化率较小，只有含有铁、钴、镍等元素的铁磁性物质磁化率较大，放置于磁场中时磁化强度较高，而钴、镍两种元素在常用的建筑材料中含量较少，因此在无磁施工选择原材料时只考虑是否含有铁元素物质即可。
3.2 选择控制措施
在原材选择过程中为了排除含铁物质的干扰，可采用小箱ΔF检测法，所谓小箱ΔF检测法就是采用经过检测无铁磁性杂质的木板、铜钉等制作成50cm×30cm×35cm的“检测箱”，装上要检测的原材料，将箱子靠近G856磁力仪探头，分别测量箱体长边两侧，若样品靠近和离开G856磁力仪探头所引起的磁场变化ΔF不大于1nT，该材料的磁性就符合要求。全过程探头位置保持不变。
利用小箱ΔF检测法，可以在很短的时间内完成，排除了地磁日变因素对大地磁场的影响，利用单台仪器就能检测出物质的磁化率，提高了功效。
原材进场后为了保证进场原材100%的合格率，要对进场原材的磁性进行全面的检测，检测方法采用大盘梯度检测法。所谓大盘梯度检测法，实际上是将测量仪器当作一个高精度的“探测器”，引用梯度测量的概念，也是通过测量材料外部磁场强度ΔF来检测材料磁性的一种检测方法。检测过程需要移动探头位置。
大盘梯度检测法适用于检测原材中有无磁性杂质，不能直接检测出原材磁化率大小，每盘检测可达到1m3，提高了大规模检测时的检测效率，降低了劳动强度。
4. 施工具体步骤磁性控制措施
4.1 玄武岩纤维筋施工
目前玄武岩纤维筋施工技术还不成熟，现场不具备加工制作各种尺寸、形状部件的能力，施工技术人员将玄武岩纤维筋尺寸、型号、大样图等信息制作技术交底下发厂家，由厂家直接制作成型后运输至施工现场，运输至施工現场后根据型号、尺寸、使用部位等对玄武岩纤维筋做好标识牌，分开存放，方便使用。
玄武岩无磁筋的绑扎采用塑料扎扣绑扎，绑扎形式为全扣绑扎，绑扎前对塑料卡扣进行磁性检测。
4.2 脚手架及模板选择
玄武岩纤维筋无磁混凝土结构脚手架搭设全部采用毛竹和麻绳进行搭设。严禁使用碗扣式钢管脚手架，脚手架搭设必须牢固可靠，保证施工安全。
模板应选用经过磁性检测合格的竹胶板或木模，加工要在加工厂进行，严禁在施工现场加工，连接采用铜钉、铜线。模板安装完成后要进行磁性检测，检测合格后方可浇筑混凝土，不合格找出原因及时处理。
4.3 无磁混凝土搅拌、运输、检测、浇筑
无磁混凝土在搅拌工具、运输工具及浇筑工程中工具的选择将直接关系到施工的成败。
无磁混凝土采用无磁搅拌机滚筒进行搅拌，保证混凝土的磁性。
无磁混凝土在运输过程中一般选用铁质翻斗车运输，在运输过程中要在铁质翻斗车翻斗内加经过磁性检测的皮革衬砌，保证混凝土在运输过程中的磁性。
无磁混凝土在检测过程中采用大盘梯度检测法，检测前通过试验的方法确定检测方案，检测过程中严格按照检测方案进行，对检测不合格的混凝土要及时清除，严谨使用未经检测和检测不合格的混凝土。
混凝土在浇筑过程中采用无磁振捣棒进行振捣，严谨使用铁质振捣棒，混凝土每浇筑完成一层（30cm），检测人员要迅速对已浇筑混凝土进行检测，对检测不合格混凝土要及时清除。
5. 施工管理控制措施
在施工之前组织人员对图纸进行审阅，编制施工方案、磁性检测方案，建立项目管理组织，编制技术交底并下发。
玄武岩纤维筋无磁混凝土结构施工前作业人员必须经过严格培训，使其充分认识无磁施工中的各个环节所需注意事项，进而在施工中严格执行。
现场管理采用闭口管理，对施工现场进行必要围护，进口处要安排经过培训的专人看管，对进入施工现场的人员随身携带的物品进行检查，严禁携带铁质的物品如手机、手表等进入，严禁进入现场的人员穿戴铁质拉锁、纽扣等的衣物施工作业。作业人员领取工具时要登记，施工完毕带回要消记，每天严格闭合，防止施工工具遗落施工现场影响施工质量。
6. 结束语
目前，玄武岩纤维筋无磁混凝土结构施工在施工领域受到广泛的关注，本文从施工磁性理论和施工控制方面阐述了玄武岩纤维筋无磁混凝土结构的施工过程，希望能为今后的建设的无磁结构在施工方面提供一定的借鉴。
参考文献
[1] 中国地震局 地震及前兆数字观测技术规范[M].北京：地震出版社，2001.
[2] 赖加成， 游永平，罗开奇 地震研究[M].云南：云南省地震局，2008年第31卷第2期.