摘要:在大體積承臺混凝土施工過程中,通過對混凝土原材料、技術(shù)措施、施工工藝、溫度監(jiān)測、后期養(yǎng)護(hù)等方面的控制,保證了大體積承臺混凝土未出現(xiàn)有害的裂縫,保證了工程質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:溫度控制;技術(shù)措施;測溫;保溫保濕;裂縫
1 工程概況
該工程總建筑面積約180000㎡,建筑總高度150M,地下2層,地上44層。主要功能為酒店及高端商品房。上部結(jié)構(gòu)體系為框架—筒體。地下室為框架—剪力墻結(jié)構(gòu)和核心筒的框架—筒體。地基采用沖孔灌注樁,鋼筋混凝土承臺,基礎(chǔ)混凝土總量約為20000M3。承臺、底板、外墻和水池側(cè)墻混凝土采用C35防水密實(shí)性混凝土,防水等級為一級,設(shè)計抗?jié)B等級為S8。地下室底板厚度為600㎜,而承臺截面尺寸較大且厚度為1.5m~4.0m,因此,保證底板質(zhì)量的關(guān)鍵就在于對承臺質(zhì)量的控制,而做好承臺混凝土溫度變化產(chǎn)生的裂縫是承臺施工的控制要點(diǎn)。
2 施工難點(diǎn)
2.1 本工程工期短、時間緊,底板混凝土總量大,600㎜厚底板不允許分段,最大澆筑量超過8000m3。必須全盤考慮、精心安排、采取周密的技術(shù)措施保證質(zhì)量。
2.2 底板混凝土澆筑基本安排在春季3-4月,氣溫不高但混凝土標(biāo)號比較大。
2.3 底板施工時進(jìn)出車輛多,多臺輸送泵同時作業(yè)。施工場地狹小、不利于交通和多臺輸送泵的布置。
2.4 本工程地處交通中心地段,交通不暢。而且商品混凝土的運(yùn)輸車輛受到交通時段影響。施工前必須在認(rèn)真調(diào)查的基礎(chǔ)上做好交通組織方案,并提前向有關(guān)部門辦好通行許可,保證混凝土連續(xù)供應(yīng)。
3 技術(shù)措施
基礎(chǔ)底板的施工,除必須滿足國家和地方有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求外,采取必要的預(yù)控措施防止大體積混凝土由于溫度變化和收縮產(chǎn)生裂縫是施工技術(shù)準(zhǔn)備的關(guān)鍵。
3.1 原材料方面的控制措施
拌制混凝土的各種原材料除了必須滿足相關(guān)國家規(guī)范外,還應(yīng)符合以下規(guī)定。
3.1.1 采用低水化熱水泥,水泥的7d水化熱指標(biāo)不高于275kJ/kg,不得使用帶有R字樣的早強(qiáng)水泥。
3.1.2 粉煤灰:粉煤灰的級別不低于II級,不得使用高鈣粉煤灰。
3.1.3 細(xì)骨料:為減小混凝土的后期收縮,宜采用中粗砂,細(xì)度模數(shù)2.5~3.0,不使用人工砂。砂的含泥量不得大于3%。
3.1.4 外加劑應(yīng)采用低堿、低水化熱的外加劑。
3.2 對商品混凝土的要求
除必須滿足規(guī)范要求外,還應(yīng)符合以下規(guī)定:
3.2.1 水灰比控制0.45以下。
3.2.2 為保證混凝土的抗裂能力,兼顧施工要求,混凝土的入泵坍落度宜控制在160mm之內(nèi),誤差上限+20mm,下限-40mm。
3.2.3 緩凝時間宜為8~10h。
3.2.4 混凝土到工地的溫度:20℃(C35)和15℃(C50)。
3.2.5 為保證水化熱不超過抗裂計算的要求,試配時須對各試配配合比作為混凝土或混合膠凝材料的水化熱試驗(yàn)。
3.3 主要技術(shù)措施
3.3.1 采用60d混凝土的強(qiáng)度,降低混凝土早期強(qiáng)度,本方案確定C35S8混凝土每立方米中水泥用量為:32.5級普通硅酸鹽水泥300kg;C50S8混凝土每立方米中水泥用量為:42.5級普通硅酸鹽水泥300kg。
3.3.2 采用中低水化熱水泥,7d水化熱指標(biāo)不高于275kJ/kg。
3.3.3 采用三摻法,即在混凝土中同時摻加高爐磨細(xì)礦碴粉和粉煤灰,以保證混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求,同時改善混凝土的和易性。
3.3.4 在滿足泵送要求的條件下,降低砂率,防止混凝土因收縮產(chǎn)生裂縫。
3.3.5 不使用膨脹劑。
3.3.6 混凝土入槽前,對槽內(nèi)四壁及槽底灑水降溫。
3.3.7 加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),充分利用混凝土的松弛特性降低混凝土的收縮應(yīng)力。混凝土的中心溫度與表面溫度差及表面溫度與外界溫度差可控制在25℃以內(nèi)。降溫速率宜控制在1.5~2℃。
3.3.7.1 澆筑完成后12h起,采用蓄水養(yǎng)護(hù),蓄水深度為150mm。因底板面積較大,宜采用分格蓄水,蓄水圍堰高度不低于200mm。
3.3.7.2 兩次抹面壓實(shí)后立即蓋一層塑料薄膜,同時隨澆筑進(jìn)度分格砌筑蓄水圍堰。
3.3.7.3 蓄水養(yǎng)護(hù)至少7d,如果7d后,為下道工序施工方便要求改變養(yǎng)護(hù)方式,養(yǎng)護(hù)方式可改為采用塑料膜加泡沫板的方式,即一層泡沫板上蓋一層塑料薄膜。變換養(yǎng)護(hù)方式時,應(yīng)先鋪泡沫板再灑水。
3.3.7.4 保溫保濕養(yǎng)護(hù)至少14d。
3.3.8 做好澆筑后的測溫工作,設(shè)專職測溫工,及時將測溫數(shù)據(jù)錄入預(yù)先編制好溫度曲線的描繪程序和溫度應(yīng)力的計算程序,實(shí)時掌握混凝土內(nèi)部溫度和應(yīng)力的變化情況。
當(dāng)混凝土承臺或底板厚度大于2100㎜,小于或等于4000㎜時,混凝土的內(nèi)外溫差大于25℃應(yīng)加強(qiáng)混凝土保溫保濕養(yǎng)護(hù)。主要針對承臺的保溫措施:
(1)降低混凝土的入模溫度,通過跟混凝土公司協(xié)調(diào)采用加冰水的辦法使混凝土的入模溫度控制在20℃以下,并在混凝土出廠時進(jìn)行抽查。
(2)通過覆蓋保溫提高混凝土的表面溫度,使混凝土的表面溫度接近40℃從而使混凝土的內(nèi)外溫差小于25℃,保證混凝土的質(zhì)量。
(3)混凝土輸送泵管降溫,對固定段的混凝土泵管用麻袋包裹,并用涼水沖洗使泵管溫度降低。
(4)當(dāng)混凝土中心溫度與表面溫度之差大于25℃,可增加保溫材料的層數(shù)和厚度。當(dāng)混凝土中心溫度與表面溫度之差小于25℃,可減少保溫材料的層數(shù)和厚度。
4.5 測溫方案
4.5.1 測溫儀器采用JDC-2建筑電子測溫儀。儀表為手持式數(shù)字顯示儀,具備高低溫報警功能。
4.5.2 距混凝土表面1.5m高度、露天、不易破壞處設(shè)三個普通溫度計測量大氣溫度,氣溫取讀數(shù)的平均值。
4.5.2.1 在每個混凝土泵口用測溫探頭、測溫線固定在木棍上制成的探桿測量混凝土的入模溫度。
4.5.2.3 混凝土澆筑前在選定的測溫點(diǎn)上預(yù)埋測溫線和測溫探頭,測溫線和探頭用膠帶固定在φ12的鋼筋上,探頭用塑料布包裹,與鋼筋之間用絕緣膠布隔離。測溫線另一端的插頭依據(jù)編號貼上標(biāo)簽,插頭在澆筑混凝土前要用塑料布包裹好,防止被污染或破壞。
4.5.2.4 測溫線引出高度應(yīng)高于混凝土面1.5m,布設(shè)測溫線時,應(yīng)注意在二次澆筑底板后仍要能繼續(xù)檢測基坑內(nèi)混凝土的溫度變化,引線長度應(yīng)再增加3m。
4.5.3 測溫數(shù)據(jù)的管理
利用計算機(jī)對測溫數(shù)據(jù)進(jìn)行信息化實(shí)時管理。
預(yù)先編制好溫度曲線的描繪程序和溫度應(yīng)力的計算程序,及時整理錄入測溫數(shù)據(jù),描繪出溫度曲線、計算出累加溫度應(yīng)力,與澆筑前的估計情況進(jìn)行比較。
4.5.4 設(shè)置專人負(fù)責(zé)測溫工作,并在施工前對測溫人員進(jìn)行詳細(xì)的交底,保證數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。
4.5.5 測溫注意事項
(1)澆筑混凝土前應(yīng)檢查支撐鋼筋是否牢固,測溫點(diǎn)標(biāo)高是否準(zhǔn)確,探頭、插頭是否包嚴(yán)。
(2)使用探頭測混凝土入模溫度時,不得在流動的混凝土中探測。探頭插入混凝土約一分鐘左右后讀數(shù),每次使用完畢應(yīng)將探頭擦試干凈。
(3)測溫儀主機(jī)為精密儀表,使用時應(yīng)小心輕放,嚴(yán)禁摔碰,使用完畢及時關(guān)機(jī)。
(4)嚴(yán)密監(jiān)測混凝土的溫升情況,根據(jù)溫度記錄,增減保溫材料厚度或?qū)訑?shù)。控制大體積混凝土中心溫度與表面溫度之差,表面溫度與環(huán)境溫度之差小于25℃。當(dāng)大體積混凝土中心溫度與表面溫度之差超過25℃時,可增加保溫材料厚度或?qū)訑?shù)。
(5)保溫、測溫至混凝土內(nèi)部溫度穩(wěn)定、緩慢降溫后停止測溫。
5 結(jié)束語
為保證大體積混凝土的質(zhì)量,除了對混凝土澆搗質(zhì)量的控制外,對終凝后大體積混凝土水化熱過程中的溫度控制也至關(guān)重要。
參考文獻(xiàn)
[1]王鐵夢.工程結(jié)構(gòu)裂縫控制[M].中國建筑工業(yè)出版社.2006