楊亞斌
摘 要:基礎(chǔ)大體積混凝土建筑工程項(xiàng)目的重要組成部分,基礎(chǔ)大體積混凝土質(zhì)量問題將直接影響到建筑的整體施工質(zhì)量。其中,開裂和裂縫現(xiàn)象是建筑工程施工過程中大體積混凝土最為常見的問題,并且在控制和處理上都存在較大難度。本文就大體積混凝土裂縫控制展開研究,從材料、設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)四個(gè)階段分析,并具體提出了裂縫控制的合理方法。
關(guān)鍵詞:大體積混凝土;裂縫控制;基礎(chǔ)大體積
從橋梁、堤壩到高層建筑,基礎(chǔ)大體積混凝土已經(jīng)成為不可或缺的重要部分?;A(chǔ)大體積混凝土的主要特點(diǎn)是體積較大,但是在實(shí)際的施工過程中容易因?yàn)椴牧?、結(jié)構(gòu)以及施工等因素影響而導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn),從而極大的增加了施工難度和施工質(zhì)量。
1 基礎(chǔ)大體積混凝土裂縫形成原因
1.1 材料問題
施工材料的選擇和質(zhì)量問題,是導(dǎo)致基礎(chǔ)大體積混凝土裂縫的重要原因。混凝土主要有水泥、骨料和外加劑組成。在工程施工過程中,混凝土澆筑完成后,混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生水化熱反應(yīng),并產(chǎn)生大量的熱量。但是基礎(chǔ)大體積混凝土由于體積較大,混凝土結(jié)構(gòu)表層散熱能力較強(qiáng),溫度相對(duì)較低,而混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部散熱能力較差,溫度不斷積攢,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)內(nèi)部和外部產(chǎn)生較大溫差,并形成了溫度應(yīng)力。如果沒有得當(dāng)?shù)谋卮胧?,在溫度?yīng)力的影響下,基礎(chǔ)大體積混凝土便會(huì)很容易形成溫度裂縫。同時(shí),如果在原材料的選定過程中,不合理的原材料也會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)開裂。
1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題
大體積混凝土澆筑之前,需要進(jìn)行鋼筋結(jié)構(gòu)施工。不合理的配筋,同樣能夠增加大體積混凝土開裂的風(fēng)險(xiǎn)。配筋能夠一定程度上加劇混凝土結(jié)構(gòu)的收縮應(yīng)力,過大的配筋率將會(huì)使收縮應(yīng)力不斷增加,對(duì)基礎(chǔ)大體積混凝土造成破壞,形成裂縫。鋼筋施工過程中,如果鋼筋的連接處處理不合理、鋼筋質(zhì)量問題都會(huì)使得混凝土澆筑工序受到影響。
1.3 施工問題
在施工之前,首先要對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行清理,并做好灑水處理,雜物過多會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)造成影響。而在振搗過程中,也應(yīng)該由專業(yè)人員負(fù)責(zé),振搗的不規(guī)范和不均勻,同樣會(huì)導(dǎo)致混凝土裂縫的出現(xiàn)。此外,基礎(chǔ)大體積混凝土施工結(jié)束后,必須要注意養(yǎng)護(hù)工作,如果養(yǎng)護(hù)工作沒有跟上,大體積混凝土受到外界環(huán)境因素的強(qiáng)烈影響,也會(huì)破壞大體積混凝土結(jié)構(gòu),造成裂縫的產(chǎn)生。
2 基礎(chǔ)大體積混凝土裂縫控制措施
2.1 材料的合理選擇
按照建筑工程項(xiàng)目的實(shí)際需求,盡量選擇膨脹系數(shù)小、含泥量較低、連續(xù)級(jí)配的骨料,以防止由于骨料質(zhì)量問題而影響到混凝土結(jié)構(gòu)的整體問題。在水泥的選擇上,應(yīng)該選擇中、低熱的硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山或硅酸鹽水泥等,這樣水泥在水化熱反應(yīng)中所釋放的熱量相對(duì)較低。水泥盡量選擇同一個(gè)廠家所生產(chǎn)的產(chǎn)品,因?yàn)椴煌瑥S家生產(chǎn)水泥的材料上會(huì)有一定的差別,混合使用將會(huì)造成一定的問題?;炷林袘?yīng)該選擇添加高效減水劑,并且適當(dāng)?shù)膿饺胍欢康牡V渣粉、粉煤灰等,以盡量的降低水化熱反應(yīng)所帶來的影響。
2.2 加強(qiáng)設(shè)計(jì)管理
設(shè)計(jì)方面,首先需要重視鋼筋施工和設(shè)計(jì)工作。鋼筋重要起到固定結(jié)構(gòu)的作用,并提升基礎(chǔ)大體積混凝土的承重能力。鋼筋應(yīng)該選擇小直徑、小間距的光園鋼筋,并且在施工過程中,利用L型鋼加以固定,以保證鋼筋結(jié)構(gòu)的牢固程度。在轉(zhuǎn)角和交界面部位,應(yīng)該設(shè)置一定的分布筋,并且在混凝土的表面增設(shè)金屬擴(kuò)張網(wǎng)等設(shè)施,以提升混凝土的抗裂性。施工縫的預(yù)留上,應(yīng)該根據(jù)施工環(huán)境和施工氣候來定。在實(shí)際施工過程中,可以預(yù)留永久伸縮縫,保證混凝土結(jié)構(gòu)能夠釋放變形,以減少應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。
2.3 重視現(xiàn)場(chǎng)施工管理
施工企業(yè)必須要加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的管理工作,做好施工前的清理工。在振搗環(huán)節(jié),一定要避免過振或漏振,以保證振搗質(zhì)量。基礎(chǔ)大體積混凝土一般可以選用分層連續(xù)澆筑的方式進(jìn)行澆筑,這樣能夠最大化的提升混凝土結(jié)構(gòu)的表面面積,加快溫度的釋放,降低溫度應(yīng)力的影響。
2.4 重視養(yǎng)護(hù)接管管理
基礎(chǔ)大體積混凝土必須要做好必要的養(yǎng)護(hù)工作。在混凝土施工結(jié)束之后,首先需要用合理的保溫材料加以覆蓋,以控制溫度的釋放速度。同時(shí),需要在結(jié)構(gòu)的表面定時(shí)進(jìn)行灑水處理,保證構(gòu)件的濕潤(rùn)。在夏季施工中,必須要做好必要的防水處理,做好引水管道,防止雨水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的浸泡。
3 工程實(shí)例分析
由我公司承建的VMG五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控龍門銑床設(shè)備基礎(chǔ)工程,設(shè)備基礎(chǔ)為筏板式基礎(chǔ),基礎(chǔ)筏板外輪廓長(zhǎng)38.3m,寬14.85m,基礎(chǔ)底標(biāo)高-8.7m,筏板厚度8.5m,局部4m,澆筑量約3970m3。混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30,采用90d齡期強(qiáng)度作為質(zhì)量驗(yàn)收和配比設(shè)計(jì)依據(jù)。
本項(xiàng)工程在施工過程中采取了多種措施,設(shè)備基礎(chǔ)施工完畢后,未出現(xiàn)裂縫,確保了該工程的安全性能。
(1)設(shè)備基礎(chǔ)采用預(yù)拌混凝土澆筑,針對(duì)工程特點(diǎn),提出了以下技術(shù)質(zhì)量要求:
①采用東駿水泥廠中熱的P.O.42.5水泥,并摻入適量礦渣粉;
②細(xì)骨料才用東川河沙,細(xì)度模數(shù)2.8,石粉含量<7.0%,MB值<1.4;
③粗骨料采用5~31.5碎石和5~16mm細(xì)石兩級(jí)配混合,含泥量<1.0%;
④外加劑采用聚羧酸緩凝高效減水劑,凝結(jié)時(shí)間12~14h;
⑤坍落度要求控制在160±30mm。
(2)混凝土的施工方法
混凝土澆筑采用“分段分層、往返推進(jìn)、多層成型”的方式進(jìn)行澆筑,分層厚度為500mm,兩臺(tái)汽車泵進(jìn)行澆筑每小時(shí)63m3,每層150m3,初凝時(shí)間12~14h,確保每層混凝土之間間歇時(shí)間不超過規(guī)定時(shí)間。施工時(shí)從澆筑層的下端開始,逐漸上移,澆筑厚度不能大于500mm,以保證分層之間混凝土的質(zhì)量。
(3)混凝土的測(cè)溫及養(yǎng)護(hù)
①混凝土的養(yǎng)護(hù)
該設(shè)備基礎(chǔ)采用四層覆蓋表層蓄溫水幾搭設(shè)保溫棚進(jìn)行養(yǎng)護(hù),覆蓋保溫層的拆除應(yīng)分層拆除進(jìn)行,當(dāng)混凝土的表面溫度與環(huán)境最大溫差小于20℃時(shí),可全部拆除。
②混凝土測(cè)溫
測(cè)溫采用JDC-2便攜式電子測(cè)溫儀,,根據(jù)測(cè)溫點(diǎn)準(zhǔn)備φ18鋼筋作為傳感器的附著桿,溫度傳感器和測(cè)溫線依次板扎在鋼筋上,溫感元件不得觸碰到鋼筋,測(cè)溫線和溫度傳感器均做好防水處理。
(4)混凝土的質(zhì)量控制
①合理選擇原材料和最佳配合比,降低水化熱。
②嚴(yán)格控制水膠比,到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)的坍落度為160±30mm。
③做好車輛的合理調(diào)配,合理發(fā)料,盡量縮短待料和壓車時(shí)間。
④設(shè)專人負(fù)責(zé)混凝土的養(yǎng)護(hù)和測(cè)溫工作,確保在養(yǎng)護(hù)期內(nèi)濕潤(rùn)和內(nèi)外溫差的控制。
4 總 結(jié)
基礎(chǔ)大體積混凝土裂縫是基礎(chǔ)大體積混凝土施工中較為常見的問,對(duì)工程項(xiàng)目的整體質(zhì)量造成非常大的影響。導(dǎo)致基礎(chǔ)混凝土裂縫的因素較為多樣,涉及到了施工材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工方法和養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)。因此,為防止大體積混凝土裂縫的生成,必須要從各個(gè)方面入手,加強(qiáng)對(duì)不利因素的排除,控制混凝土結(jié)構(gòu)的水化熱反應(yīng),降低溫度應(yīng)力和拉應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞。
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