闕正忠
摘要:大體積混凝土澆筑技術(shù)在當(dāng)前的建筑施工中得到了廣泛的應(yīng)用。本文主要結(jié)合工程實(shí)例分析了大體積混凝土澆筑技術(shù)要點(diǎn),分別從混凝土配合比,混凝土的輸送、澆筑、拆模、養(yǎng)護(hù)和測(cè)溫幾方面進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞:大體積;混凝土;澆筑;技術(shù)
前言
在使用大體積混凝土施工技術(shù)的建筑中最容易出現(xiàn)的問(wèn)題就是混凝土表面極易出現(xiàn)裂縫。導(dǎo)致大體積混凝土開(kāi)裂的原因是多方面的,其中有干燥收縮,也有降溫收縮。混凝土如果在完全自由狀態(tài)中,那么不管它出現(xiàn)的均勻收縮有多大,其內(nèi)部也不會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力。但是一旦混凝土被使用在地基中了,混凝土的內(nèi)部就會(huì)出現(xiàn)拉應(yīng)力,并且若拉應(yīng)力比混凝土的抗拉強(qiáng)度還大時(shí),混凝土就會(huì)發(fā)生開(kāi)裂現(xiàn)象,因此,必須對(duì)相關(guān)方面加以重視,嚴(yán)格控制裂縫的出現(xiàn)。
一、工程概況
某工程為高層建筑,地上22層,地下2層,建筑總高76.5m,建筑面積45000m2,結(jié)構(gòu)體系為混凝土框筒結(jié)構(gòu)。建筑基礎(chǔ)長(zhǎng)l70.10m,寬80.26m,埋深10.42m,整個(gè)基礎(chǔ)長(zhǎng)向分3塊,設(shè)兩條“后澆帶”,中間一塊最長(zhǎng)為65.90m,基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁基礎(chǔ)處理措施,設(shè)計(jì)的樁基總數(shù)為682根;整個(gè)建筑物主樓的荷載通過(guò)基礎(chǔ)底板傳到樁基基礎(chǔ)中,建筑基礎(chǔ)底板厚2.5m?;炷翉?qiáng)度等級(jí)為C35,總方量為20316m,施工中均采用一次連續(xù)澆搗施工。在工程開(kāi)始一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)局部出現(xiàn)了裂縫,大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的原因比較復(fù)雜,除了水泥本身的原因外,還有用水量、混凝土的澆筑方法、澆筑的厚度、混凝土表面的應(yīng)力以及所采用的降溫措施等。所以必須嚴(yán)格控制相關(guān)的施工技術(shù)措施。
為防止混凝土產(chǎn)生裂縫(表面裂縫和貫穿裂縫),就必須從降低混凝土溫度應(yīng)力和提高混凝土本身抗拉性能這兩方面綜合考慮。為此,我們編制了較為完整的施工方案。
二、大體積混凝土澆筑技術(shù)控制要點(diǎn)
(一)控制混凝土配合比
既要保證設(shè)計(jì)強(qiáng)度,又要大幅度降低水化熱;既要使混凝土具有良好的和易性、可泵性,又要降低水泥和水的用量。所混凝土中水泥水化用水大約只占水泥重量的20%,在混凝土澆筑硬化后,拌和水中的多余部分的蒸發(fā)將使混凝土體積縮小?;炷粮煽s率大致在(2-10)×10-4范圍內(nèi),這種干縮是由表及里的一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的過(guò)程,大約需要4個(gè)月才能基本穩(wěn)定下來(lái)。干縮在一定條件下又是個(gè)可逆過(guò)程,產(chǎn)生干縮后的混凝土再處于水飽和狀態(tài),混凝土還可有一定的膨脹回復(fù)。在此,對(duì)混凝土的配合提出以下幾點(diǎn):
首先,選用水化熱低的32.5MPa礦渣水泥,水泥用量?jī)H為340kg/m3。
其次,大摻量I級(jí)粉煤灰。摻量高達(dá)100kg/m3,占水泥用量的29%,占膠凝材料總量的21%。在大體積混凝土中摻粉煤灰是增加可泵性、節(jié)約水泥的常用方法。礦渣水泥本身就摻有20%—70%活性或惰性摻和料,再在礦渣水泥中摻近30%的粉煤灰,而且要配制大坍落度的C40混凝土,非常少見(jiàn)。這個(gè)摻量巳接近GBJ146-9。粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范的規(guī)定的上限。
(二)混凝土的輸送
本工程建設(shè)施工中,施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置一臺(tái)托泵和一臺(tái)移動(dòng)泵,專門用于混凝土的輸送。實(shí)際施工時(shí),混凝土結(jié)構(gòu)材料的供應(yīng)是由混凝土站和施工現(xiàn)場(chǎng)同時(shí)進(jìn)行供應(yīng)的,通過(guò)泵直接運(yùn)輸?shù)綕仓攸c(diǎn)。在對(duì)工程施工現(xiàn)場(chǎng)混凝土的輸送情況有了大致了解以后,其具體的輸送方式便明晰起來(lái)?;炷凛斔椭行枰⒁猓?/p>
實(shí)際輸送之前,要對(duì)每臺(tái)混凝土泵的功能性質(zhì)進(jìn)行了解,清楚其在運(yùn)輸中所擔(dān)任的工作以及實(shí)際作用;
為了以防萬(wàn)一,在進(jìn)行混凝土澆筑之前,一定要事先配備好足夠的泵機(jī)零件,尤其是易壞易損零件,以便泵機(jī)在運(yùn)輸中出現(xiàn)意外故障后能夠及時(shí)進(jìn)行搶修;
泵管安裝時(shí),要注意保持管道的清潔,注意檢查泵管內(nèi)是否附有混凝土殘留物,尤其是彎管,如果有,要及時(shí)清除;
做好泵管接口處的密封工作,避免在混凝土輸送過(guò)程中出現(xiàn)跑漿、漏漿現(xiàn)象。需要注意的是:泵機(jī)運(yùn)行時(shí),入料口,即料斗位置應(yīng)該配備專人把守和監(jiān)督,防止大塊石頭或其他垃圾雜物等進(jìn)入泵機(jī);
另外,在混凝土泵送過(guò)程中,泵機(jī)料斗中的混凝土容量不可低于上口200mm,以防泵機(jī)運(yùn)行時(shí)因混凝土入料不足而吸入空氣,造成泵機(jī)堵塞;泵送過(guò)程中如果出現(xiàn)故障,為了不拖延施工工期,同時(shí)也為了保證混凝土的連續(xù)施工,可采用塔吊方式來(lái)進(jìn)行短時(shí)間內(nèi)的混凝土垂直運(yùn)輸操作,采用塔吊運(yùn)輸時(shí),應(yīng)有維修人員及時(shí)對(duì)混凝土泵機(jī)進(jìn)行故障排查和維修。
(三)混凝土的澆筑
大體積混凝土的澆筑工藝主要由澆筑、振搗和泌水浮漿處理三個(gè)部分在澆筑前,應(yīng)清除場(chǎng)內(nèi)雜物、潤(rùn)濕預(yù)埋件。大體積混凝土的澆筑方法可采用分層連續(xù)澆筑法或推移式連續(xù)澆筑法,不得隨意留施工縫。分層連續(xù)澆筑法是目前大體積混凝土施工中普遍采用的方法,其優(yōu)點(diǎn)是便于振搗,易保證混凝土的澆筑質(zhì)量;可利用混凝土層面散熱,對(duì)降低大體積混凝土澆筑塊的溫升有利。本工程采用斜面分層澆筑法,每層澆筑厚度約60cm,層疊面間距5m左右,由南向北逐漸推進(jìn),為了避免產(chǎn)生施工接縫,在下層混凝土初凝前,必須要覆蓋上層混凝土。混凝土澆筑時(shí)采用φ70高頻插入式振搗器,每臺(tái)泵車出料口設(shè)四個(gè)振點(diǎn),均勻分布在混凝土流淌坡度范圍,兩個(gè)振點(diǎn)在出料口坡頂,兩個(gè)振點(diǎn)在混凝土流淌的坡腳。振搗時(shí)。振點(diǎn)呈梅花形,每點(diǎn)間距不大于50cm。振搗必須及時(shí)到位,不得漏振,振上層混凝土?xí)r,震搗器須插入下層混凝土面內(nèi)5cm。在大體積混凝土澆筑過(guò)程中,由于混凝土表面泌水現(xiàn)象普遍存在,為保證混凝土的澆筑質(zhì)量,要及時(shí)清除混凝土表面泌水。
(四)混凝土的拆??刂?/p>
混凝土在實(shí)際溫度養(yǎng)護(hù)的條件下,強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上,混凝土中心表面最低溫度控制在25℃以內(nèi),預(yù)計(jì)拆模后混凝土表面溫降不超過(guò)9℃以上允許拆模;混凝土澆筑后,由于內(nèi)部較表面散熱快,會(huì)形成內(nèi)外溫差,表面收縮受內(nèi)部約束產(chǎn)生拉應(yīng)力,這種拉應(yīng)力通常很小,不至于超過(guò)混凝土的抗扣強(qiáng)度而產(chǎn)生裂縫。但是,如果此時(shí)受到冷空氣的襲擊,或者過(guò)分通風(fēng)散熱,使表面溫度降溫過(guò)火就很易導(dǎo)斂裂縫的產(chǎn)生。
(五)做好溫控和養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)收集工作
大體積混凝土養(yǎng)護(hù)主要是保持適當(dāng)?shù)臐穸群蜏囟葪l件,合理的保溫措施能有效減少混凝土表面熱擴(kuò)散,降低溫差,防止出現(xiàn)表面裂縫。在混凝土澆筑完畢后6~18小時(shí)內(nèi)開(kāi)始灑水養(yǎng)護(hù),其混凝土養(yǎng)護(hù)實(shí)踐要大于28d,特別是對(duì)有特殊要求的部位宜適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間。早期混凝土表面使用經(jīng)常保持飽和水的麻袋或草袋進(jìn)行遮蓋,避免陽(yáng)光直接曝曬,混凝土養(yǎng)護(hù)應(yīng)有專人負(fù)責(zé),并應(yīng)做好混凝土養(yǎng)護(hù)記錄。為確?;炷镣庥^質(zhì)量,滿足混凝土表面平整度的要求,對(duì)混凝土外露面的錯(cuò)臺(tái)、掛簾、蜂窩以及混凝土表面殘留木塊、布條等應(yīng)及時(shí)處理。
而若想取得良好的保溫效果,測(cè)溫方法正確與否更是至關(guān)重要,測(cè)溫工作是在養(yǎng)護(hù)階段完成的,混凝土澆筑完畢后就進(jìn)入養(yǎng)護(hù)階段。大體積混凝土的測(cè)溫可分為人工方法和計(jì)算機(jī)方法。人工方法主要是埋設(shè)鋼管的人工測(cè)溫,而計(jì)算機(jī)方法主要是由計(jì)算機(jī)自動(dòng)記錄電阻傳感器測(cè)溫。這兩種方法在實(shí)際建筑施工應(yīng)用中并不沖突,可采用其中任一種,也可以同時(shí)采用,應(yīng)該根據(jù)實(shí)際工程需要做出決定。
總之,大體積混凝土澆筑施工技術(shù)比較復(fù)雜,如若處理不當(dāng)就很容易出現(xiàn)裂縫,因此,我們必須認(rèn)真選擇施工材料,優(yōu)化設(shè)計(jì)施工方案,落實(shí)好每一個(gè)施工的微笑細(xì)節(jié),確保整個(gè)工程的施工質(zhì)量。
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