任文鋼
【摘要】隨著高層建筑高度的不斷增加,地下室愈做愈深,底板也愈來愈厚。高層建筑中,基礎(chǔ)底板為主要的受力結(jié)構(gòu),整體性要求高,一般一次性整體澆筑。本文結(jié)合相關(guān)的文獻(xiàn)資料對(duì)如何在大體積混凝土施工工程中的質(zhì)量控制策略做了總結(jié)和闡述,供廣大建筑工作者探討。
【關(guān)鍵詞】大體積混凝土施工技術(shù);質(zhì)量控制
1、工程概況
我地區(qū)某商業(yè)高層,其中地下2層、地上主樓24層。該建筑的總體總高度為85.2m,總建筑面積達(dá)到50000m2,該建筑的基礎(chǔ)長度為183.45m,寬度為88.23m,埋深13.5m,整個(gè)基礎(chǔ)長向分3塊,設(shè)兩條“后澆帶”,中間一塊最長為77.6m,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733根;整個(gè)建筑物主樓的荷載通過基礎(chǔ)底板傳到樁基基礎(chǔ)中,建筑基礎(chǔ)底板厚2.5m,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35,總方量為23049m2,施工中均采用一次連續(xù)澆搗施工。
2、主要施工工藝措施
2.1施工前期準(zhǔn)備
(1)所有混凝土均采用商品混凝土,利用汽車泵接水平管進(jìn)行澆搗。所有商品混凝土由攪拌站集中提供,混凝土標(biāo)號(hào)C35,各個(gè)攪拌站在拌制商品混凝土?xí)r,統(tǒng)一使用同一種低水化熱的水泥,同一種混凝土配合比,粉煤灰的摻量、品種、全部統(tǒng)一,確保到場(chǎng)的混凝土的一致性。
(2)混凝土配合比由工地試驗(yàn)室試驗(yàn)確定,經(jīng)監(jiān)理批復(fù)后執(zhí)行,底板混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20,施工時(shí)嚴(yán)格按批復(fù)后的配合比進(jìn)行各種原材料的檢測(cè)及用量控制,滿足設(shè)計(jì)對(duì)各部位混凝土規(guī)定的標(biāo)號(hào)和抗?jié)B標(biāo)號(hào)要求,混凝土配合比為:水膠比0.51,用水量130Kg,水泥193Kg,粉煤灰62Kg,砂率31%,砂627kg,小石723Kg,中石723Kg,外加劑2.55;外加劑采用YF緩凝高效減水劑。
(3)澆注施工方案制定。主樓3.3m基礎(chǔ)底板混凝土澆筑時(shí)采用4臺(tái)汽車泵(另有二臺(tái)備用泵)接水平管進(jìn)行澆搗,多輛攪拌車進(jìn)行混凝土運(yùn)輸,澆搗方向由南向北。
2.2混凝土的運(yùn)輸
大體積混凝土由于體積大,一般可達(dá)數(shù)千甚至上萬立方米,因此都采用商品混凝土供應(yīng),為了降低水化熱,配制混凝土?xí)r宜摻加減水劑和粉煤灰或沸石粉,以堿少水泥用量和改善混凝土的合易性。當(dāng)混凝土采用混凝土泵輸送澆筑時(shí),可摻加泵送劑。
每臺(tái)泵車正式輸送混凝土前,應(yīng)配置1:2的水泥砂漿0.5m3作為潤滑輸送泵管作用,并在泵車試車正常后方可供料;每臺(tái)泵車有專人操作,服從指揮臺(tái)統(tǒng)一指揮,按前臺(tái)要求放慢或加快泵送速度;泵車出料口出料時(shí),混凝土不得對(duì)準(zhǔn)墻柱插筋沖擊,避免插筋位移。
2.3混凝土的澆筑
常用的澆筑方法是用混凝土泵澆筑或用塔式起重機(jī)澆筑,設(shè)計(jì)要求本工程采用斜面分層的澆筑方法。通過將基礎(chǔ)底板進(jìn)行分段、分條、分層,使混凝土以同一坡度,薄層澆筑,循序推進(jìn),一次到頂。
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,三個(gè)振點(diǎn)在鋼筋面上,一個(gè)振點(diǎn)在二層鋼筋之間。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。
2.4混凝土的養(yǎng)護(hù)
大體積混凝土分段澆筑完畢后,應(yīng)在混凝土初凝之后終凝之前進(jìn)行二次振搗或進(jìn)行表面的抹壓,排除上表面的水跡,用木拍反復(fù)抹壓密實(shí),消除最先出現(xiàn)的表面裂紋。
在混凝土澆筑完畢后6~18小時(shí)內(nèi)開始灑水養(yǎng)護(hù),其混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間不宜小于28天,有特殊要求的部位宜適當(dāng)延長養(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。
模板和保溫層,冬期施工條件下應(yīng)在混凝土表面冷卻到5℃以下時(shí)才能拆除。在非冬期施工條件下,應(yīng)在混凝土表面與外界溫差不大于15℃時(shí)才能拆除,否則應(yīng)采取使混凝土緩慢冷卻的臨時(shí)覆蓋措施,對(duì)摻用緩凝型外加劑或有抗?jié)B要求的混凝土,不得少于14d。
2.5施工中后澆帶施工
后澆帶的填充材料可采用膨脹混凝土,也可采用比縫兩邊混凝土高一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的普通混凝土,后澆帶的寬度為700-1000mm,鋼筋可不斷,也可斷開,后者施工麻煩,但釋放應(yīng)力程度略高。后澆縫可留成平縫,而以留成企口縫或階梯縫為宜后澆縫澆筑混凝土之前,應(yīng)將接縫處的混凝土表面鑿毛,清洗干凈,并保持濕潤。
3、大體積混凝土施工質(zhì)量控制措施探討
(1)混凝土材料方面
根據(jù)設(shè)計(jì)要求,施工前首先進(jìn)行理論配合比設(shè)計(jì),進(jìn)行試配試驗(yàn)后,確認(rèn)2-3個(gè)能滿足要求的理論配合比提交監(jiān)理審查。報(bào)送的理論配合比必須附有原材料的質(zhì)量證明資料現(xiàn)場(chǎng)試塊抗壓強(qiáng)度報(bào)告及其他必須的資料。使用的原材料除材料本身質(zhì)量要符合規(guī)定要求外,材料本身的級(jí)配也必須符合相關(guān)規(guī)定,如粗骨料的粒徑級(jí)配,細(xì)集料的級(jí)配曲線要在規(guī)定的范圍內(nèi)。經(jīng)監(jiān)理審查后確認(rèn)其符合設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范的要求后予以批準(zhǔn)。
(2)拌制與運(yùn)輸方面
為嚴(yán)格控制混凝土攪拌質(zhì)量,減小因交通運(yùn)輸造成坍落度損失,影響混凝土的均勻性,混凝土在拌制過程中應(yīng)遵循以下原則:嚴(yán)格執(zhí)行同一配合比,即是保證原材料不變、水膠比不變;根據(jù)氣溫條件、澆筑時(shí)間、砂石含水率變化、混凝土坍落度損失等情況,及時(shí)適當(dāng)?shù)貙?duì)原配合比(水灰比)進(jìn)行微調(diào),以保證混凝土澆筑時(shí)的坍落度并嚴(yán)格控制在規(guī)定范圍內(nèi),混凝土不泌水、不離析,確?;炷凉?yīng)質(zhì)量;控制混凝土攪拌時(shí)間;攪拌時(shí)間長短直接關(guān)系到混凝土的強(qiáng)度、和易性等指標(biāo),大面積混凝土攪拌時(shí)間比普通混凝土攪拌時(shí)間延長至15-20s。
工業(yè)與民用建筑中大面積混凝土多采用泵送混凝土,用混凝土攪拌車進(jìn)行運(yùn)輸。大面積混凝土地面結(jié)構(gòu)對(duì)混凝土切落度要求嚴(yán)格,必須嚴(yán)格控制在設(shè)計(jì)要求范圍之內(nèi),工程施工地點(diǎn)離商品混凝土攪拌站運(yùn)輸距離在1小時(shí)以上或交通條件差易出現(xiàn)堵車的工程,宜采取在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)立攪拌站。從攪拌開始到澆筑過程結(jié)束的時(shí)間,溫暖干燥天氣不得超過1h,低溫干燥天氣不得超過2h。
(3)施工方面
強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差是反映混凝土生產(chǎn)水平的主要指標(biāo),值越小說明混凝土的生產(chǎn)水平越高,如果混凝土的質(zhì)量不均勻,混凝土澆筑后存在薄弱環(huán)節(jié),更加容易由于收斂應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫,另外,保持一定的混凝土澆筑強(qiáng)度,對(duì)于防止混凝土裂縫也是重要的,在同等溫度應(yīng)力影響下,開裂多是在抗拉強(qiáng)度較低的混凝土部分發(fā)生,并且相鄰的混凝土之間的溫度變形相互約束,當(dāng)抗拉強(qiáng)度較低部分的混凝土的相鄰混凝土變形收縮時(shí),就會(huì)把抗拉強(qiáng)度低得混凝土拉裂,如果在初始混凝土開始凝固前澆筑完畢,就能避免這種不利結(jié)果。
早期混凝土如果同時(shí)暴露在低的環(huán)境溫度、高的表面溫度以及干燥收縮的情況下,很容易產(chǎn)生裂縫。應(yīng)該安排好拆模時(shí)間,在拆模后保護(hù)性隔熱以防止暴露在低得環(huán)境溫度下,在夏季應(yīng)避免太陽直射,覆蓋灑水保濕來減輕收縮效應(yīng)。為了保持混凝土表面溫度與內(nèi)部溫度以及外界大氣的溫差在規(guī)定范圍內(nèi),需要設(shè)置隔熱層以免溫度的驟然變化,使表面混凝土的溫度能緩慢地接近環(huán)境溫度。
4、結(jié)語
大體積混凝土的施工過程,是一項(xiàng)涵蓋了建設(shè)、設(shè)計(jì)、承包、監(jiān)理、供應(yīng)商、檢測(cè)等單位的系統(tǒng)工程。其施工質(zhì)量的更多的還是取決于施工單位的技術(shù)能力與責(zé)任心,施工人員應(yīng)該對(duì)控制大體積混凝土裂縫加以重視,提前制定詳細(xì)周密的施工方案,采取積極穩(wěn)妥的組織措施,在監(jiān)理單位的密切監(jiān)督和合作下,一定能順利地完成大體積混凝土地澆筑工作,確保底板施工質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。