許 莉 (合肥工大工程試驗檢測有限責任公司,安徽 合肥 230000)
大體積混凝土澆筑要求與常規(guī)要求不同,大體積澆筑面在施工條件上更為復雜,施工難度也隨之增長,有必要加強對大體積混凝土澆筑施工技術的了解。
在大體積混凝土澆筑中,使用的混凝土量遠超常規(guī)澆筑用量,因為混凝土用量大,要使得澆筑結構密實度達標,需要配合使用大量的鋼筋,其效果表現(xiàn)為建筑物的最外部特征。其次在混凝土、鋼筋用量較大的前提下,澆筑的厚度、面積、重量等參數(shù)也會相應產(chǎn)生變化,這時要對這些參數(shù)項進行控制就會變得更加困難,稍有不慎就容易出現(xiàn)裂縫等質量問題[1]。
圖1 大體積混凝土澆筑現(xiàn)場
大體積混凝土澆筑施工具有難度大、面積廣、重量大以及厚度難以掌控等特點,稍有不慎就可能帶來質量問題,在實施過程中需要重視質量控制要點,例如施工縫控制、混凝土厚度規(guī)范、拌和水泥用量以及拌和工藝要求等。
大體積混凝土澆筑施工中,施工縫設置必須合理,是重要的控制點。具體來說,施工縫是指分段澆筑時,先后澆筑的兩段混凝土會因為澆筑時間差而出現(xiàn)初凝時間上的差異,在差異影響之下,兩段混凝土會形成接縫,這種縫隙在大體積澆筑條件下可以進行設置,但要注意相應的規(guī)范,如施工縫需要設置在結構剪力較小的位置、要與結構縱軸線保持垂直關系等。此外,施工縫的設置有利于大體積混凝土澆筑施工質量,能夠有效防治溫度裂縫、沉縮裂縫[2]。
圖2 施工縫設置規(guī)范
2.1.2 混凝土厚度規(guī)范
大體積混凝土澆筑施工,必須對澆筑層的厚度進行控制,控制分為三個部分,即所有類型的澆筑層厚度都需要根據(jù)混凝土和易性、振搗器振搗深度來進行初步設定;針對泵送混凝土,其澆筑攤鋪厚度不可超過600mm(常規(guī)要求,如有特殊情況可以根據(jù)實際條件更改);針對非泵送混凝土,其澆筑攤鋪厚度不可超過400mm(常規(guī)要求,如有特殊情況可以根據(jù)實際條件更改)。此外,根據(jù)上述泵送與非泵送混凝土的攤鋪厚度關系,在同一工程中,非泵送混凝土的攤鋪厚度必須低于泵送混凝土[3]。
2.1.3 拌和水泥用量及工藝要求
大體積混凝土澆筑,同樣需要進行混凝土拌和,但必須嚴格對水泥用量進行控制,同時注意拌和工藝是否滿足規(guī)范要求。針對水泥用量,具體需要根據(jù)實際澆筑平方而定,同時出于質量考慮,還可以適當加入外加劑,但外加劑的用量需要控制;在混凝土拌和中,針對未加入外加劑的混凝土,其拌和時間一般在30min左右,如果增加了外加劑,則需要延長拌和時間,通常為40min左右,如果外加劑用量較大可以進行調整。在投放混凝土原材料或外加劑時,必須依照正確的順序進行投放。
大體積混凝土澆筑通常采用分層澆筑方法。先澆筑攤鋪第一層,再澆筑第二層,須注意后澆筑混凝土層的澆筑時間不能超過先澆筑層的初凝時間,否則會引起裂縫現(xiàn)象。
分層澆筑方法在不同的大體積澆筑條件下,具有多種工藝形式,較具代表性的為:全面分層、分段分層、斜面分層3種,其中全面分層是最為常規(guī)的分層澆筑技術,具體施工方法如上所述。
2.2.1 分段分層
分段分層澆筑技術是一種從底層開始澆筑,當澆筑達到一定高度后再進行第二層澆筑,第二層澆筑方向為水平方向。分段分層澆筑方法在建筑工程中十分常見,因為此項技術的可控性較高,可以保障在第一層初凝之前進行第二層澆筑,確保澆筑質量。分段分層澆筑雖然十分常見,但在適用條件上有一定限制,只適用于長度、面積較大且厚度略薄的澆筑條件。
2.2.2 斜面分層
斜面分層澆筑技術同樣需要從底層開始澆筑,但此過程的澆筑方向為上方,待澆筑達到相應高度之后,斜向向下進行澆筑,直至澆筑另一端與第一層高度一致即可。斜面分層與分段分層的工藝要求相似,但兩者的適用條件不相同,斜面分層一般適用于構造、長度為厚度3倍的大體積澆筑,需要先確認實際條件后再進行選擇。
任何大體積混凝土澆筑工作完成后,都需要使混凝土進入一個靜置狀態(tài)下進行凝固,但凝固過程中,混凝土容易被一些外在因素所影響,導致其凝固過程出現(xiàn)質量問題。為了避免外在因素的影響,在凝固過程中,要安排專人對此進行養(yǎng)護。
一般情況下,混凝土內外溫差不能超過20℃,但如果混凝土的抗裂性能良好,可以適當放寬溫差合理區(qū)間,通常為20℃~24℃。此外,為了能夠及時獲取混凝土內外溫差,需要在澆筑過程中埋設測溫管,并結合外部測溫儀器進行對比,當發(fā)現(xiàn)溫差超過要求,需要及時進行調整。
混凝土內外溫差控制方法有4種表現(xiàn)形式,即外溫超過內溫、內溫超過外溫、正值溫差、負值溫差。在外溫超過內溫時,可以采用潑灑冷水來達成降低外部溫度的目的,但要注意控制混凝土的含水量;在內溫超過外溫時,需要在澆筑時預埋冷水管,之后利用冷水管向內部注入冷水來達成降低內部溫度的目的;正值溫差是指混凝土當前綜合溫度過高,此時需要采用降溫措施;負值溫差是指混凝土當前綜合溫度較低,此時需要采用一系列保溫措施,例如鋪蓋草席、塑料薄膜等。
為了增加混凝土抗裂性能,在澆筑完成后可以在澆筑面表面設置抗裂鋼筋網(wǎng)片,抗裂鋼筋網(wǎng)片的力學表現(xiàn),能夠有效提高混凝土的自穩(wěn)固性。此外,抗裂鋼筋網(wǎng)片的應用還能降低混凝土的收縮量,起到預防收縮裂縫的目的。
建筑工程大體積混凝土澆筑施工難度較大,遠超常規(guī)澆筑要求,質量控制主要涉及裂縫治理、澆筑層參數(shù)控制以及澆筑工藝選擇,大體積混凝土澆筑施工完成后,必須進行混凝土養(yǎng)護。