【摘要】為防止大體積筏板基礎(chǔ)施工中混凝土的溫度變化和收縮導(dǎo)致有害裂縫的產(chǎn)生,大體積混凝土施工時(shí)應(yīng)采取有效措施控制混凝土的水化熱溫度。本文以平頂山天河盛世東苑筏板基礎(chǔ)為例對水循環(huán)降溫大體積混凝土施工參數(shù)選取、施工工藝和質(zhì)量控制作了論述。實(shí)踐表明該方法不僅達(dá)到了大體積混凝土施工降溫及質(zhì)量要求,而且加快了施工進(jìn)度,為后續(xù)工作贏得了時(shí)間。
【關(guān)鍵詞】大體積筏板;水循環(huán)降溫;參數(shù)選擇;施工工藝
大體積混凝土的施工經(jīng)過多年發(fā)展及探索已經(jīng)形成了完整的體系,從其裂縫成因,施工質(zhì)量控制,原料控制,溫度控制等諸多手段對其施工全過程管理。本文結(jié)合平頂山天河盛世東苑工程,討論水循環(huán)降溫大體積混凝土在施工中的應(yīng)用,達(dá)到了大體積混凝土施工質(zhì)量要求。
1、工程概況
本工程由一棟31層住宅樓框架剪力墻結(jié)構(gòu),一棟21層商務(wù)樓剪力墻結(jié)構(gòu)和地下二層車庫組成,地上建筑43735.26㎡,地下建筑14940.48㎡,其中商務(wù)樓筏板厚2000mm、住宅樓厚1600mm。對基礎(chǔ)筏板施工提出以下要求:
(1)工程為商業(yè)加住宅,基礎(chǔ)施工日期基本確定在9月份底,屬高溫、雨季施工,滿足高溫季度施工技術(shù)要求。
(2)底板面積近2000平方米,砼強(qiáng)度等級(jí)為C35,抗?jié)B等級(jí)為P8,底板大部分厚度為1600-2000mm,底板砼采用預(yù)拌商品混凝土,混凝土輸送泵澆筑,配以塔吊進(jìn)行局部冷縫處理。
(3)高度重視水化熱升溫問題,控制混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部與外部溫差以及砼表面與大氣溫差在設(shè)計(jì)規(guī)定的允許范圍25°C以內(nèi)。安排并掌握好底板混凝土澆灌的工藝流程和澆灌速度,確?;炷恋臐补噘|(zhì)量。
(4)在筏板基礎(chǔ)內(nèi)布置冷卻水管。
2、施工工藝方案
預(yù)埋安裝Φ40冷卻水管(砼中間均勻設(shè)置)→混凝土澆筑前冷卻水管水壓試驗(yàn)→混凝土澆筑過程中管內(nèi)通水循環(huán)降溫→混凝土澆筑過程后管內(nèi)通水循環(huán)降溫→采用高一等級(jí)膨脹細(xì)石混凝土對冷卻水管進(jìn)行高壓注漿堵實(shí)?;炷翝仓嚼鋮s管高程后即開始通水,通水時(shí)間根據(jù)測溫結(jié)果確定。
2.1水管冷卻的排列方式
水管冷卻法的排列方式一般采用矩形和梅花型兩種,本項(xiàng)目采用其中矩形排列方式。冷凝管的間距層間距為0.8—1m,水平間距為0.5m。冷卻水管管路采用雙回旋形布置,水平管間距為500mm。在冷凝管的進(jìn)出水口各設(shè)置一道閥門,以控制進(jìn)水的方向和流量。
2.2水管冷卻的通水方式
混凝土灌注完畢表面初凝后即開始通冷卻水,保證從進(jìn)水口進(jìn)入的水是冷水(常溫水),進(jìn)出水口每8小時(shí)交換一次,使得大體積混凝土內(nèi)部溫度比較均一,降低溫度裂縫出現(xiàn)的可能性。
2.3熱工計(jì)算
混凝土澆筑溫度取外界氣溫30℃?;炷两^熱升溫在第6天、第9天第12天達(dá)到50.8℃、54.2℃、55.2℃后下降;混凝土內(nèi)部中心溫度在第6天、第9天達(dá)到60.1℃、60.6℃后下降;混凝土最大綜合溫差在第6天28.6℃、第9天28.℃9、第12天27.8℃后下降。
3、混凝土溫度測量和控制
3.1混凝土的測溫技術(shù)
(1)設(shè)于該基礎(chǔ)工程的兩個(gè)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)在整個(gè)基礎(chǔ)底板的最深處、底板的四個(gè)角及結(jié)構(gòu)尺寸變化較大的地方。
(2)在筏板混凝土中埋設(shè)測溫導(dǎo)管,測溫導(dǎo)管采用內(nèi)徑16mm的薄壁鋼管制作而成,上口膠帶封口,下口壓扁并用膠帶封口,導(dǎo)管內(nèi)不要進(jìn)水,長度筏板基礎(chǔ)高度的1/2。
(3)測溫導(dǎo)管布置:測溫導(dǎo)管距離鋼筋端部10厘米,不得與鋼筋接觸,為避免澆筑時(shí)測溫導(dǎo)管受到損傷,在砼澆筑時(shí)將測溫導(dǎo)管按照預(yù)先的定位插入砼中。
(4)據(jù)實(shí)際情況選擇半導(dǎo)體液晶顯示溫度計(jì)。
(5)測溫頻率:在混凝土澆筑完畢后的升溫和峰值持續(xù)階段,每晝夜測溫不少于4次;入模溫度的測量,每臺(tái)班不少于2次。在測量混凝土內(nèi)部溫度的同時(shí),測量外界的環(huán)境溫度。根據(jù)測點(diǎn)編號(hào)順序,記錄所測溫度數(shù)據(jù),當(dāng)測位的混凝土內(nèi)外溫差不大于25℃并趨于穩(wěn)定時(shí)為止。
3.2混凝土溫度控制措施
3.2.1通水控制溫度
根據(jù)混凝土澆筑過程中的測溫情況,適時(shí)向管內(nèi)通水,帶走混凝土內(nèi)部的部分熱量,使混凝土內(nèi)部的溫度降低到要求的限度,控制冷卻水進(jìn)、出水的溫差不大于45℃。根據(jù)測溫?cái)?shù)據(jù)相應(yīng)調(diào)整水循環(huán)的速度,以充分利用混凝土的自身溫度,即中部溫度高、四周溫度低的特點(diǎn),在循環(huán)過程中自動(dòng)調(diào)節(jié)溫差。冷卻水管安裝時(shí),要用鋼筋骨架和支撐桁架固定牢靠。設(shè)置循環(huán)水蓄水池,把循環(huán)出的熱水澆筑到砼表面來減少砼內(nèi)外的溫差?;炷翝仓w降溫速率控制在2.0℃/d以內(nèi)。
3.2.2混凝土的保溫養(yǎng)護(hù)
混凝土澆搗后4~5h內(nèi),及時(shí)鋪覆蓋1層塑料膜和麻袋并備好一層塑料膜和一層麻袋。在養(yǎng)護(hù)期間,隨時(shí)檢查混凝土表面的干濕情況及溫差,及時(shí)澆水保持混凝土溫潤。其間溫差大于20℃時(shí),采取加速鋼管內(nèi)循環(huán)換水流。
4、施工方法及質(zhì)量保障
除了因水循環(huán)降溫大體積砼參數(shù)選擇不合理直接影響降溫效果以外,還有一些在降溫參數(shù)選擇合理情況下也能影響其效果的因素。
(1)配合比:符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)、耐久性、抗?jié)B性、體積穩(wěn)定性等要求外,并應(yīng)符合降低混凝土絕熱溫升值的原則。
(2)澆筑順序:大體積混凝土工程的施工分層依據(jù)設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行均勻分段、分層澆筑。
(3)混凝土澆筑完畢后,按溫控技術(shù)措施要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
(4)保濕養(yǎng)護(hù)作用:砼養(yǎng)護(hù)可遵循降溫速率"前期大后期小"原則。養(yǎng)護(hù)前期砼降溫速率可稍大,養(yǎng)護(hù)后期控制降溫速率。
結(jié)語:
經(jīng)過對大體積進(jìn)水口、出水口溫度檢查與統(tǒng)計(jì)分析調(diào)整水流速度達(dá)到降溫目的,以及基礎(chǔ)筏板施工后進(jìn)行裂縫排查,基面及側(cè)面無溫度張力裂縫,強(qiáng)度平整度及輪廓邊線均滿足設(shè)計(jì)要求。由于控溫準(zhǔn)確度是大體積砼不因水化熱而產(chǎn)生裂縫的關(guān)鍵因素,而采用目前的設(shè)備檢測及記錄,準(zhǔn)確度及檢測頻次受人為因素的影響比較大。因此,需要對施工人員加強(qiáng)管理,以便控制施工質(zhì)量。
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[4]《大體積混凝土施工規(guī)范》(GB50496-2009).
作者簡介:
焦金輝,中國電建市政建設(shè)集團(tuán)有限公司,天津。