鄭禮旺
(福建成森建設集團有限公司,福建 龍巖 364000)
現(xiàn)代建筑施工過程中,地下室工程施工非常重要,能夠極大提升施工穩(wěn)定性,確保地下室結構合理使用。地下室弧形剪力墻采用清水混凝土施工技術,注重對材料的配比和制作,做好模板施工、混凝土振搗以及澆筑工藝,確保地下室弧形剪力墻結構施工更加合理,提升施工效果。
地下室結構主要起到承載上層建筑的作用,一般設計均采用剪力墻形式作為基礎結構,以提升整個建筑的基礎能力。而弧形剪力墻形式進行建筑施工具有整體性好,側向剛度大,水平力作用下側移小,提升地下室承載能力,施工穩(wěn)定及施工效果好等特點。
清水混凝土是一種現(xiàn)代混凝土施工技術。在建筑施工中,采用全混凝土施工模式,混凝土一次成型,混凝土外部不需要抹灰和補修,不設任何瓷磚、貼石材等材料。全部表現(xiàn)為澆筑和養(yǎng)護完成的混凝土結構。該技術使結構更加簡單,簡化了后續(xù)的貼瓷以及貼磚環(huán)節(jié),不用抹灰,大量地減少了建筑垃圾的產(chǎn)生,還避免了開裂、空鼓和掉落等質量缺陷,減少了工程的質量問題。清水混凝土更有利于節(jié)約地下室內空間,施工簡單、施工成本低以及施工穩(wěn)定。
廈門市環(huán)東海域醫(yī)院總建筑面積:192000m2,地上建筑面積為114000m2,地下室面積為78000m2。其中住院樓地上建筑面積:42470m2,門診樓地上建筑面積:25499m2,醫(yī)技樓地上建筑面積:30414m2,南區(qū)地下室建筑面積72961m2、行政綜合樓13306m2、北區(qū)地下室5039m2、動力中心1867m2、污水處理站198m2。本工程地下室在多個部位設計為弧形剪力墻結構,整個建筑模塊應用了鋼筋混凝土施工技術模塊,施工中選擇清水混凝土施工技術作為工程的主要技術。
施工準備工作是該技術的關鍵第一步,主要包括以下幾點內容;(1)方案準備。包括弧形剪力墻整體結構的設計、方案圖紙設計,根據(jù)施工地質資料實現(xiàn)針對性施工方案設計,同時應用BIM 技術對方案進行優(yōu)化確保后續(xù)施工更加合理高效。(2)施工組織。主要包括人材機組織、質量措施、安全措施、成本控制、現(xiàn)場布置等多方面技術內容,通過全面的施工組織確保技術的應用更加合理。(3)注重對施工材料和工程機具進行合理的準備,包括混凝土各項材料、模板材料、混凝土澆筑振搗工具的綜合應用管控。
在地下室剪力墻施工中,剪力墻為不規(guī)則弧形,測量放線必須精確,才能實現(xiàn)地下室剪力墻施工效果,最大程度上提升施工質量。做好測量放線,對后續(xù)的施工應用有重要的作用。利用BIM 軟件精確地繪制建筑施工圖軸線、進行弧形剪力墻的定位,精準確定弧形剪力墻的位置及弧度,弧形剪力墻之間的拼接點等。
地下室清水墻模板施工是整個工程的重要技術內容,應嚴格按要求進行施工。(1)應用BIM 軟件進行模塊化優(yōu)化設計。在模板施工過程中,根據(jù)BIM 軟件建立起來的三維模型,對弧形剪力墻模板進行分段編號,并預先進行分析、模擬與優(yōu)化,然后根據(jù)實際情況進行現(xiàn)場加工拼裝。(2)嚴格按審批后的搭設方案實施。搭設保證模板強度、剛度和穩(wěn)定性,按清水墻標準嚴控截面尺寸的精準。同時對模板安設過程中的螺栓進行緊固,防止后續(xù)施工中出現(xiàn)質量、安全問題。(3)嚴格按工序驗收制度,模板搭設驗收合格方可進入下道工序施工。(4)混凝土強度達到要求后方可進行模板拆除,拆除順序按方案及規(guī)范要求進行,對工人進行技術交底,管理人員現(xiàn)場跟蹤指導,保證混凝土不因拆模不當造成質量缺陷。
3.4.1 做好材料的選擇和配比設計
(1)混凝土施工材料要完成水泥材料的選擇,本次施工中選擇P·O42.5 水泥。(2)施工中細集料選擇要求,細集料粗砂的細度模數(shù)在3.7~3.1 之間、中砂的細度模數(shù)在3.0~2.3 之間、細砂的細度模數(shù)在2.2~1.6 之間。(3)針對外加劑進行選擇,外加劑主要包括減水劑、泵送劑、緩凝劑、促凝劑、速凝劑、引氣劑等,本次項目施工中主要選擇減水劑作為主要外加劑,以提升混凝土施工質量。通過對材料的合理選擇和配比,確保后續(xù)的施工更加合理有效。(4)實際的混凝土澆筑材料選擇中,采購人員要對各種材料的性質特點有所了解。例如,在對水泥材料采購時,根據(jù)澆筑工藝要求主要檢測水泥材料含水量、水泥細度以及氯離子含量;對于摻合料的選擇主要檢測摻合料的燒失量、堿含量以及氯離子含量。
3.4.2 做好混凝土攪拌制作
首次混凝土攪拌過程中應該控制混凝土石子用量減少10%,并對攪拌桶進行濕潤和清理,保證攪拌合理。攪拌過程中應該控制好攪拌時間,并防止離析和泌水現(xiàn)象出現(xiàn),提升攪拌質量?;炷潦┕嚢柰戤呏?,對現(xiàn)有混凝土施工質量進行檢測,保證拌制完成的混凝土各項性能符合實際施工使用標準。
清水混凝土施工過程中澆筑和振搗是非常重要的組成部分,直接關系工程施工技術效果,應做好對澆筑和振搗工藝的綜合控制。
3.5.1 澆筑工藝控制要點
澆筑施工中,應該先完成墊底施工,墊底的厚度控制在50~100mm 之間。選擇分層澆筑的工藝進行澆筑,澆筑厚度控制在500mm 以上,用邊澆筑邊振搗的方法進行振搗澆筑施工。完成階梯型澆筑施工后,按照設計方向進行澆筑控制,確保澆筑合理。預留施工縫,施工縫位置選擇在底板的2~3cm 位置,確保澆筑施工合理??刂茲仓┕たp,提升澆筑施工質量,確保工藝技術應用更加合理。
3.5.2 振搗工藝應用
本次工程振搗工藝選擇插入式振搗方法,確保振搗工藝實施更加合理有效,提升振動工藝效果。振搗裝置傾斜完成振搗,振搗角度控制在45°~50°最佳,確保振搗工藝實施效果,提升振搗工藝質量。振搗工藝實施過程中,選擇快插慢拔的方式進行振搗,控制每個施工點的振搗時間在半分鐘左右即可完成振搗。
清水墻混凝土澆筑施工完畢之后,對混凝土進行養(yǎng)護施工,通過養(yǎng)護施工的綜合控制,提升項目施工效果。本次項目施工中采用覆膜養(yǎng)護方法進行混凝土施工養(yǎng)護,實際的施工中養(yǎng)護時間控制在7-14d 左右[1]。嚴格控制混凝土養(yǎng)護溫度,其中升溫速度為15℃/h、降溫速度控制為10℃/h。
地下室弧形清水混凝土一次澆筑成型,直接采用現(xiàn)澆混凝土的自然表面作為飾面,其表面應光滑平整、棱角分明、色澤均勻、無碰損和污染。在施工過程中應做好質量通病的防治與消除,盡量避免缺陷的發(fā)生,加強施工精細化管理,控制施工質量。
在清水混凝土施工過程中,其裂縫問題主要包括失水裂縫、振搗裂縫以及溫度裂縫等。產(chǎn)生原因主要是在混凝土施工過程中,施工材料配比不夠合理,砂石含量或水分比較少,導致混凝土初凝過程中由于缺失水分造成干涸干裂現(xiàn)象,影響到混凝土工程的整體質量,也不利于后續(xù)的工程施工。另一個就是溫度的影響,溫度因素對于混凝土本身的施工影響比較大。如,溫度突然增大就會影響到混凝土的凝結,并且溫度變化也會影響到混凝土材料的強度性能,造成后期的混凝土開裂問題[2]。
防治措施:(1)合理的原材料選擇和配比,針對水泥、砂、摻合料等原材料性能進行分析,完成對技術設計對比,落實好原材料的合理配比措施,確保技術應用更加合理有效,通過對原材料的合理管控,減少裂縫問題。(2)對混凝土振搗工藝進行控制,防治振搗工藝實施不當造成嚴重的裂縫問題。如振搗角度和振搗速度都應該控制在規(guī)范范圍之內。(3)澆筑工藝實施中還需要對澆筑工藝和振搗工藝的相互配合設計,振搗持續(xù)時長應讓混凝土表層形成浮漿,并且直到無泡、不下沉即可。此外,振搗器呈均勻排列,并且挪動的距離不可>40cm[3]。
拆模后混凝土表面出現(xiàn)水波狀花紋,存在水紋或者局部花斑和輕微起砂現(xiàn)象。這種現(xiàn)象是混凝土澆筑振搗過程,其內部及外表面發(fā)生水或者水泥漿離析,和易性不好,坍落度大,在施工過程中,有部分的水經(jīng)過振動后留于混凝土表面而形成的。
防治措施:(1)調整水泥漿用量,控制混凝土坍落度。(2)采用合理砂率,在用水量及水泥用量一定的條件下,水泥混凝土拌合物獲得最大的流動性,保持粘聚性及保水性。(3)摻加適量外加劑,使混凝土拌合物在相同水泥用量的條件下,獲得良好的和易性。
在實際的清水混凝土施工過程中,脫模劑使用非常關鍵,而采用油性偏大的脫模劑會造成混凝土豎向落差相對較大的問題,從造成混凝土界面處形成一塊油、一塊水的問題,久而久之形成了較為嚴重的黑斑問題?;炷潦┕み^程中,還存在有氣候黑斑問題,主要是由于低溫環(huán)境下混凝土養(yǎng)護不足所引起[4]。
防治措施:(1)更換對水分散性更好的水性脫模劑,以達到使壓力泌水或重力泌水能夠在模板與清水混凝土之間均勻分散,使清水混凝土水化黑斑減輕或消失。(2)采用合理的養(yǎng)護技術,主要在低溫季節(jié)實施保溫養(yǎng)護工作。混凝土制作過程中,結構內部溫度和結構外部溫度要保持平衡,大致在25℃左右[5]。
混凝土拌合料含砂過多;模板不吸水或者模板表面濕潤性能不良;澆筑清水混凝土時,如果振動棒緊靠模板振搗,很可能會把氣泡趕到模板邊,氣泡不易排出,這些原因都會產(chǎn)生氣泡。
防治措施:(1)控制混凝土的坍落度及和易性。(2)在澆搗混凝土前模板提早澆水保持濕潤。(3)振動棒與模板保持150mm~200mm 左右距離,以利于排出氣泡。
地下室弧形剪力墻、模板拼裝不易控制,極易造成模板接縫不嚴密;混凝土中水分過多,流動性過大;混凝土振搗過強。這些因素都會導致接縫出現(xiàn)掛漿、漏漿現(xiàn)象。
防治措施:(1)應用BIM 優(yōu)化模板,精準下料;設置凹槽施工縫,模板接縫處采用油膏或發(fā)泡劑嵌實。(2)嚴格控制混凝土坍落度。(3)避免直接振搗接縫處。
本文總結地下室弧形剪力墻施工中清水混凝土施工技術,對地下室弧形剪力墻清水混凝土質量通病及防治措施進行了分析,確?;炷良夹g處理更加合理有效,提升混凝土的施工效果。希望本文能夠對地下室弧形剪力墻施工中清水混凝土施工技術應用有所幫助。