陳月嚇
河北億龍建筑工程有限公司(050000)
目前,國內大型工業和民用建筑的比例不斷增加,30層以上的高層樓房已經比較普遍,隨著建筑高度增加,高層建筑地下室的底板一般較厚,有的已經達到2 m以上。因此,高層建筑基礎底板均為大體積混凝土,而大體積混凝土施工的主要技術難點為溫度裂縫的控制問題。大體積混凝土在施工階段之所以會產生裂縫,是其內外矛盾發展的結果。一方面由于水泥水化熱引起的結構內外溫差過大而產生的溫度應力和溫度變形,另一方面,結構物的內外約束要阻止這種變形。混凝土在硬化過程中,一旦溫度應力超過混凝土所能承受的拉應力極限時,就會出現裂縫。因此,為確保大體積混凝土施工質量,除要滿足強度等級、抗滲要求,關鍵要嚴格控制混凝土在硬化過程中水化熱引起的內外溫差,防止因溫度應力而造成混凝土產生裂縫。筆者結合施工實踐,認為應采取如下技術措施。
混凝土出拌合機,經泵送、振搗等過程后的溫度為澆筑溫度,應控制在28℃以內。在每次混凝土開盤之前,必須嚴格控制混凝土原材料的溫度,要量測水泥、粉煤灰、砂、石、水的溫度,專門記錄,計算其出機溫度,并估算澆筑溫度。當澆筑溫度超過上述控制標準時,必須采取如下措施:混凝土泵管外用草袋遮蓋,并經常灑水降溫;砂、石料避免太陽暴曬;夏季施工時拌合水中加冰來降低水的溫度;盡量利用夜間澆筑混凝土。冬期施工拌合水用鍋爐加熱,保證水的溫度在10℃以上,確保澆筑溫度在5℃以上。
澆筑采用“一個坡度、層層澆筑、一次到頂”的方針。根據混凝土泵送時形成的坡度,在上層與下層布置兩道振搗點。第一道布置在混凝土卸料點,主要解決上部振實。第二道布置在混凝土坡角處,確保下部混凝土的密實。先振搗料口處混凝土,以形成自然流淌坡度,然后全面振搗。為提高混凝土的極限拉伸強度,防止因混凝土沉落而出現裂縫,減少內部微裂,提高混凝土密實度,還可采取二次振搗法。在振搗棒拔出時混凝土仍能自行閉合而不會在混凝土中留孔洞,這時是施加二次振搗的合適時機。由于泵送混凝土表面水泥較厚,在澆筑2~6 h后,先用長刮尺按標高刮平,然后用木抹反復搓壓數遍,使其表面密實,在初凝前用鐵板壓光。既能較好地控制混凝土表面龜裂,又能減少混凝土表面水分散發。
為防止混凝土內外溫差過大,造成溫度應力大于同期混凝土抗拉強度而產生裂縫,可采用“蓄水法”進行混凝土養護。具體做法是:先在混凝土表面覆蓋雙層麻袋,澆水濕潤;待混凝土初凝后,在基礎周圍砌擋水,蓄水深10 cm,養護28 d。為及時掌握混凝土內部溫度與表面溫度的變化值,在基礎內埋設測溫點20個,深度分別設在板中及距表面10 cm處,分別測量中心最高溫度和表面溫度,測溫管均露出混凝土表面12 cm。
測溫工作在混凝土澆筑完畢后開始進行,測溫頻率按持續28 d考慮。具體安排是:前3 d,每2 h測量 1 次;4~8 d,每 4 h 測量 1 次;9~15 d,每 6 h 測量 1 次;16~20 d,每 12 h 測量 1 次;21~28 d,每 24 h測量1次。從測溫曲線圖中可以看出,混凝土澆筑后,中心最高溫度發生在第4天,最高溫度55.1℃。混凝土中心與表面溫度升降基本同步上升,在前10 d溫差始終保持在8~12℃,遠遠低于不安全溫差25℃,后18 d溫差保持在3℃左右,說明溫差控制理想。