田鴻昊
(哈爾濱市第六建筑工程公司,黑龍江 哈爾濱 150000)
混凝土在高層建筑施工中的應用
田鴻昊
(哈爾濱市第六建筑工程公司,黑龍江 哈爾濱 150000)
高層建筑混凝土施工中,常有基礎、柱、梁及板的混凝土強度等級不同的要求,有時還相差很大。一般在高層發建筑混凝土結構施工中,為了滿足柱軸壓比的要求,同時又要控制柱截面不過大,柱子采用較高強度等級的混凝土是一種必然。本文根據筆者多年的施工經驗,就高層建筑的混凝土施工中,對其技術控制要點進行論述。
高層建筑;混凝土;施工技術;裂縫原因;措施
隨著我國建筑業的快速發展,土地的大力開發,各種住宅建筑不斷堀起。在其混凝土工程中,因柱、梁及板對混凝土強度等級要求的不同而應采取不同的施工工藝,以保證工程質量。
在施工過程中選擇建筑材料必須要把好質量關,不僅要選擇質量好的材料,還要材料滿足建筑需要;通過優化混凝土配合比,可以有效地避免混凝土裂縫的形成。
1、水泥
水化熱是水泥材料中的常見問題,是造成混凝土溫度裂縫的重要因素,在建筑施工過程中運用到的水泥應當選擇大廠生產的水泥;為確保水泥的質量完整,應當積極選用低熱水泥;在材料采購過程中,施工單位應派專業人員檢查水泥生產廠家的出廠質量證明書,確定水泥的凝結時間、安定性和強度符合施工要求。
2、骨料
房屋建設中使用的骨料(砂石)要求比較嚴格,所選骨料應當滿足高質量、高強度、物理化學性能好、無有機雜質的要求。粗骨料最好采用自然連續級配碎石,碎石最大粒徑應小于結構截面最小尺寸的1/4,且小干鋼筋間距最小凈距的3/4。細骨料最好采用中粗砂,根據相關的建筑材料試驗得出:每立方混凝土可降低水泥用量20.25kg,減少10Kg水泥,溫度降低1oC。
3、外加劑
為減少混凝土開裂,需要選擇合適的外加劑,這是避免裂縫的有效措施。在所有的外加劑中,粉煤灰對干混凝土的防裂效果是最好的,粉煤灰的使用能有效改善混凝土的干縮性和脆性,降低混凝土的水化熱;而木質素磺酸鈣屬陰離子表面活性劑,對水泥顆粒會產生分散效應,降低水的表面張力。在施工過程中,對混凝土加入水泥重量0.25%的木鈣減水劑(即木質素磺酸鈣),就可明顯改善混凝土和易性,減少10%左右的拌合水,節約10%左右的水泥,從整體上降低水化熱。
4、配合比
混凝土的配合比設計好壞將直接關系著混凝土的質量,如果配合比設計出現問題,最終配制的混凝土將無法滿足房屋施工的要求。配合比的設計應當首先要滿足強度等級、混凝土性能等基本要求,在到達泵送混凝土流動性標準后,采用少量水泥,以及水灰比小的配合比,可以有效降低水泥水化熱。
混凝土溫度和濕度的變化、混凝土自身的脆性和不平衡、混凝土結構混亂是導致工程建設中形成混凝土裂縫的主要因素,其次還有:混凝土原材料質量差、模板變形不均勻沉降等,水泥在混凝土硬化期間釋放出大量水化熱,不斷提升了內部溫度,使得拉應力在混凝土表面產生在后期降溫過程中,其他部分的約束使得混凝土內部又產生拉應力。此外,氣溫的降低會引起較大的拉應力,當所有的拉應力集合起來,到達一定的程度時給房屋帶來過大的承載,就會導致裂縫的產生,還有一些細小的事情也會引起裂縫,例如:缺少養護、干濕轉化、干縮形變等等。
對于鋼筋混凝土而言,鋼筋承擔了拉應力,壓應力由混凝土承受,如果素混凝土內或鋼筋混凝土周邊出現了拉應力,則完全由混凝土承擔。按照標準的建筑設計,對于拉應力是應該避免的,但施工中存在的各種因素,導致拉應力很難避免,尤其是溫度原因引起的拉應力幾乎無法消除,給施工技術帶來很大的困難,在施工過程中,因為原材料不均、水灰比不定、離析現象等因素的存在,加上同一塊混凝土中的抗拉強度存在差異,大大降低了混凝土的抗拉能力,讓裂縫很容易形成。做好建筑施工工作,必須要弄清溫度應力的變化規律,科學合理地進行建筑的結構設計和展開施工。
科學合理的施工技術對于整個房屋建筑而言有著重要的意義,不僅大大降低了建筑的施工成本,還能優化資源配置,在合理分配人力、物力、財力的基礎上,發揮出最佳的建筑效果。施工技術的實施,重要意義在于對裂縫的產生有著控制作用,提升施工技術可以有效降低混凝土內外的溫差,避免房屋形成裂縫。
1、澆筑方法
混凝土施工過程中需要按照以下流程進行混凝土澆筑:自然流淌、水平分層、斜向分段、持續推移、一次到頂等。若混凝土不合格必須退回攪拌站,澆筑過程中絕對不能向已攪拌好的混凝土中加水。混疑土的分層厚度也要準確把握,下一層的混凝土必須在被上層混凝土覆蓋前提下才能澆筑,這樣能將上下層澆筑間隔控制在混凝土初凝時間范圍內,有效防止因時間間隔過長造成施工裂縫。實施混凝土澆筑還要注意氣象溫度變化帶來的影響,最好不要在天氣劇烈變化的時候進行混疑土澆筑。
2、振搗方式
在混凝土振搗時應當將進行三道振搗,三道設置要求為:第一道為混凝土的坡角,第二道為混凝土的坡中間,第三道為混凝土的坡頂,只有三道設置的位置符合要求,并進行合理地配合才可保證振搗覆蓋整個坡面,達到預期的效果,在采用振搗棒振搗時,必須要把握好振搗棒的插入深度以及振搗時間,將振搗棒插入下層混凝土的深度控制在50mm以上,振搗棒移動的間距控制在400mm左右,振搗棒要快插慢拔。當混凝土振搗密實后,要用刮杠刮平混凝土表面,再撒上5-25mm碎石,終凝前用木抹搓平,次數最好在兩遍以上。
3、溫度控制
建筑施工中對混凝土溫度控制的方法較多,目前工程建設中通常采用改善骨料級配來控制混凝土溫度,具體做法為:選擇干硬性混凝土,加入混合料,這樣可以降低混凝土中的水泥用量,除此措施外,在拌和混凝土時,采取加水或用水將碎石冷卻的方法,也可以有效降低混凝土的澆筑溫度。在采取措施的過程中,也要隨時準備好溫度散發,創造更多的散熱途徑,控制混凝土溫度,例如減少澆筑厚度,借助澆筑層面散熱,埋設水管,通入冷水降溫等等。
4、改善約束
如果混凝土溫度大于氣溫,就要準確地把握好拆模時間,避免造成混凝土表面出現早期裂縫,進行混凝土澆筑時,水化熱的散發會在表面引起相當大的拉應力,就會提升混凝土表面的溫度;如果將模板拆除,就會大大降低表面的溫度,讓混凝土的表面附加拉應力,當水化熱應力相互疊加后就會出現裂縫,這對于混凝土的使用性能的影響是很大的。為了使模板的周轉率得到提高,在混凝土的施工中,通常要求新澆筑的混凝土盡可能較早的拆模,可在混凝土表面覆蓋泡沫海綿等保溫材料,能夠避免混凝土出現過大的拉應力。
5、施工管理
施工管理主要是針對施工過程進行的,其目的在于保證整個建筑施工能夠按照一定的規范有序進行,避免出現施工事故;施工管理還要對鋼筋工程的隱蔽驗收工作進行加強,這樣能夠保證混凝土樓板的厚度、強度,鋼筋高度和錨固長度能符合建筑施工的要求;樓板找平層厚度也要按照建筑設計的要求,厚度不能過大,當混凝土澆注結束后,應該壓平磨光,且一次性完成,這樣能使混凝土表面抗裂性能增強。
裂縫問題是混凝土施工過程中最為常見的問題,解決好裂縫問題既可以保證房屋的使用性能,也可減少建筑材料的浪費。在選擇裂縫的處理方法時,需要根據房屋的實際情況,并且結合現場的施工方法以及建筑房屋的構造特征進行選擇,不僅在施工過程采取一定的措施,當施工完畢后還要加強各個方面的管理,做好養護工作,才能使裂縫問題得到根本解決。
TU75
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1007-6344(2015)06-0287-01