王 東 (安徽省第一建筑工程有限公司,安徽 合肥 230031)
地下室筏板大體積混凝土施工技術
王東(安徽省第一建筑工程有限公司,安徽合肥230031)
鋼筋混凝土結構是我國目前建筑施工中應用最廣泛的結構形式,隨著城市化建設進程的加快,建筑工程規模的不斷擴大,大體積混凝土也隨之增加。文章主要針對大體積混凝土施工技術在實際工程施工中的應用,從施工技術層面出發,保證建筑工程的質量和使用功能。
大體積混凝土;施工技術;裂縫控制
目前城市分散為多個中心點,各類城市綜合體建筑項目越來越多,這類建筑大多上部是幾棟高層主樓(住宅或寫字樓),下部是把高層建筑連在一起的多層裙樓和地下室停車場,這類建筑不論在高度上還是在整體的占地面積上,規模都越來越大,其地下室底板面積大、結構厚,尤其是主樓地下室底板,作為持力筏板的設計厚度一般在1.5m~2m,甚至更厚,這類筏板基礎是典型的大體積混凝土。為保證這些建筑物的質量和耐用性,大體積混凝土施工技術在這類工程中的應用越來越重要。
大體積混凝土與普通混凝土相比,有著體積大、結構厚實、水泥用量大等特點。混凝土中水泥具有水化熱的特性,水泥在水化過程中會產生較大的熱量,由于混凝土是熱的不良導體,在大體積混凝土凝固過程中,混凝土內部熱量散發不及時,內部溫度會迅速上升,與外界形成很大的溫差,當溫度應力超過混凝土的抗壓強度時,混凝土會產生貫穿性的裂縫,此種裂縫危害極大,它會降低結構的耐久性,削弱構件的承載力,同時可能會危害到建筑物的安全使用。為了改善這一現象,拌制混凝土須優先選用水化熱低的水泥,施工人員還需要在大體積混凝土中加入適量外加劑,常見的化學外加劑有減水劑、粉煤灰等,以降低水泥的水化熱,從而減小混凝土凝固過程中的內外溫差,外加劑的用量要經實驗室試配才能確定,如果外加劑用量不合理,也會影響大體積混凝土的性能。另外,施工單位還要合理優化施工工藝,要做好大體積混凝土的拌制、澆筑和養護工作,這樣才能減少大體積混凝土裂縫的產生,才能保證混凝土耐久性。在發現大體積混凝土出現裂縫后,一定要采取有效的措施進行維護以及補救,這樣才能保證建筑工程的整體質量和使用功能。
3.1材料選擇和配合比
混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水、外加劑及摻和料組成。設計人員根據構筑物結構的部位不同、承受荷載的不同來設計不同強度和不同性能要求的混凝土。不同強度的混凝土配合比是由試驗室按不同材料進行試配后形成的,對于地下室底板等有抗滲要求的大體積混凝土,宜選用早期水化熱低的普通硅酸鹽水泥,可以摻加含抗裂纖維的抗滲劑,由于部分外加劑有代替水泥的作用,就使得混凝土外加劑的試配變得尤為重要。實際施工中所用材料的質量是否合格將直接影響混凝土的強度和性能,比如:水泥的凝結時間、強度、安定性必須合格;水泥中游離的氧化鈣含量不能超標;水泥不能過期或結塊,過期水泥需重新檢驗合格方可使用;水泥含堿量較高不能同時使用堿活性骨料;砂石顆粒級配及粗細程度必須符合配合比設計要求;砂石中的有害雜質和堿活性不能超過相關規定;拌和水或外加劑中氯化物等雜質含量不能超標。
3.2澆筑順序
地下室筏板大體積混凝土的澆筑順序可以從一端開始向另一端澆筑,也可以兩端同時開始向中間方向澆筑。對于混凝土筏板厚度較大的大體積混凝土,必須采取分層澆筑的方法,具體有整體分層、分段分層、斜面分層、分段斜面等分層法,澆筑時要嚴格按既定的澆筑順序澆筑,保證施工縫的搭接滿足施工規范要求。
3.3澆筑
大體積混凝土澆筑前,施工單位要根據工程規模,制定施工方案確定混凝土運輸工具、施工設備、振搗機械和施工人員數量。混凝土澆筑時振搗時間要嚴格控制。振搗時間應均勻一致以表面泛漿為宜,間距要均勻,以振搗力波及范圍重疊1/2為宜,如果澆搗時間過短,那么將會導致混凝土不密實,如果澆搗時間過長,那又將會引起粗骨料下沉。對于較厚的大體積混凝土,在混凝土振搗過程中,表面多會出現了一層水泥漿層,其問題是由于表面混凝土的粗骨料含量的影響,倘若混凝土成型后表面水泥漿過厚,在混凝土表面會出現網狀裂縫。在混凝土振搗之后,還需及時用模板抹壓搓毛,這樣沉降收縮的表層裂縫,就會得到及時控制和消除。施工中還需注意對鋼筋的保護,以免底板的上部負筋經踩踏下降,造成保護層加大,縮小了構件的有效高度,這樣混凝土上表面也容易產生表層裂縫。
3.4溫度控制
大體積混凝土制作和澆筑過程中的溫度控制是重點。拌制時的溫度控制:嚴格控制混凝土的出機口溫度,大體積混凝土宜在28℃以下施工,當外界溫度過高時,拌制混凝土原材料不可暴曬,必要時可以采用冰水拌制混凝土,達到降溫的效果,預拌制商品混凝土要計算好出廠到澆筑的時間,不能過度攪拌。澆筑時的溫度控制:對于一般面積較大的大型混凝土采用分段法澆筑,利用設計的后澆帶和加強帶將混凝土分成若干段澆筑;對于厚度較大的大體積混凝土,必須采用分段分層法澆筑,避免整段施工集中釋放較大的水化熱,造成混凝土內部溫度升高,分層厚度和間歇時間必須嚴格按方案設計要求進行,每層混凝土的搭接必須在混凝土初凝前完成,施工中不得形成施工冷縫;對于厚度超過1m的大型混凝土,除分層澆筑外,必要時還需采用在混凝土內設置循環水管,通過冷卻水循環達到降低混凝土內部溫度和溫度監測的目的,循環水管的設置要按施工方案要求布局合理、位置準確,且不能影響結構受力。
3.5養護
大體積混凝土在初凝后終凝前,在表面進行覆蓋養護,防止混凝土表面水分迅速蒸發,混凝土終凝或澆筑完12h后必須進行養護,采用塑料薄膜和麻袋進行覆蓋,并完成澆水養護的工作。但是值得注意,12h為一般理論時間,實際使用的水泥材料不同和澆筑時的環境溫度不同,養護開始時間也會有差異,具體的工程還需結合實際而定。如果工程的施工季節為冬季,那么在混凝土澆筑施工之后,并不需要澆水的,因為表層鋪設的塑料薄膜,可以有效維持水分,不至于有凍住的危險。通常理論中,大體積混凝土施工時日常平均氣溫不易低于5℃時,如果夏季氣溫偏高,或是濕度偏低,那將優先采用澆水養護的方法,并實行連續養護,連續養護不少于14d或設計齡期。
綜上所述,隨著建筑工程的規模不斷擴大,大體積混凝土應用越來越廣泛,大體積混凝土施工技術的研究和應用也越來越重要。控制混凝土澆筑溫度,防止大體積混凝土裂縫的產生,是技術上的重點和難點,如果能有效的預防控制大體積混凝土施工中裂縫的產生,那么將為建筑企業帶來極大的經濟效益。將大體積混凝土施工技術實際運用到工程建設上,可以有效地提高施工質量,隨著技術上的精益求精,對建筑工程企業的未來發展也是具有長遠的影響。
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TU755.6
B
1007-7359(2016)04-0097-02
10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.04.037
王東(1971-),男,安徽合肥人,工程師,國家注冊一級建造師,國家注冊造價工程師。