陳明付
(福建坤加建設有限公司, 福建 廈門 361000)
對于大體積混凝土來說,其主要特點就是體積比較大,一般來說,其實體的最小尺寸都在1m 或1m 以上,但是其表面系數比較小,水泥水化熱釋放比較集中,導致內部溫度上升的比較快。如果混凝土的內部溫度與外部溫度相差較大的話,就容易出現溫度裂縫的問題,進而就可能會對整個工程結構的質量及安全造成一定的負面影響,因此其在施工技術方面的要求會比較高。目前,在許多現代化的高層建筑中,大體積混凝土施工技術的應用還是比較廣泛的,尤其是在分析一些高層建筑在施工過程中的施工技術和施工特點方面。由此可見,為了有效保障高層建筑施工過程的質量和安全,針對高層建筑基礎底板大體積混凝土施工技術進行深入探究是非常有必要的。
對于混凝土這種主要施工原材料來說,其本身就是一種脆性比較大的材料,混凝土的抗拉強度僅僅只能占到其抗壓強度的十分之一,因此它的拉伸變形非常小,在短期內的極限拉伸還需要控制在一定的范圍,與溫度下降時候的變形差不多。通常在一些大型的混凝土結構中,其橫截面也是比較大的。如果混凝土成功澆筑了,那么水泥就會因為受到水化熱的影響,使得內部溫度上升明顯,從而降低它的彈性模量,同時在某種因素的影響下,其拉應力還可能會出現變大的現象。再者對于大部分混凝土來說,一般都是暴露在外的,所以混凝土表面的很大一部分會與空氣和水進行接觸。在大體積混凝土的設計中一般是不允許出現拉應力的,但是在實踐的過程中,會受到各種因素的影響,特別是溫度變化的影響,因此在具體的施工過程中,大體積混凝土結構就或多或少的會出現一些大的拉應力,對于施工過程中出現的拉應力,難以對其進行有效的控制,所以這也是為什么在實踐過程中經常會出現溫度裂縫問題的重要原因。
現階段,在許多高層塔基礎設計中,高層建筑大體積混凝土施工技術應用較多。與普通混凝土相比較,大體積混凝土在施工過程中的結構會有所不同,其主要特征包括以下幾點:其一,大體積混凝土的砌塊體積比較大且厚;其二,大體積混凝土的成型要求更好;其三,當混凝土的厚度達到1.5m 的時候,就必須進行水平分層施工;其四,在許多高層建筑中,大體積混凝土經常會被用于基本混凝土機構在地下澆筑,但哪怕它受到的外部溫度變化影響不大,也同樣需要做進一步改進,同時對于混凝土結構的自防水問題也要妥善解決好。
福建省立醫院金山院區(一期)工程,該工程項目位于福州市倉山區金榕南路邊,工程建設的規模為:一期建筑面積為79989 m2,包括醫療綜合樓、科研樓、動力中心、污水處理池等。其中醫療綜合樓為13 層;上部工程施工總承包(含地下室及支護施工、土建、安裝、幕墻、消防、醫療氣體、空調、電梯、柴油發電機組等,不含樁基礎、二次裝修工程、智能化工程、凈化工程、煙囪、室外總體工程、高低壓配電工程及污被服管道工程等),總投資額為22995 萬元,達到福建省優質工程標準。在本項目工程中,大體積混凝土主要在地下室底板及部分地下室主梁位置,地下室面積為8569 m2,底板厚度為0.8m-1.6m,根據后澆帶位置及施工方案,對地下室大體積混凝土進行分區澆搗,每次澆搗方量約750m3-1950m3。
結合福建省立醫院金山院區(一期)工程的基本情況來看,首先就是要對水泥的類型進行一個最佳的選擇,因為混凝土施工技術能否真正得到一個有效的發揮離不開良好的材料。因此需要結合具體建筑工程項目的施工情況做好相關材料的選擇工作。在水泥類型的選擇方面,可以考慮選擇那些礦渣水泥或者火山灰水泥,這些水泥具有良好的低水化熱特性。結合本工程項目的實際情況,在地下室大體積混凝土施工技術中,選用了低熱礦渣硅酸鹽水泥。除此之外,還需要加入適當的緩凝劑,如此對于水化熱情況可以起到一個良好的控制效果;在石材的選擇方面,最好是選擇那些質量較好的材料,只有保證好材料的質量,才可以進一步保障工程項目施工的質量及安全。再者,在灌入混凝土之前,還要考慮到溫度方面的因素影響,混凝土的表面溫度一般要低于其內部溫度。最后,在關于混凝土的數量方面也要注意控制好,因為具體用量的多少最終會影響到整個工程項目的質量水平。
在現場澆筑的過程中,有效保障施工質量的一個非常重要的環節就是嚴格執行規范化的混凝土澆筑程序,確保任何一項程序和步驟都沒有被遺漏。首先針對原材料這部分要做好嚴格的質量把關;其次,在現場的澆筑過程中,需要對混凝土罐車內的混凝土的各項參數(如溫度、拌合物坍落度等)進行測量,防止出現離析或者泌水現象。在本項目工程中,主要是運用泵車將混凝土運送到場內,首先使用二至三臺混凝土地泵澆筑,之后結合施工現場的實際情況來考慮是否需要增加混凝土汽車泵,同時在澆筑的過程中,及時用振動棒振搗。在分層振搗的時候,注意振動棒需要插入到下層5cm,插入的深度不能小于450mm,如此可以有效的消除兩層之間的接縫。最后在現場澆筑的過程中,需要引起注意的是,對于大體積混凝土來說,其表面的水泥漿一般都比較厚,因此在澆筑之后的3—4h 內需要初步用水平刮尺刮平,同時在初凝前,需要用平板振搗器碾壓兩遍,再用木抹子搓平壓實,如此可以有效的防止表面出現龜裂現象,最后用塑料薄膜覆蓋養護。
在振動的過程中,分析好相關的預防措施對于整個建筑物的保護具有非常重要的積極意義。一般來說,振動作業的時間要注意控制好,振動過長或者過短都可能會導致振動的效果不佳,結合多年來的施工經驗來看,振動作業的具體時間最好控制在30s 左右。同時,在混凝土振搗過程操作振動棒的時候,要做到快插慢拔。在具體振搗過程中,要把振動棒上下略作抽動,如此可以使上下振動更加均勻,注意每點振動應為20-30s,插點要均勻排列,逐點移動,按順序進行,不得遺漏,做到均勻振實。移動間距一般為30~40cm,不大于振搗作用半徑的1.5倍。以砼表面呈水平,不顯著下沉,不再出現氣泡,表面泛漿為宜。除此之外,如果是處于流動狀態的話,最好不要進行攪拌振動的操作,不然對于底部混凝土的質量水平以及實際的振動效果都會造成一個直接的負面影響。最后,當處于振動作業的時候,切忌去觸摸鋼筋、模板以及其它一些嵌入式的部件,不然很容易導致這些連接出現問題,一旦出現了任何問題,都可能需要重新對其進行處理,這將嚴重影響到工程項目的整體施工進度。
總而言之,在高層建筑中應用大體積混凝土施工技術,有幾點是需要特別引起重視的,首先就是要嚴格按照操作規范要求來開展施工作業;其次在對施工材料的選擇方面,要選擇那些適合本工程項目需要且質量較好的材料;最后,關于施工過程中溫度的控制以及施工步驟方面也要嚴格按照相關要求來執行,如此才可以有效提高高層建筑物的施工品質、施工安全性以及美觀性。