王宗奇 楚重陽
摘 要:進入21世紀以來,隨著我國經濟的高速發展,國家和地方持續加大對城市基礎設施的投資力度,使得我國房地產業得到了快速發展,高層建筑及大型商業綜合體工程建設規模越來越大型化,大體積混凝土在工程中的應用也越來越廣泛。為此,本文在全面了解大體積混凝土相關內涵的同時,結合具體工程案例,對大體積混凝土材料選擇及施工工藝進行了分析與探討。
關鍵詞:建筑工程;大體積混凝土;施工工藝
1 大體積混凝土的概述
我國大體積混凝土施工規范中,將大體積混凝土定義為混凝土結構物實體最小幾何尺寸不小于1m的大體量混凝土,或預計會因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導致有害裂縫產生的混凝土,稱之為大體積混凝土。現代建筑中時常涉及到大體積混凝土施工,如高層樓房基礎、大型設備基礎、水利大壩等。它主要的特點就是體積大,一般實體最小尺寸大于或等于1m。它的表面系數比較小,水泥水化熱釋放比較集中,內部升溫比較快。混凝土內外溫差較大時,會使混凝土產生溫度裂縫,影響結構安全和正常使用。所以必須從根本上分析它,來保證施工的質量。
2 工程概況
某建筑工程建筑面積為61294㎡,為整體筏板式基礎,1000mm為其板厚度,C30為混凝土強度等級。20000㎡為基礎混凝土澆筑面積,進行15個單體劃分,其中最大1塊澆筑量為4000m?左右,澆筑施工選取的方法為“分段定點、薄層澆筑、循序推進、一次到頂”。
3 建筑工程大體積混凝土材料選擇
1)水泥。選取普通硅酸鹽水泥用于施工,要求在5%以下控制水泥熟料內Ca3的含量。確定強度等級之后,水泥用量增多,則溫度也會隨之提升,進而加大澆筑厚度、速度。這種情況下,混凝土內部溫升將大大提升。由此可見,為減少及避免混凝土原始裂縫產生,必須盡可能減少水泥用量,降低水灰比。
2)粗細骨料。選取中粗砂作為施工用砂,要求在2.80到3.00之間控制其細度模數,在1%以內控制含泥量,不得摻雜有機雜物,如草根等。與中粗砂相比,粗骨料的粒徑盡可能大,且具備良好級配,但大體積混凝土施工通常選取泵送商品混凝土,這種情況下,可優先考慮碎卵石材料,其粒徑需控制在5到25mm之間,且在1%以內控制含泥量,10%以內控制片狀、針狀石含量,不得摻雜強度較低的巖石材料。
3)粉煤灰。一般選用泵送方式澆筑混凝土,將一定量的粉煤灰摻加到混合料內,可達到降低水泥用量,減小水化熱,提升混凝土后期強度及改善混凝土和易性的目的。
4)外加劑。為達到混凝土溫升峰值降低及延長水化熱釋放時間,需添加適當的高效緩凝減水劑,需通過實驗室試配進行摻加量的確定。將微膨脹劑適當添加到混合料內,可達到消除或部分抵消因干縮、降溫產生的收縮問題。
4 建筑工程大體積混凝土澆筑施工工藝
1)運輸。混凝土預拌時,如運輸距離較遠可選用滾筒式罐車運輸。要求混凝土運輸車運送過程總,確保筒體勻速、緩慢轉動,筒體在卸料前需適當加快運轉速度,如20到30s之間,隨后進行卸料。混凝土運送到施工現場后應定期檢查其坍落度,指派專人進行適當調整或添加減水劑。按照現場架設汽車泵的數量進行混凝土運輸車輛、間隔時間的確定,確保各個泵送點運輸車在10輛以上,每輛運輸車之間的運輸間隔時間需控制在20min以內。
2)布料。50×50mm為受料斗振動篩的孔徑,避免泵管內流入大顆粒骨料。為避免泵入空氣,需嚴格控制料斗混凝土上表面與上口之間的距離,一般約為200mm。泵送混凝土施工前期,需把儲料斗內的清水由管道內泵出,以此達到管道濕潤、清潔的目的。隨后將純水泥漿壓入,進行管道潤滑,且泵送混凝土。混凝土開始壓送施工時速度不宜過快,當混凝土從管子端部送出后,可逐漸加快速度,且按照正常速度不間斷地泵送混凝土。泵送混凝土澆筑入模過程中,應均勻移動端部軟管,確保各層布料厚度一致,避免推擠澆筑。混凝土通過泵管向下傾斜運送時,需將一根水平配管安設到下斜管下端位置,如和上水平線傾斜度在70°以上時,則需將排氣活塞安設到斜管上端位置。完成泵送作業后,應及時對混凝土所需量進行準確計算,避免混凝土材料過多浪費。
3)澆筑。按照從北到南的順序澆筑混凝土。也可按照面積大小、混凝土供應能力等條件,確定混凝土澆筑方式,本文以斜面分層連續澆筑法進行施工。300到500mm為分層厚度,并在振動棒長1.25倍以內。30到35cm為各層斜面分層澆灌厚度,1:6—1:7為坡度值。根據施工設計要求確定澆筑混凝土時間,與初凝時間相比,要求混凝土從攪拌—澆筑完成時間應少出90min左右。澆筑混凝土時,需由低向高一層一層澆筑,且順著長邊方向由一端逐步推向另一端。澆筑施工過程中,上一層混凝土必須在下一層混凝土初凝前澆筑,防止冷縫產生,并及時排出表面泌水。
4)振搗。嚴格遵循“快插慢拔”原則進行振搗施工,快插是為了避免表面混凝土振實后,和下面混凝土出現分層、離析問題。而慢拔的主要目的是為了避免抽出混凝土振動棒時,出現空洞現象。振搗施工時,需上下小幅度抽動振動棒,并控制好振動時間,通常為20到30s范圍內,當泛漿現象出現于混凝土表面后即可停止施工。除此之外,應避免振動棒與鋼筋、模板等接觸,防止出現跑模、移位等問題。上層混凝土振動施工中,要求向下層混凝土插入振搗棒的距離控制在50mm左右,防止冷縫等問題存于上下層混凝土之間,提高混凝土振搗施工質量。按照泵送混凝土時形成的自然坡度,要求將振搗器分別設置到各個澆筑帶前、后、中部位置,以此滿足均勻攤鋪的需求。完成振搗施工作業后,需立即拉線進行標高的合理控制,且選取木杠刮平,木抹子拍平搓毛。
5)泌水處理。在底板周圍外模位置預先進行泄水孔留設,混凝土澆筑前需做好清理工作,為及時排除混凝土表面泌水提供便利。在即將完成混凝土澆筑作業時,需向模板邊排出混凝土泌水,隨后通過軟軸泵排出水。如混凝土表面具有較厚浮漿,需在混凝土初凝前適當添加石子漿,并向混凝土表面均勻撒布,通過抹子整平。
6)混凝土測溫。基礎底板混凝土澆筑時應設專人配合預埋測溫導線。采用JDC-2便攜式建筑電子測溫儀,混凝土澆筑時,配備專職測溫人員,按兩班考慮。對測溫人員要進行培訓和技術交底。測溫人員要認真負責,按時按孔測溫,不得遺漏或弄虛作假。測溫記錄要填寫清楚、整潔,換班時要進行交底。測溫工作應連續進行,每測一次,持續測溫及混凝土強度達到時間,強度并經技術部門同意后方可停止測溫。混凝土升溫和恒溫階段每隔2小時測溫一次。
7)混凝土的養護。大體積混凝土的養護方法有保溫法和保濕法兩種。保溫的作用為了使混凝土表面溫度不會過快的散失,減少溫度梯度現象的發生,以防表面出現裂縫。而且,混凝土的抗拉強度要大于其平均總溫差所產生的拉應力,以防貫穿裂縫;保濕的作用是防止混凝土表面因脫水產生干縮裂縫,順利的使水泥水化,并在混凝土澆筑完畢6-18小時內澆水覆蓋,以防由于干縮出現裂痕。
5 結束語
綜上所述,近年來,城市建設用地日益緊張,為緩解該局面,建筑工程逐漸向高層化、多功能化方向發展。在建筑工程施工中,大體積混凝土施工占據著重要的地位,對于高層建筑工程質量有著重大影響。確保大體積混凝土澆筑施工質量,能夠有效提升建筑工程的安全性能、延長建筑物使用壽命。因此,在具體施工過程中,必須嚴格按照相關技術標準,規范施工工藝,從整體上提高建筑工程的施工質量。
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