摘要:本文结合工程实例,对建筑基础大体积混凝土施工技术及裂缝控制措施进行了分析与探讨,以供同仁参考。
关键词:建筑基础;大体积混凝土;施工技术;裂缝控制
一、前言
大体积混凝土结构是高层建筑建设施工中的主要结构,大体积混凝土施工的
要求十分严格,在工程建设中,应采取有效措施避免混凝土温度差所导致的应力裂缝。所以,为了保证基础底板大体积混凝土施工的质量,必须高度重视材料选择和施工技术的合理性,有效控制温度裂缝。某建筑工程项目总建筑面积 159569.37m2,地下二层,地上24~30层(共5幢),建筑总高为108m。本工程基础底板(筏板)厚为650mm,混凝土强度等级为C30S8,底板混凝土采用预拌混凝土,混凝土初凝时间控制在4.5小时左右。下面就对该项目基础大体积混凝土施工技术及裂缝控制措施进行了分析与探讨,以供同仁参考。
二、建筑基础大体积混凝土施工技术分析
本工程基础大体积混凝土的材料由混凝土搅拌厂提供,现场所有机具,包括混凝土输送泵、振捣棒等机械设备都要检修完好,保证混凝土能按时顺利浇筑。
(1)混凝土施工施工前必须具备以下条件:①钢筋隐蔽工程及水电等专业隐蔽工程经监理和质检部门验收合格。②500mm高外墙侧模完成、钢板止水带安装完成。模板自检合格,经监理验收合格。③清除垫层表面淤泥和杂物,无积水,钢筋上无泥土。
(2)混凝土运输。①混凝土水平运输以泵送为主。②派熟练工人安装泵管接至浇筑地点,泵管线要直,转弯要缓,接头必须严密,防止混入空气产生阻塞。
③泵送混凝土前,先泵送水泥砂浆,其成分同混凝土配合比(除石子数量),用砂浆来润滑管壁。④泵送要连续进行,如输送泵发生故障,立即改用备用输送泵泵输,保证浇筑不停止。输送泵间歇超过45分钟要立刻拆管,用水冲冼管内残留混凝土。输送过程中泵的受料斗内要有足够的混凝土,保证混凝土能淹盖输送孔,防止吸入空气产生阻塞。⑤现场布置混凝土泵4台,单机输送量66m3/h,混凝土泵管管径采用125mm,并用Φ48钢管搭设支架架空,浇筑时专门安排人接拆泵管,高温季节浇筑时,泵管上应覆盖麻袋浇水降温,泵管架设线路要经技术人员敲定,保证边浇边退边拆管,支架不可在已浇筑但未达到强度的混凝土上架设。
(3)混凝土浇筑。本底板共由2块筏板,面积分别为,2800m2和1200m2,混凝土量分别为3360m3和1440m3,分2次浇筑,每次采用2台混凝土泵从东向西同时浇筑。施工技术方案的主要着重点是:高度重视水化热升温问题,控制混凝土结构的内部与外部温差以及混凝土表面与大气温差在设计规定的允许范围25°C以内。安排并掌握好底板混凝土浇灌的流程工艺和浇灌强度,做到浇灌作业一气呵成,不出裂缝,确保混凝土的浇灌质量。
(4)混凝土振捣。混凝土振捣工必须是有经验的熟练工,具有较强的责任心,保证不漏振和过振。混凝土振捣时要特别注意每棒的插点位置,不能距离太远,防止漏振,每棒距500mm宜。插入式振捣棒振实后,在板面上用平板振捣器振捣一遍,平板振捣器移动要缓慢(约10米/分钟),才能保证振捣密实。底板混凝土施工时,采用分段分层踏步式推进的浇捣方法,分层厚度50cm,每次推进长度控制在4m以内。为使混凝土不产生浇筑冷缝,应严格控制混凝土接头时间不超过2.5h。振捣时应根据泵送混凝土时自然形成的坡度情况,在每个浇筑带前后布置两道振动器。第一道布置在混凝土布料点,主要解决上部混凝土的振实。由于底板钢筋间距较密,第二道布置在混凝土坡脚处,确保下部混凝土振捣密实。随着混凝土浇筑工作的向前推进,振动器也相应跟上,以确保整个混凝土的质量。
(见图1)
图1、混凝土振捣示意图
1-前道混凝土振捣 2-后道混凝土振捣
(5)混凝土的泌水处理。大流动性混凝土在浇筑过程中,上涌的泌水和浮浆顺混凝土坡面下流到坡底。因此在浇筑垫层时,应预先在横向留出一定的坡度,使大部分泌水顺着坡度从砖胎模上预留孔排出坑外。少量来不及排除的泌水随着混凝土浇筑向前推进被赶至基坑顶端,从砖胎模上预留孔排出坑外。
(6)混凝土表面处理。大体积泵送混凝土其表面水泥浆较厚,在混凝土浇筑结束后要认真处理,经2-3小时后用平板振动器复振,初步按标高用长刮尺刮平。在终凝前,用铁抹子碾压数遍后,用木抹子打磨压实并抽出顺纹,以闭合收水裂缝。约12-14h后覆盖两层麻袋充分浇润湿保养。
(7)水化热测定。本工程基础混凝土设计强度为C30S8,底板厚为650mm。为防止大体积混凝土内外温差超过极限值而产生温度裂缝,需对基础内外部分进行测温,掌握基础内部温度变化情况,密切监视温差波动,以指导养护工作。本工程测温点主要布置在靠钢筋混凝土剪力墙边约300mm处(便于保护测温管),布点要求:测温管为3根Ф25的镀锌水管。测温管下口应密封。在浇筑混凝土之前,将测温管注满饮用水,用木塞或其它方法将管口封闭,以免浇筑混凝土时堵塞,影响测温。测温管上口应超出混凝土表面30cm,相互之间的距离为50cm。测温时,温度计要缓慢垂直向下,放到混凝土内部的标高处,记录实测的温度值,在混凝土入模开始3天内每小时测一次,3-7天每2小时测一次,7-12天每4小时测一次,12天后,视具体情况而定。当发生异常情况时,可随时增加测量次数。
测温结束后向建设、监理单位提交一分完整的测温记录。
三、建筑基础大体积混凝土施工裂缝控制技术措施
大体积混凝土由于水化热产生的升温较高、降温幅度大、速度块,使混凝土产生较大的温度和收缩应力是导致混凝土产生裂缝的主要原因。施工前应进行计算分析,采取措施控制温度裂缝。
(1)控制内约束温度裂缝的措施。控制混凝土内外温差、表面与外界温差,防止混凝土表面急剧冷却,采用混凝土表面保温措施或蓄水养护措施;加强混凝土养护,严格控制混凝土升温速度,使混凝土表面覆盖温差小于8-10°C。
(2)控制外约束温度裂缝的措施。从采取控制混凝土出机温度、减少温差等方面,以及改善施工操作工艺;采用低热水泥,如优先选择矿渣硅酸盐水泥;利用混凝土后期强度,用R60或R90替代R28作为设计强度;掺入一定比例的粉煤灰、高效减水剂或缓凝剂等;掺入膨胀剂,在最初14d潮湿养护中,使混凝土体积微膨胀,补偿混凝土早期失水收缩产生的收缩裂缝;采用拌和水掺冰降低水温度,对砂石骨料喷遮阳防晒或凉水冷却,散装水泥提前储备,避免新出厂水泥温度过高等措施,来降低混凝土的出机温度;合理安排施工工序进行薄层浇捣,均匀上升,以便于散热;大体积基础混凝土施工,可在基础内埋设冷却水管,使混凝土内外温差小于25°C;合理分缝分块施工,对比较长的结构应设置后浇带;对基岩或老混凝土垫层,在表面铺设50~100mm砂垫层,以消除基岩约束和嵌固作用;
适当配置温度钢筋,减少混凝土温度应力;加强混凝土的养护,适当延长养护时间和拆模时间,使混凝土表面缓慢冷却。
四、结语
大体积混凝土施工技术对于建筑质量有着重要的影响,大体积混凝土的施工已经成为重要的内容,必须要对其加以重视,尤其是要对其裂缝的产生和影响进行具体分析和研究,进而采取合理的应对措施对其进行控制和处理,对于保证工程质量,促进建筑质量的提高很有意义。本工程由于技术措施到位,取得了满意的施工效果,没有出现裂缝问题。
参考文献
[1]邱冰.大体积混凝土施工与裂缝控制探讨[J].四川水泥,2018(04):248.
[2]苏志荣.大体积混凝土浇筑施工中裂缝防治措施的分析[J].江西建材,2017
:102+108.
[3]张跃江.浅议大体积混凝土施工及裂缝处理办法[J].科技创新与应用,2015
(18):240-241.