周威 杨海清
中国建筑第二工程局有限公司 北京 100000
摘要:在我国建筑工程筏板大体积混凝土施工中应用十分广泛。通过多个建筑工程的不断实践,我国大多数建筑项目中对该施工技术的应用已十分纯熟,但为了能够让建筑行业更加快速地发展,还需要对其不断进行研究与优化。
关键词:筏板大体积混凝土;跳仓法;施工技术
引言
跳仓法具有高效率、易操作、低造价、垃圾少及环保等诸多优势,在我国建筑工程筏板大体积混凝土施工中应用十分广泛。通过多个建筑工程的不断实践,我国大多数建筑项目中对该施工技术的应用已十分纯熟,但为了能够让建筑行业更加快速地发展,还需要对其不断进行研究与优化。
1跳仓法相关阐述
超长、超宽大体积混凝土结构会受到温度影响产生伸缩缝,实质原理就是混凝土在浇筑过程中“抗”与“放”的权衡。跳仓法就是采用“抗放并存、以抗为主、先放后抗”的原则。通过全面控制跳仓间距,将变形传递给结构实现能量转变为弹性逐渐消耗的一种形式,通过“抗”来吸收总能量,通过“放”将能量耗散。在实际施工中,需要将大体积混凝土结构划分为若干区域,早期每个区域隔离跳仓浇筑,而混凝土会分块的释放温度应力,在封仓之后进行防水、回填土,避免混凝土结构长期暴露在空气中,减少结构收缩、温差作用,从而降低裂缝的产生概率,无须设置后浇带即可完成混凝土高质量的施工。
跳仓法施工中每个仓之间浇筑时间间隔小,在可以确保施工质量的同时,还可以保障施工进度。施工缝部位混凝土强度低、杂物少,清理更加便捷,并且有助于仓间混凝土融合。再加上后浇仓钢筋没有绑扎完成,可以更好地对施工缝进行清理。
可以将初期划分出的大块分为若干个小块,小块可以更好地释放收缩变形,减少内部应力约束,有效避免了施工中收缩应力超过混凝土材料抗拉力而出现裂缝问题。在首次施工完毕7~10d后,将小块连成整体,剩下的温度应变、收缩应力可以由抗拉应变抵抗,从而更好地控制施工裂缝。跳仓法的施工核心就是跳仓间隔浇筑,模板、底板、钢筋、混凝土都能以小块作为施工单位,分仓流水施工,从而提高施工效率。
2超厚大体积混凝土施工准备
2.1材料选择要求
该工程采用商品混凝土,对主要材料要求如下:
1)水泥:水泥水化热是导致混凝土温度裂缝的主要根源,尽量选用低水化热水泥,混凝土除应具有抗裂性能外,还要求有较好的抗冻融性、耐磨性和较高的强度,需选用较高标号的中热硅酸盐水泥。综上,工程采用海螺牌普通硅酸盐水泥(P·O42.5),3d水化热≤240kJ/kg,7d水化热≤270kJ/kg,水泥铝酸三钙含量≤8%。
2)粗骨料:大粒径碎石可减少用水量和水泥用量,降低混凝土温升,但粒径过大混凝土容易离析,因此需保证粗骨料碎石级配良好的同时满足和易性和抗压强度要求。工程采用粒径为5~31.5mm的良好级配碎石,含泥量≤1%。
3)细骨料:相较于用细砂拌制混凝土,中、粗砂拌制可减少约10%的用水量,从而减少水泥用量,降低混凝土干缩,因此该工程选用细度模数>2.3的混合砂,含泥量≤3%。
4)掺合料:常用的掺合料有粉煤灰和矿渣粉,其不仅可以替代部分水泥,减少单位用水量,降低水化热,提高混凝土抗裂性能,还能起润滑作用,改善混凝土可泵性,该工程采用II级粉煤灰和S95级矿渣粉。
5)外加剂:在混凝土中添加减水剂可起到减水和增塑的作用,降低水化热峰值,从而补偿混凝土收缩;添加膨胀剂可提高混凝土结构的抗裂防水能力。该工程采用JQ-1高效减水剂和HCSA-2膨胀剂。
2.2配合比设计
混凝土配合比设计应以降低混凝土硬化过程中绝热温升值为原则,尽量减少水、水泥等高水化热材料使用量,控制水化反应规模,尽量提高粗骨料使用比例,保证材料整体强度指标,且应具有配合比动态调节意识。工程根据施工现场的技术要求提前按混凝土60d强度进行试配,控制初凝时间≥15h,最终确定水泥299kg/m3,配合比为1.0(质量比,下同);水170kg/m3,配合比为0.57;碎石1045kg/m3,配合比为3.49;混合砂652kg/m3,配合比为2.18;粉煤灰108kg/m3,配合比为0.36;矿粉83kg/m3,配合比为0.28;减水剂9.56kg/m3,配合比为0.03;膨胀剂39.22kg/m3,配合比为0.13。
3筏板大体积混凝土中跳仓法的分析研究
3.1分仓缝处理
施工过程中结合施工缝标准设置分仓缝。施工缝隙沿着构件厚度方向中间部位预埋止水钢板,在止水钢板垂直处焊接、绑扎Φ12钢筋,规格为200mm×200mm,形成钢丝网,和底板上下层受力钢筋焊接,预留出分仓缝。在分层缝底部增设一道防水附加层(宽度为500mm),止水钢板凹陷部位朝向迎水面。清理干净施工缝的垃圾、杂质后再封仓,做好湿润清理工作。如果施工缝周围出现了不密实情况,要将钢丝网以及相连混凝土一起去除,确保最终的密实度,并湿润清洗,这样可以提高接缝位置的整体质量。
3.2浇筑
浇筑尽可能避开中午、下午炎热阶段,在清晨、傍晚浇筑最好,同时还要缩短混凝土运输时间、分层浇筑等待时间,尽可能减少混凝土入模温度。采用斜坡分层连续浇筑方案,分层浇筑、分层振捣,同一个斜面要保持连续浇筑,一次性浇筑到位,每层浇筑厚度不得超过500mm,错开量为5m,斜面坡度为1:6,浇筑层前后错位,在下层混凝土初凝前继续浇筑,保证分层浇筑结合量和施工质量。以仓块为单位,从一侧浇筑逐渐向另一侧浇筑,浇筑要足够均匀,不得出现局部集中情况,如果墙体上存在洞口,要确保洞口两端可以保持一致。
3.3养护
在二次压光完成后,要覆盖麻袋或塑料薄膜进行保温、保湿。在夏季由于温度较高,所以主要是以保湿为主;冬季由于温度低,主要以保温养护为主。外墙带模板养护不少于4d,之后可拆除模板,使用土工布覆盖、定期喷水养护。混凝土养护时间不低于14d,在厚度较大部位养护完成后要及时回填土,避免长期暴露在空气中。在楼板养护期间,要在混凝土留置试块试压强度达要设计要求后,方可在混凝土上方进行荷载施工作业。在大体积混凝土温度监控中,可以安装温度检测仪,养护第1~3d,每2h监测一次数据,第4~7d每4h监测一次。待控制降温梯度一般每天不超3℃,至表面温度和大气温度之差小于25℃就可以中止温度监测。
结语
筏板基础超厚大体积混凝土通过合理选用原材料,优化配合比设计,提前进行人员机械及作业条件准备,采用科学的浇筑及振捣方法,严格管理施工,加强温度监测及混凝土内部降温,精心养护,全面顺利完成施工工作。工程检验合格,经时效检查超厚大体积混凝土并未出现有害裂缝,且混凝土内外温差很好地控制在25℃以内,工程质量得到有效保证。
参考文献
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