对地下室底板大体积混凝土浇筑的施工分析

发表时间:2021/6/22   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:李波
[导读] 摘要:大体积混凝土浇筑施工技术是我国地下室底板施工中最常用的技术之一。
        上海中坚建设工程有限公司
        摘要:大体积混凝土浇筑施工技术是我国地下室底板施工中最常用的技术之一。大体积混凝土浇筑技术的施工过程较为复杂,如果在施工过程中不能够严格的控制好大体积混凝土浇筑技术的施工要点,就会导致应用过程中混凝土表面出现裂缝,影响了整个地下室的机构的美观,为建筑带来安全隐患问题。因此,本文对地下室底板大体积混凝土浇筑技术的应用要点进行分析,从而为此类工程的施工提供理论参考。
        关键词:地下室底板;大面积混凝土;浇筑施工技术
        前言:在现代建筑行业中,大体积混凝土浇筑技术的应用十分广泛,在大体积混凝土浇筑施工的过程中会产生较大的热量,这就要求施工人员在施工过程中把握好施工的技术要点,每一个步骤出现问题都会导致混凝土的内部出现裂缝,从而影响了整个施工建筑的稳定性,增加了施工建筑的危险系数。因此在对地下室底板进行大面积混凝土浇筑施工的过程中,施工人员一定要结合施工建筑的实际情况,严格按照施工要求进行建筑施工,才能够保证地下室底板大面积混凝土浇筑的施工质量。
        一、工程概况
        本工程为长宁区生态工程专项建设地上配套服务及地下工程,位于上海市长宁区天山西路与绥宁路交汇处东北面,该工程基坑呈不规则的多边形,基坑围护总长度(外侧)约845m,基坑围护总面积约33090㎡。根据不同的挖深和施工顺序将基坑分为四个区:Ⅰ区(Ⅰ-1区体育中心、Ⅰ-2区地下车库、Ⅰ-3区游泳馆区域和Ⅰ-4区南侧下沉广场)、Ⅱ区南侧下沉广场、Ⅲ区北侧下沉广场和Ⅳ区汽车坡道。这种大体积混凝土底板施工具有水化热高、收缩量大、容易开裂等特点,故对该项目展开研究分析。
        二、地下室大体积混凝土底板浇筑施工
        (一)施工准备
        1. 技术准备
        在进行整体施工前,要做好前期的准备工作。在技术准备方面,首先需要相关工作人员对建筑设计图纸进行细致的检查与核验,组织施工人员熟悉施工建筑的设计图纸,请建筑设计单位到场进行设计交底工作。在地下室浇筑混凝土施工前,要办理好商品的混凝土委托及申请,由项目经理对混凝土试配结果进行审核,混凝土的的种类及性能必须由权威机构检验合格并上报监理、工程师认可后才能够投入使用。在施工准备阶段要依照施工要求合理控制混凝土的中心温度,根据现场的施工条件设计混凝土的合理配比,计算外加剂和搀和料的添加比例、底板混凝土的温差情况以及对大体积混凝土裂缝进行控制计算,科学严密地对各类数据进行测算以保证真正施工过程的安全稳定性。
        现场准备过程中,保证养护材料的齐全,对施工天气进行调查。保证施工进行时的设备以及线路的安全,准备好建筑施工的发电机,以免出现突然停电的情况。管理部门应做好人员的任务划分,做好相应的技术交底工作。在交底工作完成后管理部门组织相应的工种进行培训,保证施工人员的专业程度。在建筑设备的准备上,要对施工用到的设备进行专业的调试和养护,保证大面积混凝土底板浇筑的安全施工。
        (二)施工部署
        根据建筑特点和施工现场的情况做好相应的施工部署,合理分配施工现场的人员和车辆的调配,设计好建筑施工材料的合理运输路线,保证混凝土材料的连续供应,在施工现场安排专业人员对运输车量进行运输量、发车时间的严格管控,保证运输安全。
        (三)混凝土泵送和浇筑
        在混凝土的输送泵启动后,要先泵送适量的清水保证混凝土输送泵活塞及混凝土输送管内壁的湿润,并检查输送泵是否存在漏气的现象。开始泵送时要保证混凝土输送泵处于均匀的慢速状态,逐步进行加速,时刻观察泵内运转的情况,在运送泵运行的过程中保持活塞最大程度的运转,使料斗内混凝土充足,当料斗内混凝土数量降到20cm以下,易吸入空气,形成堵塞的情况,运行过程中还要保持水箱内水分的充足,当输送泵运行出现异常的情况,要立刻查明原因,防止堵塞,在混凝土输送过程中,要保持混凝土的连续供应,尽可能保证输送泵处于持续工作状态,在任何情况下都不能向混凝土拌合物中任意加水。
        在进行混凝土浇筑施工前,要对处于松散游离状态的混凝土尽心剔除、凿毛的处理,再用压力水对混凝土进行冲洗,使混凝土表面的湿润厚度达到5cm左右,在上层混凝土上要浇筑同一标号的砂浆,在混凝土浇筑后要保证混凝土得到充分的振捣,避免出现蜂窝、麻面的情况,从而造成混凝土的离析现象。
        在对混凝土进行浇筑时要检测混凝土塌落度和混凝土的出罐温度,并且选定责任心强的专业人员对混凝土的内部进行振捣工作,在振捣工作中,一定要做到快插慢拔,保证混凝土的表面不出现气泡,泛出灰浆。为了提高混凝土的抗裂性能可以进行二次振捣,第一次振捣时,混凝土的塌落坡度较大,应在坡顶、坡中以及坡脚处分别设置振捣器,一道保证上部分混凝土的振捣,另一道保证下部混凝土的振捣。二次振捣,能够保证混凝土更加的细腻。
        大面积施工往往采用分层泵送浇筑的方法,这就导致了两层之间间隔久的情况,混凝土的分层间极易产生泌水和浮浆,针对这一情况应当组织人力对泌水和浮浆进行清理,对已经存在的浮浆进行真空泵吸取。当混凝土浇到板顶的标高后,要用2m的长刮杠将混凝土表面找平,利用磨光机将混凝土表面打磨平整[1]。
        (四)混凝土测温
        在对混凝土进行泵送和浇筑后,要对混凝土进行测温处理。根据该工程筏板特点,底板测温区的测点位置应选择在轴线交叉点外扩1000mm处,顶、底两个测温点距离底板和顶板各50mm,能够更好的比较混凝土表面与大气间的温度差[2]。将钢管固定在钢板上,使其上下两端保持封闭,防止混凝土进入到钢管内。在测温后对所得数据进行详细的记录,做好信息的收集和反馈,更好的保证混凝土的浇筑质量。
        (五)混凝土养护
        大面积的混凝土施工后一定要做好养护工作,必须坚持高标准、严要求的养护原则。保证混凝土的温度和湿度。对混凝土进行保温工作是为了控制混凝土的表面温度,避免混凝土表面温度的流散,还要注意控制混凝土表面的温度梯度,更加有效地避免混凝土表面发生裂缝。另外混凝土养护能够更好地控制材料的松弛特性与混凝土的潜力,从而有效的防止贯穿裂缝的现象出现[3]。对混凝土进行保湿工作是为了防止混凝土表面干燥引起裂缝的问题。可以通过水泥的水热化技术对混凝土进行养护,更好地提升混凝土的极限拉伸的强度。
        (六)大体积混凝土的裂缝质量控制
        本次混凝土浇筑施工过程中应用到的基础板材厚度为:0.8m、1m、1.2m三个规格,在大体积混凝土浇筑过程中,混凝土内部的水化热比较高,混凝土的内外温差过大就会造成混凝土的裂缝。因此在施工过程中要合理规划混凝土的配合比,做好对混凝土内外温差的控制工作和混凝土的储水养护工作,细致对待混凝土浇筑过程中的每一个环节,最大程度上减少大体积混凝土施工的裂缝情况。
        (七)底板混凝土施工应急准备
        在施工前做好底板混凝土施工应急预案,当混凝土浇筑施工过程中,混凝土泵送设备出现异常故障的现象时,要根据施工紧急预案的要求,立刻停止泵送工作,相关技术人员检查问题原因,及时进行机械设备的维护。在此过程中调用搅拌站中的备用设备进行工作,防止浇筑工作间隔较长造成施工裂缝。在底板混凝土施工过程中突然出现暴雨等特殊天气情况,项目管理部门要有序组织施工人员采用薄膜或彩条布对施工现场进行覆盖,做好施工现场的防护措施,避免雨水对混凝土表面造成冲刷影响施工现场的混凝土质量。


        三、案例施工技术应用分析
        针对该项目工程中的大体积混凝土裂缝控制,应当对混凝提的温度应力和收缩应力进行安全性能的计算,从而保证项目工程基础底板无危害性裂缝产生,保证工程底板的耐久性。具体计算步骤如下:
        (一)项目混凝土参数的确定
        在进行浇筑后的3-5天,混凝土的内外温差会比较大,该项目时期混凝土温度应力和收缩应力比较大,所以按照龄期T=3d进行计算,其他计算参数取值同混凝土温控计算的各参数。
        (二)温度应力计算
        σ=ΕtαΔT/(1-υ)S(t)Rk
        σ—混凝土的温度应力(Mpa)
        Εt—混凝土龄期T=3时的弹性模量0.745×104N/mm2
        α—混凝土的线膨胀系数,取10×10-6 ℃
        ΔT—混凝土的最大综合温差,按照下式计算可得
        ΔT=Tj+2/3T(t)+Ty(t)-Tq
        Tj—混凝土的浇筑温度为15℃
        T(t)—混凝土在龄期T=3时水化热的绝热温升为35.65℃
        Ty(t) —混凝土收缩的当量温差;
        Tq—混凝土浇筑过程中大气平均温度为28℃
        S(t) —考虑影响的松弛系数,通过查表得为0.57
        Rk—混凝土外约束系数(考虑施工过程中柱的约束条件影响,按一般偏上地基计算取Rk =0.70)
        υ—混凝土的泊松比取0.15
        Εt=Eh(1-e-0.09t)=3.15×104×(1- e-0.09×3)
        =0.745×104 Mpa
        其中:Eh为C35混凝土的弹性模量3.15×104Mpa
        Ty(t) =εy(1-e-0.01t)×M1×M2×M3×…M11/α
        =3.24×10-4×(1-e-0.03)×1.1×1.13×1.0×1.2×1.11×1.18×0.76×0.85×1.3×0.86×1.01÷(10×10-6)
        =1.385
        其中:εy混凝土在标准条件下极限收缩值3.24×10-4℃
        M1、M2、M3、…M11为不同条件下修整系数,查得。
        ΔT=Tj+2/3T(t)+Ty(t)-Tq
        =5+2/3×35.65+1.385-(-1)
        =31.15℃
        则σ=[ΕtαΔT/(1-υ)] ×S(t)×Rk
        =[0.745×104×10×10-6×35.15/(1-0.15) ]×0.57×0.70
        =1.23Mpa<ft=1.8Mpa
        通过计算可知,混凝土的抗裂度在安全范围内,因此不需要采取单独的抗裂措施。
        四、施工技术心得体会
        随着时间的流逝,本次项目工程圆满完成,项目工程的成功离不开全体工作人员的努力。本着回顾过去,总结经验的态度,对本次项目工程总结如下:
        从本次工程的实施过程中可以发现我们在进行项目施工的过程中一定要保证每一个环节材料配比的准确性,只有通过合理的计算才能够保证施工的质量。在施工材料的选择上也要做好相关的监察,保证在施工过程中使用安全的材料,才能从根本上提升项目工程的质量。
        在以后的项目工程施工过程中,要时刻重视混凝土施工的工程质量,加强对施工过程的管理力度,确保工程的质量达到施工标准。在施工过程中,要特别重视混凝土的振捣工作、施工过程中模板的牢固程度和后期混凝土的养护工作,严格按照设计图纸进行现场施工,保证所有应用产品的数量准确性。在质量管控上,严格做好每一个生产环节,做好施工材料的检查和验收,选择高质量的施工材料,施工过程中精确计算数量配比,保证施工人员的责任意识,将工作落实到个人,确保所有施工人员在其位尽其责,从根本上提高施工质量。
        在项目施工过程中,贯彻落实国家的安全生产条例,坚持“安全第一,预防为主”的生产方针,建立健全的安全施工网络体系,严密监控施工过程中的每一个步骤,只有保证项目施工过程中每个环节的精确,才能从总体上提高施工质量。
        结论:综上所述,大面积混凝土浇筑技术作为建筑行业重要的施工技术,施工过程的每一个环节都将严重影响着建筑的整体效果。因此,施工单位在施工过程中需要对地下室底板大面积混凝土浇筑施工技术的技术要点进行细致的管控,在施工开始前针对施工建筑的特点进行周密的部署,做好施工前的准备工作,严格监控施工过程中的每一个环节,确保施工的安全性,避免建筑中地下室底板大面积混凝土出现裂缝,确保工程的质量,为人们的生命财产安全提供有力的保障。
        参考文献:
        [1]邵全国.浅谈地下室底板大体积混凝土浇筑施工技术[J].周口市建设工程有限公司,2019(06):138-139.
        [2]陈绪功.高层建筑地下室底板大体积混凝土施工技术分析[J].山东鑫泰建设集团有限公司,2020(07):38-39.
        [3]杨柳.浅谈地下室底板大面积混凝土浇筑施工技术[J].中外建筑,2020(05):164-165.
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