高层建筑基础底板大体积混凝土施工技术研究

发表时间:2020/6/19   来源:《基层建设》2019年第36期   作者:陶为峰
[导读] 摘要:本文对高层建筑基础底板大体积混凝土施工进行了详细的分析,并从原材料、施工手段探讨了其与常规混凝土施工的区别与差异性质量控制方案,并针对其中的核心质量问题——温度裂缝的防范措施进行了较为详细的探讨,旨在提升基础底板大体积混凝土施工的质量。
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        摘要:本文对高层建筑基础底板大体积混凝土施工进行了详细的分析,并从原材料、施工手段探讨了其与常规混凝土施工的区别与差异性质量控制方案,并针对其中的核心质量问题——温度裂缝的防范措施进行了较为详细的探讨,旨在提升基础底板大体积混凝土施工的质量。
        关键词:高层建筑;基础底板;混凝土施工
        引言:高层建筑基础底板大体积混凝土施工自身结构拥有较强的稳定性,工程出现结构性问题的概率较低。技术流程的主要难点在于如何避免混凝土凝固进程中裂缝的产生。相关人员要尝试结合多种手段控制混凝土及现场温度,避免混凝土产生过大的差异性膨胀。
        一、高层建筑基础底板大体积混凝土施工的特征
        (一)质量要求较高
        由于基础底板是高层建筑结构中,底层荷载承受部位之一,其需要承担上部建筑的全部荷载,在数值上与建筑物整体荷载已不存在较大差距。为保证建筑主体的稳定性,基础底板大体积混凝土施工最为关键也是基础的特征为高质量要求,其必须能够完美承受全部荷载而不发生形变或者滑动。
        (二)厚度较大
        厚度较大是针对于高层建筑中其它部位的楼板而言,通常需要分层浇筑才能保证混凝土施工的质量。厚度需求可以看作是质量要求较高的衍生特征,只有在具备较高厚度的前提下,基础底板才能较好的承担建筑物荷载,为建筑物稳定性提供保障。
        (三)整体性较强
        整体性强同样为质量要求高的衍生需求,作为建筑物地层荷载承受部位,若其为松散的拼接结构,当建筑物承受侧方向力时,基础底板极易发生滑动,从而对建筑稳定性造成较为重大的影响。因此,基础底板大体积混凝土施工中,常拥有一个较为固定的最大浇筑时间,保证混凝土凝固后是一个较为完整的整体。
        (四)裂缝风险较高
        裂缝风险高是厚度大、施工时间短的直接后果。混凝土凝固时,内部会发生一定的反应,释放大量热量导致混凝土体积发生膨胀,从而出现裂缝。基础底板的大厚度导致热能扩散更加缓慢,施工时间短致使反应时间更加集中,易造成短时间内混凝土内外的大幅温差,体积变化不均匀严重,裂缝出现的概率明显提升[1]。
        二、大体积混凝土原材料选取
        大体积混凝土施工中使用的原材料与其他部位相比,并无根源性的差别,只是在个别原材料型号选择时,存在一定的基础要求差别。
        第一,水泥。水泥选择进程中,除常规质量控制要求外,要尽量选择低水化热的水泥,避免凝固进程中过度放热导致混凝土大幅膨胀产生裂缝。此外,在配比进程中也可以适当添加矿渣粉等水化反应抑制原材料,避免热量释放过于集中导致局部时间段温度过高。
        第二,骨料。骨料选择进程中需要考虑的因素较多。首先,由于基础底板质量要求较高,骨料选择时要严格控制泥含量,避免混凝土自身硬度过低影响底板质量。其次,细骨料选择进程中要尽量选择粒径较高的成分,可以有效抑制水化反应的发生,降低裂缝出现的可能性,同时对于混凝土质量提升也有一定帮助。最后,粗骨料选择进程中要注重级配的连续性,连续性较高的级配会明显显著提升混凝土的和易性与强度,同时也可以降低配比进程中水泥的用量,水化反应放热导致的混凝土体积变化幅度缩小,裂缝出现的可能明显降低。
        第三,添加剂。添加剂在上文论述中已经有提及,如抑制水化反应的矿渣粉。添加剂使用的主要目的为增强混凝土的和易性、抑制水化反应等。但在添加剂使用进程中需要注意控制用量,过多的添加剂会导致混凝土强度的明显降低,不利于基础底板大体积混凝土施工的高质量完成。
        三、高层建筑基础底板大体积混凝土施工技术要点
        高层建筑基础底板大体积混凝土施工多采用超静态钢筋混凝土施工技术,这就代表了施工进程中最为主要的技术流程为钢筋施工、模板施工与混凝土施工[2]。本文在对基础底板大体积混凝土施工技术要点探讨进程中将按照该种分类模式开展。
        (一)钢筋施工
        虽然前文反复强调混凝土自身强度与质量的重要性,但在基础底板大体积施工中,施工成果承载能力与稳定性保障的核心位置在于钢筋,只要钢筋工程质量得到保障,除混凝土施工出现较为严重的失误外,基础底板的稳定性通常不会存在问题。因此,基础底板大体积混凝土施工中钢筋工程的质量必须得到较为全面且严格的控制。


        基础底板大体积混凝土施工中,由于工程质量要求较高,实际施工中会选取标号较高的钢筋作为施工材料,其自身质量便是钢筋结构稳定性的强大保障。因此,钢筋工程质量控制工作的注意力应更多集中在保证钢筋连接部位的稳定性上。
        现代施工进程中常用的钢筋连接方式为挤压连接,其是利用机械设备使连接处钢筋发生形变,并利用钢筋套进行固定,形成一个较为特殊的固定结构,将钢筋轴向力向外传递。钢筋固定性能较好,施工成本较低,是一项较为优质的固定技术。此外,现代施工背景下,还存在一种钢筋锥螺纹套管连接,其是通过螺纹结构进行连接处的固定,在实验室验证中已经达到了国家要求的稳定性。且该种方案的大量工作都是在车间预加工中完成,现场操作流程较为简便,但现阶段应用并不广泛,需要加大推广力度。
        由于钢筋存在一定的弹性形变,即使在高型号钢筋中,其形变能力依旧较强。为全面保障建筑物的稳定性,钢筋结构设计进程中要尤其注重任意两个链接固定点之间不能有太大的间距。即使在通长钢筋中也要施加额外的固定连接措施,保证高层建筑物的正常使用。
        (二)模板工程
        模板是混凝土浇筑大小与形状的控制措施,模板工程的质量将会直接影响到混凝土工程的质量,因而必须采取较高的重视程度。在基础底板大体积混凝土施工中,由于有着较为严格的时间限制,通常采用设备辅助完成混凝土浇筑。而设备喷射将会对模板造成较大的压力[3]。因此,模板的稳定性,尤其是竖直模板的稳定性必须得到保障。也要控制模板整体密闭性,避免浇筑进程中发生局部泄露,影响最终工程成果。
        (三)混凝土工程
        混凝土浇筑工程质量控制措施在上文分析论述中已经进行多方面渗透,如大体积混凝土施工中骨料选择的标准、配比方式等。本段仅针对施工技术进行简单的分析。首先,保证浆液运送进程中不发生变质,因为大体积混凝土施工中采用泵送的方式,该项控制措施仅为预制地点就近选择;其次,由于采用分层施工浇筑整体结构,所以浇筑前必须对施工顺序、时间进行较为严格的规划,并完美执行;最后,大体积混凝土施工中,为避免凝固后表面坡度的产生,应当同时采用两个振捣器在浆液两端同时工作,工作时间应控制在25秒左右,保证混凝土浇筑表面的平整,为后续工程顺畅展开提供基础保障。
        四、高层建筑基础底板大体积混凝土温度裂缝控制措施
        (一)环境温度的控制
        众所周知,实际的混凝土养护工作离不开温度的控制,尤其是在夏季进行混凝土施工时,工作人员需要注意避免混凝土长时间在烈日下暴晒,具体的养护工作以某工程为例,该工程一方面在工程中混凝土上方的外墙部位进行蓄水操作,通过蓄水的方式保障混凝土在凝固的过程中能够保持表面湿润,养护效果也较好。另一方面在除外墙附近的混凝土温度控制工作中,施工人员使用覆盖塑料薄膜和毛毡的方式保障混凝土在凝固过程中表面水分不至于蒸发过快导致裂缝产生,此种控温方式的效果也较好。
        上述工程中的混凝土温度控制方式虽然常见,但经过大量工程的验证表明,常见的养护方法效果较好,能够在较低的成本投入情况下达到良好的混凝土控温和养护效果。
        除上述工程中的温度控制方式外,在混凝土内部设置冷却水循环的降温系统也能够通过控制温度达到较好的混凝土养护效果。如:某工程使用在混凝土内部设置冷却水循环系统的方式进行温度控制工作。在循环作业的过程当中,工人使用潜水泵,利用压力将水箱中的冷却水输送到混凝土内部,同时还注意在温度控制过程中实时测量混凝土的实际温度,严格将混凝土的内外部温差控制在了标准的25℃之内。
        (二)做好混凝土养护工作
        混凝土的养护工作一般指的是自然养护,即在温度>5℃的环境中展开的养护工作,在养护过程中,需要注意的技术要点如下:首先是混凝土在浇筑后的12H之内需要进行洒水和覆盖,总之在一段时间内保持混凝土表面的湿润。其次是洒水养护的具体时间需要按照混凝土中适应水泥材料的不同进行控制,如在使用硅酸盐水泥时,具体养护时间应>7h。最后是在混凝土养护过程中的洒水次数,若平均气温在15℃,则白天没3h洒水一次,夜间两次,而平均气温<5℃时,不能浇水养护。
        结论:高层建筑基础底板大体积混凝土施工是建筑物底层承重结构,其质量对于建筑物稳定性有重大意义。相关人员施工进程中要注重混凝土工程的质量控制工作,保证每一项技术流程的达标,进而为建筑物的质量提供基础保障。
        参考文献:
        [1]王斌.高层建筑基础底板大体积混凝土施工技术[J].居舍,2020(07):54.
        [2]张甫.高层建筑基础底板大体积混凝土施工技术[J].价值工程,2020,39(02):137-140.
        [3]郝芬芬.浅析高层建筑基础底板大体积混凝土施工技术[J].建材与装饰,2020(01):32-33.
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