杜豪
荥经县新添镇重点产业和项目服务中心,一级建造师,四川 雅安 625200
摘要:为了缓解城市人口和土地短缺困境,建设项目逐渐趋向于规模化、高层化和复杂化。大体积混凝土的应用可以有效地提高建筑基础的承载力、刚度和稳定性。然而,在地下室大体积混凝土浇筑时,混凝土在凝结硬化过程中会发生水化热反应。由于混凝土是热的不良导体,所以热量很难散发。如果温控方法不合理,很容易出现混凝土内外温差大,形成裂缝,对建筑结构的安全有很大的影响。因此,在充分把握大体积混凝土基础特点的前提下,研究建筑基础大体积混凝土施工技术要点及温度裂缝控制措施,对提高建筑基础施工质量具有非常重要的意义。
关键词:建筑地下室;大体积;混凝土技术
1大体积混凝土基础特点
1.1大体积混凝土实体最小尺寸达1m以上,具有复杂的结构和密集的钢筋,加上大体积混凝土表面系数相对较小。在这种情况下,由于水化热反应,混凝土硬化过程中温差过大,很容易发生开裂现象。
1.2大体积混凝土有较高的基础承载能力和防水能力,此类项目一般具有较深的基础埋深,地下水压变化会对混凝土性能产生很大的影响,如果浇筑大体积混凝土时不严格控制原材、工艺和养护措施,将会导致地下室筏板、基础承台、墙体等混凝土构件产生裂缝,严重的可能会影响结构安全。
1.3大体积混凝土的浇筑通常需要一次浇筑完成,不能随意留设施工缝。这种情况下,为避免产生冷缝,必须进行连续浇筑。由于连续浇筑时间的持续,此时在已浇筑混凝土内部聚集大量的水泥水化热产生的热量,导致混凝土内部温度迅速上升,内外温差过大,从而产生温度裂缝。
2建筑地下室大体积混凝土技术要点
2.1施工准备
在基础底板大体积混凝土浇筑前,要做好各种施工准备工作。比如编制专项施工方案,做好技术交底,确定大体积混凝土浇筑顺序;做好大体积混凝土温度计算,确定控温措施,避免温度裂缝;对基础的钢筋、模板、水电预埋、人防预埋等进行核验,确保大体积混凝土浇筑前所有工序已全部完工并通过隐蔽验收;会同搅拌站确定最优运输路线及备用路线,确定泵车架设位置及需求量,确定罐车数量等。
2.2商品混凝土试配和拌和
根据施工设计文件要求和工程特点进行混凝土试配,确定最优混凝土配合比。混凝土的拌和要采用低水化热水泥,优化砂石级配和外加剂含量,并尽量减少水泥和水的用量。
2.3混凝土运输
为保证混凝土连续供应,需配置数量充足的运输车辆。避免混凝土运输过程出现质量问题,每辆车的运输时间需要合理把控,一般不超过1.5h。在混凝土运送过程中,搅拌筒应低速(2~4r/min)转动,到达工地后,严禁熄火等待,混凝土出料前,搅拌筒以8~12r/min 的转速转动2~3min。待搅拌筒停转后,再使筒反转卸料,卸料时混凝土入模温度控制在5℃~30℃范围内。
2.4混凝土浇筑
浇筑前按照施工方案由低到高的顺序浇筑混凝土。采用分层浇筑,分层厚度控制在500mm内。在浇筑前,各层浇筑厚度要提前在马凳钢筋上进行标注。在浇筑振捣施工中,要确保各层之间的无缝连接,在上一层初凝前进行本层浇筑。坡度控制在1:3 左右,振捣工作从浇筑层的底层开始逐渐上移,不得漏振,振捣时间不宜超过30s,每次移动距离不超过混凝土振捣棒的有效作用半径的1.25 倍,待混凝土表面泛浆,无气泡冒出便可停止振捣。振捣过程中,不得与钢筋、管道预埋件接触,避免损坏构件。在此施工阶段,特别要做好以下部位质量控制。
1)人防出口混凝土浇筑。混凝土建筑振捣时,为了防止对人防出口位置的止水钢板、密集的剪力墙插筋等造成直接冲击,在振捣过程中,严禁振动棒与止水钢板等直接接触。
2)外墙底板导墙与框架柱根部浇筑。一般情况下,可在底板以上300-500mm处设置外墙施工缝,并设钢板止水带等防水构件。
在此处振捣时,需要严格控制施工质量,振捣密实。
3)电梯井坑和大承台混凝土浇筑。电梯井深坑混凝土浇筑过程中,需先振捣底板混凝土,各层厚度控制在500mm范围内。振捣过程中,若发现井筒位移、跑模等情况,须及时进行处理。大承台浇筑时,要严格控制分层厚度和分层浇筑时间把控。
4)泌水处理。在浇筑振捣大体积混凝土的过程当中,极易产生泌水问题。若较为严重,则会大大降低混凝土强度。为此,在施工时,必须及时排除泌水,可通过水泵进行处理,若泌水量小,则直接利用海绵吸出即可。
2.5混凝土养护
浇筑混凝土12h后,须作保温养护工作。宜采用覆盖加洒水保湿养护,养护覆盖采用一层薄膜加一层保温被(草垫)的方式。薄膜的搭接不得小于150mm,保温被的搭接不小于100mm。墙柱插筋之间狭小空间要特别注意保温措施,可用条形薄膜加以覆盖后,再加盖保温被,确保墙柱插筋薄弱环节处的保温。大体积混凝土浇水养护时间不得少于14d。浇水次数以保持混凝土面经常湿润状态即可,浇水水源采用自来水。混凝土强度达到1.2MPa 前,不得上料、上机具、上脚手、模板、钢筋、支架等。
3建筑地下室大体积混凝土测温控制
3.1 测温点布置原则:测点要有代表性,能够体现大体积混凝土里层不同部位的温度,此外,还要注意大体积混凝土断面的高度,应包括底面,中心和表面,平面要考虑的还包括中央以及四周边角。
3.2测温点布置:温度监测包括代表性的基础承台以及地下室底板混凝土的温度变化,尤其是底板监测很重要。测温点布置时,测温点最深点深度应与混凝土底板底保持50mm的距离,测温点中点的深度为混凝土底板厚度的1/2处,测温点最浅点深度与混凝土底板面相距50mm,测温点之间垂直间距不宜大于500mm。
3.3 测温频率:混凝土结构构件表面以内50mm位置处的温度与混凝土结构构件内部的温度差值不宜大于25℃,且与混凝土结构构件表面温度的差值不宜大于25℃,混凝土表面温差与大气温差不宜大于20℃,混凝土降温速率不宜大于2℃/d。混凝土浇筑结束后1~4d内:每4h 测一次;混凝土浇筑结束后5~7d内:每8h 测一次;混凝土浇筑结束后7d~停止测温:每12h测一次;当结构表面50mm的位置的温度与环境温度的差值稳定小于20℃时,可停止测温。
4 大体积混凝土温度裂缝控制方法
大体积混凝土施工后,可能出现的二类裂缝,一是浅表面裂缝,二是深部裂缝,裂缝生成原因不同,防治措施也不一样。
4.1 浅表面裂缝
1)产生原因:一是随着混凝土硬化而产生,并因早期失水而扩展,导致混凝土干缩裂缝。二是由于混凝土表面温度与大气温差超过20℃,温差引起的温度应力高于幼龄期混凝土抗拉强度而产生混凝土温差裂缝。
2)防治措施:一是混凝土浇筑后,在终凝前,用木抹子沉实抹擦两遍。二是及时养护,使混凝土表面处于水润状态或增设保温被等。三是如果裂缝有向深部发展趋向,可采用水泥浆灌注。
4.2 深部裂缝
1)产生原因:混凝土底板受到底部约束,混凝土内部与表层温差超过25℃,内部受压,外部为拉应力,超过混凝土抗拉强度,形成贯穿性裂缝,是最不利的,也是重点控制的。
2)防治措施:严格控制测温频率,发现温差超标,则通过计算调整覆盖厚度,降低混凝土升温和降温的梯度,使混凝土温差恢复正常。
结束语
随着建筑工程的快速发展,大体积混凝土的应用越来越多。但在实践中发现,大体积混凝土易因水化热而产生温度裂缝,危害建筑结构的安全。为了避免混凝土温度裂缝,一定要从源头材料控制,规范施工工艺,做好温度测量工作,提高建筑工程的整体质量。
参考文献
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