大體積混泥土的施工是一項(xiàng)復(fù)雜而繁瑣的工程,施工的前前后后要求都很?chē)?yán)格,施工技術(shù)的優(yōu)劣在很大程度取決于混泥土的質(zhì)量,并且對(duì)各種設(shè)備技術(shù)的要求也很高。只有做好了周密的安排,認(rèn)真按照實(shí)施方案施工,才可真正的做好大體積混泥土的施工。文章結(jié)合工程實(shí)例,從大體積混凝土施工的材料選用、混凝土配合比、混凝土的拌制、混凝土的澆筑及混凝土的養(yǎng)護(hù)等方面分析了大體積混凝土施工技術(shù),以供業(yè)內(nèi)人士參考。
【關(guān)鍵詞】大體積混凝土;結(jié)構(gòu)施工;裂縫;澆筑
0.引言
在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)澆注、構(gòu)件制作、起模、運(yùn)輸、堆放、拼裝及吊裝過(guò)程中,若施工工藝不合理,施工質(zhì)量低劣,可能產(chǎn)生各種形式的裂縫,特別是長(zhǎng)薄壁結(jié)構(gòu)更容易出現(xiàn)裂縫。還有因水泥化熱,外界氣溫變化,混泥
土收縮引起的裂縫等等,總之,大體積混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)的裂縫的成因很復(fù)雜。
1.大體積混凝土的概述
大體積混凝土指的是最小斷面尺寸大于1m以上,施工時(shí)必須采取相應(yīng)的技術(shù)措施妥善處理水化熱引起的混凝土內(nèi)外溫度差值,合理解決溫度應(yīng)力并控制裂縫開(kāi)展的混凝土結(jié)構(gòu)。它的施工特點(diǎn)主要體現(xiàn)在:①結(jié)構(gòu)的體
積較大,澆注后混凝土產(chǎn)生的水化熱量大,并集聚在內(nèi)部不易散發(fā),從而形成內(nèi)外較大的溫差,引起較大的溫差應(yīng)力;②整體性要求較高,往往不允許留設(shè)施工縫,一般要求連續(xù)澆注。大體積混凝土的施工尤其在高層和超
高層建筑中較為廣泛,其基礎(chǔ)工程大多數(shù)都屬于大體積混凝土工程。如高層建筑的箱形基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)、樁基厚大的承臺(tái)等,都屬于體積較大的混凝土工程。
2.大體積混凝土施工工藝
2.1施工準(zhǔn)備
2.1.1施工器具
施工器具包括:耙子、掃把、白線、鋁合金刮尺、尖鍬、平鍬、混凝土地泵插入式振搗器、平板振搗器、配電箱、塔吊、水泵等。
2.1.2材料準(zhǔn)備
(1)采用低水化熱或中水化熱的水泥品種配制混凝土,如礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥等。水泥應(yīng)不結(jié)塊,符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)并有質(zhì)保書(shū)和復(fù)驗(yàn)單。(2)骨料在大體積混凝土中所占比例一般為混
凝土絕對(duì)體積的80%~83%。應(yīng)選擇線膨脹系數(shù)小、巖石彈模較低、表面清潔無(wú)弱包裹層、級(jí)配良好的骨料。砂子采用中砂,粉煤灰只要細(xì)度與水泥顆粒相當(dāng),燒失量小,含硫量和含堿量低,需水量比小,均可摻用在混
凝土中使用;摻量一般以15%~20%為宜。(3)水應(yīng)用不含有害物質(zhì)的潔凈水。(4)盡可能按設(shè)計(jì)和規(guī)范摻用外加劑,減少單位體積水泥用量,外加劑應(yīng)有質(zhì)保書(shū)和復(fù)驗(yàn)單,配制計(jì)量要正確。
2.1.3技術(shù)準(zhǔn)備
。1)澆筑混凝土前,預(yù)先與混凝土供應(yīng)單位辦理預(yù)拌混凝土委托單及澆灌申請(qǐng),委托單的內(nèi)容包括:混凝土強(qiáng)度等級(jí)、方量、坍落度、初凝終凝時(shí)間以及澆筑時(shí)間等。(2)所有機(jī)具均應(yīng)在澆筑混凝土前進(jìn)行檢查,
同時(shí)配備專職技工,隨時(shí)檢修。(3)在混凝土澆筑期間,要保證水、電、照明不中斷。在現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備一定數(shù)量的人工攪拌和振搗用工具,以防備臨時(shí)停水停電,防止出現(xiàn)意外施工縫。
2.2配合比的確定與優(yōu)化
合理選擇混凝土的配合比,通過(guò)理論計(jì)算和試配來(lái)確定合適的配合比,試配時(shí)應(yīng)按設(shè)計(jì)強(qiáng)度提高,并在滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求的前提下,盡可能減少水泥用量,以減少水泥的水化熱,坍落度控制在lcm~3cm內(nèi)。從實(shí)踐經(jīng)
驗(yàn)看,水泥用量控制在450kg/m,是可以防止裂縫出現(xiàn)的。
2.3混凝土拌制
因大體積混凝土有單方水泥用量少,需摻外加劑粉煤灰等特點(diǎn),故混凝土的攪拌時(shí)間應(yīng)延長(zhǎng),每槽攪拌時(shí)間30min。各種材料的投放量應(yīng)準(zhǔn)確,外加劑和粉煤灰由專人投放。
2.4混凝土的澆筑
全面分層。即在第一層全面澆筑完畢后,再回頭澆筑第二層,此時(shí)應(yīng)保證第一層混凝土還未初凝,如此逐層連續(xù)澆筑,直至完工為止。采用這種方案,適用于結(jié)構(gòu)平面尺寸一般不宜太大,施工時(shí)從短邊開(kāi)始,沿長(zhǎng)邊推
進(jìn)比較合適;分段分層。混凝土澆筑時(shí),先從底層開(kāi)始,澆筑至一定距離后澆筑第二層,如此依次向前澆筑其他各層。由于總的層數(shù)較多,所以澆筑到頂后,第一層末端的混凝土還未初凝,又可以從第二段依次分層澆筑;
斜面分層。要求斜面的坡度不大于1/3,適用于結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度超過(guò)厚度3倍的情況;炷翉臐仓䦟酉露碎_(kāi)始,逐漸上移。
2.5混凝土的養(yǎng)護(hù)
大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)主要有保濕和保溫法。保濕的作用是使尚在混凝土強(qiáng)度發(fā)展階段內(nèi),潮濕的條件可防止混凝土表面脫水而產(chǎn)生干縮裂縫,另外可使水泥的水化順利進(jìn)行,保溫是為了保持混凝土表面溫度不至于過(guò)快
散失,減小混凝土表面的溫度梯度,防止產(chǎn)生表面裂縫,使混凝土的平均總溫差所產(chǎn)生的拉應(yīng)力小于混凝土的抗拉強(qiáng)度,防止產(chǎn)生貫穿裂縫。
3.工程實(shí)例
3.1工程概況
某建筑物地下2層,裙房3層,主樓20層組成。建筑總高度為72.9m,總建筑面積為35195.2m2。工程結(jié)構(gòu)形式為框剪結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)為筏板基礎(chǔ),混凝土體積約5500m3;炷翞镃45P12防水混凝土。
3.2大體積混凝土配合比的選用
42.5級(jí)普通水泥;Ⅱ級(jí)粉煤灰;中砂,MX=2.5,級(jí)配合格;碎石粒徑為531.5,級(jí)配合格,針片狀含量、含泥量合格;緩凝高效減水劑NF,膨脹劑采用HPE低堿型混凝土膨脹劑。
3.3混凝土輸送
根據(jù)該工程自身特點(diǎn),考慮到基坑深達(dá)11.65m,縱向凈長(zhǎng)70.5m,基礎(chǔ)大體積采用泵送混凝土,首先優(yōu)化配合比,摻入減水劑、保證混凝土出機(jī)和入倉(cāng)時(shí)的質(zhì)量要求。泵送現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)混凝土坍落并保持在160mm~
180mm之間;澆筑溫度在6.7℃~8.6℃之間,混凝土工作性能良好。根據(jù)施工要求每小時(shí)向工地輸送混凝土約60m3。為了在澆筑過(guò)程中不形成施工縫,混凝土初凝時(shí)間大于6h,整個(gè)澆筑任務(wù)在95h內(nèi)順利完成。
3.4混凝土澆筑
該工程混凝土采用斜面分層法澆筑,每層的厚度不超過(guò)600mm,斜面坡度為混凝土振搗時(shí)自然流淌形成的坡度;炷恋臐仓(yīng)連續(xù)進(jìn)行、間歇時(shí)間盡量縮短,并不超過(guò)混凝土的初凝時(shí)間,次層混凝土應(yīng)在前層混凝
土初凝前澆筑完成。
3.5混凝土振搗
該工程采用插入式振動(dòng)棒振搗混凝土。根據(jù)混凝土泵送時(shí)自然流淌和振搗時(shí)形成的坡度,分前、中、后三段布置振動(dòng)棒,前面為泵管出料口布置一臺(tái),中間布置一臺(tái),后面為坡腳處布置兩臺(tái)。振動(dòng)棒作業(yè)時(shí),為了使上
下層相互結(jié)合,要使振動(dòng)棒自然沉入混凝土且插入到下層尚未初凝的混凝土中5.1m。為了保證混凝土均勻密實(shí),應(yīng)注意將振動(dòng)棒上下抽動(dòng)5.1m。
3.6混凝土的養(yǎng)護(hù)
基礎(chǔ)底板混凝土采用內(nèi)降外保的養(yǎng)護(hù)工藝,當(dāng)混凝土表面溫度驟降時(shí),啟用內(nèi)部降溫系統(tǒng)。混凝土于終凝前開(kāi)始收平表面后開(kāi)始養(yǎng)護(hù),并及時(shí)用塑料薄膜覆蓋,再加蓋雙層草袋;考慮氣溫驟降、表面失水等不利影響,
對(duì)基礎(chǔ)底板表面的覆蓋養(yǎng)護(hù)保持了28d以上。
3.7混凝土施工縫處理方法
混凝土施工縫按設(shè)計(jì)要求需留置縱橫二道后澆帶,留置起來(lái)施工很困難,為了解決此矛盾,決定配制等強(qiáng)膨脹混凝土進(jìn)行技術(shù)處理,并一次性澆筑,解決了混凝土由溫度引起的內(nèi)應(yīng)力。
4.結(jié)語(yǔ)
經(jīng)多方觀察,該工程混凝土表面未出現(xiàn)明顯的可見(jiàn)裂縫。實(shí)踐證明,該項(xiàng)技術(shù)處理經(jīng)濟(jì)實(shí)惠,施工便捷,符合混凝土變形要求。
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