摘要:本文主要從施工工藝上分析高層建筑基礎(chǔ)大體積混凝土澆筑的規(guī)程、應(yīng)采取的措施和注意事項。本文是個人的一些見解和觀點,可與同行共同探討。
關(guān)鍵詞:大體積混凝土; 澆筑;
中圖分類號:TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
前言
高層建筑的基礎(chǔ)多為樁基、箱基,有時二者結(jié)合應(yīng)用。樁基承臺或箱基底板皆屬大體積混凝土,這些大體積砼基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),在施工時,不但要加以周密組織(做好網(wǎng)絡(luò)計劃),而且還要保證其澆筑后的整體性,更要采取措施防止溫度裂縫,這往往是澆筑大體積砼要解決的關(guān)鍵問題。
一、高層建筑基礎(chǔ)大體積混凝土的特點高層建筑基礎(chǔ)大體積混凝土如箱形基礎(chǔ)和筏式底板,有以下特點:(1)均為地下或半地下建筑,有防水要求,鋼筋混凝土必須控制裂縫開展,一般不存在承載力不足問題。(2)結(jié)構(gòu)形式常采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土超靜定結(jié)構(gòu),溫差和收縮變化復(fù)雜約束作用較大,容易引起開裂。(3)超靜定的地下建筑結(jié)構(gòu),一般都能滿足承載力要求,有較大的安全度,控制溫度收縮作用是控制裂縫的主要因素。(4)混凝土標(biāo)號高,水泥用量多,水灰比大,收縮變形較大,經(jīng)常會出現(xiàn)收縮裂縫。(5)這些結(jié)構(gòu)一般均為配筋結(jié)構(gòu),其構(gòu)造配筋率約為0.2%~0.5%,控制裂縫必須考慮鋼筋作用。(6)水化熱升溫較高,降溫散熱較快,收縮和降溫共同作用是引起混凝土裂縫的主要原因。(7)控制裂縫的方法主要是靠改進(jìn)構(gòu)造設(shè)計,合理配筋及改進(jìn)澆筑方案,加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)等方法提高結(jié)構(gòu)的抗裂性能。(8)凡搗制厚大混凝土層時,必須要注意選擇水泥的品種,如礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥。還有特性水泥,如耐酸水泥、耐熱水泥、抗硅酸鹽水泥、膨脹水泥、復(fù)合水泥、早強(qiáng)水泥等,是要根據(jù)它們的特性選擇使用的。二、粗鋼筋的連接和鋼支架問題分析
高層建筑的基礎(chǔ)配筋量都較大,上下兩皮都配鋼筋,而且每一皮又多為兩層,雙向配筋,這些鋼筋的直徑一般較大的為25mm以上,長度較長,一般都需要連接,粗鋼筋的連接以對焊最為經(jīng)濟(jì),速度也快,但不能把整根鋼筋都在地面上用焊機(jī)對焊后再吊下坑去綁扎,因為長度過長無法吊運,人工搬運更困難,因此必須在坑內(nèi)連接接頭。這些接頭的連接目前應(yīng)用較多的是套筒冷壓連接和錐螺紋套筒連接。前者要用液壓設(shè)備使套筒冷壓變形,緊緊扣住變形鋼筋進(jìn)行連接;后者要用測力扳手?jǐn)Q動鋼筋旋入錐鏢紋套筒達(dá)到一定的扭矩值。這兩種連接方式都能滿足要求。但同時也要注意使接頭錯開,不要在同一截面上。鋼筋支架的作用是支撐上皮鋼筋和施工荷載,多用粗鋼筋或型鋼制作,底端與已綁扎好的下皮鋼筋點焊固定,隔一定距離彼此間用剪刀撐固定,以防傾倒。
三、模板型式的選擇問題分析
大體積混凝土基礎(chǔ)模板只有側(cè)模,再就是電梯井等深坑的模板以及后澆帶模板;A(chǔ)側(cè)模多用定型組合鋼模板進(jìn)行組拼,在地面上拼成一定尺寸的大塊模板再進(jìn)行組裝。有時基礎(chǔ)邊線距離紅線較近,施工支護(hù)結(jié)構(gòu)后往往不再留有施工間隙(一般0.8m左右),這時可采用磚模,即砌筑一磚至一磚半(基礎(chǔ)高時)的磚墻,內(nèi)表抹以水泥沙漿,用作基礎(chǔ)側(cè)模。用磚模時,澆筑基礎(chǔ)混凝土后不再拆除,因而無法從側(cè)面觀察混凝土澆筑質(zhì)量,為此需要事先取得建設(shè)單位和質(zhì)監(jiān)部門的認(rèn)可。有時連砌筑磚模.也不可能,就用木板隔離后澆筑基礎(chǔ)混凝土,側(cè)壓力直接傳給支護(hù)結(jié)構(gòu)的擋墻。
四、模板工程施工問題分析模板是保證工程結(jié)構(gòu)外形和尺寸的關(guān)鍵,而混凝土對模板的側(cè)壓力是確定模板尺寸的依據(jù)。大體積混凝土采用泵送工藝,其特點是速度快,澆筑面集中,不可能同時將混凝土均勻地分送到澆筑混凝土的各個部位,而使某一部分的混凝土升高很大,然后再移動輸送管,依次澆筑另一部分的混凝土。因此采用泵送工藝的大體積混凝土的模板應(yīng)根據(jù)實際受力狀況,對模板和支撐系統(tǒng)等進(jìn)行計算,以確保模板體系具有足夠的強(qiáng)度和剛度。凡搗制厚大混凝土層時,必須要注意控制每次搗制混凝土的厚度,攤鋪混凝土每次不能超過500mm,并注意施工時的操作方法。高層建筑基礎(chǔ)大體積混凝土結(jié)構(gòu)墊層面積較大,墊層澆筑后其面層不可能在同一水平面。因此宜在基礎(chǔ)鋼模板下端統(tǒng)長鋪設(shè)一根50mm×100mm小方木,用水平儀找平,以確保基礎(chǔ)鋼模板安裝后其上表面能在同一標(biāo)高上。另外沿基縱向兩側(cè)及橫向于混凝土澆筑最后結(jié)束的一側(cè),在小方木上開設(shè)50mm×300mm的排水孔,以便將大體積混凝土澆筑時產(chǎn)生的泌水和浮漿排出。箱形基礎(chǔ)的底板模板,多將組合鋼模板按照模板配板設(shè)計組裝成大塊模板進(jìn)行安裝,不足處以異形模板補(bǔ)充。模板要支撐牢固,防止在混凝土側(cè)壓力作用下產(chǎn)生變形。有的工程基礎(chǔ)底板邊線距離支護(hù)樁很近,難以支設(shè)模板,其底板側(cè)?捎闷龃u模代替。然而用磚砌模板混凝土澆筑后無法檢查混凝土的澆筑質(zhì)量,因此事先要與有關(guān)質(zhì)量檢查部門聯(lián)系并取得許可。五、大體積混凝土的澆筑問題分析
采用泵送硅灌筑有利于加快澆筑速度,保證基礎(chǔ)的整體性。泵有移動式泵車配布料桿和固定式泵配鋼管輸送兩種。移動式泵車的臂長有限,高層輸送有困難,用王基礎(chǔ)和低層結(jié)構(gòu),高層用固定式配接水平與垂直輸送鋼管。施工過程中,要加強(qiáng)管理,若攪拌站、運輸東、泵及輸送管等任何一種設(shè)備的故障都會造成整個澆筑系統(tǒng)的中斷,所以開班前必須對所有設(shè)備進(jìn)行全面檢查,還應(yīng)對砂率、石子粒徑、砼的塌落度進(jìn)行科學(xué)的控制。另外,在泵送前用水泥砂漿潤滑水平管道,灌筑完畢及時沖洗干凈。攪拌第一盤時多加水泥以補(bǔ)償硅的水泥損失,管道盡量少配彎頭,固定要牢固,多采取一些防堵措施。砼多采用斜面分層一次澆筑到頂?shù)臐仓椒ǎ⒁獠灰┱,要及時排除硅的泌水,保證澆筑質(zhì)量,在澆筑時還要注意保護(hù)測溫用的元件和線路。
六、防止產(chǎn)生溫度裂縫的技術(shù)措施分析
大體積混凝土要著重防止產(chǎn)生溫度裂縫,否則,輕則削弱截面,降低防水能力;重則破壞基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的整體性,降低承載能力。一旦產(chǎn)生溫度裂縫再進(jìn)行修補(bǔ)和加固是十分困難的。
造成溫度裂縫的原因是水泥水化熱,水泥水化熱量大,澆筑后使混凝土內(nèi)部溫度升溫過高,造成過大的內(nèi)外溫度差(大于25 ℃ ),產(chǎn)生內(nèi)約束,在混凝土澆筑初期會使混凝土產(chǎn)生裂縫。混凝土內(nèi)部溫升過高,降溫時降溫很大,會產(chǎn)生較大的收縮,由于外約束的作用,在降溫階段也會產(chǎn)生溫度裂縫。為此,要防止產(chǎn)生溫度裂縫,設(shè)法降低水泥水化熱是十分重要的。所以要選用水化熱低的水泥品種(如礦渣硅酸鹽水泥),而且要盡量降低水泥用量,在這方面可采用60d的混凝土強(qiáng)度(即混凝土60d才達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度,而不是通常的28d);摻加減水劑和粉煤灰;選用大直徑的粗骨料和中粗砂等。摻加一定數(shù)量的微膨脹劑(如UEA),對防止產(chǎn)生溫度裂縫很有效。大體積混凝土澆筑后還需要測溫。測溫用熱電偶測溫元件,事先埋設(shè)于混凝土內(nèi)有代表性的部位,用導(dǎo)線與測量儀器相連;炷翝仓a(chǎn)生水泥水化熱后,就可及時測出混凝土內(nèi)各點的升溫值,以此來控制內(nèi)外溫差,避免混凝土開裂。
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