摘要:文中闡述了筏板式基礎(chǔ)混凝土施工中,選用最佳的原材料與配合比,以合理的澆筑方法,控制溫升與溫降時(shí)間,可杜絕混凝土施工中裂縫的產(chǎn)生。
關(guān)鍵詞:大體積混凝土;澆筑;溫度控制;質(zhì)量控制
1、混凝土施工的發(fā)展
目前,隨著建筑技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了越來(lái)越多的高層、超高層建(構(gòu))筑物,使建筑物的基礎(chǔ)要承受上部荷載的能力越來(lái)越大,這樣就出現(xiàn)了高性能混凝土和大體積混凝土。由于各地對(duì)大體積混凝土的理解不同,采取的方法也不盡相同。通常采用的有自然法、控制原材料法、中心降溫法等來(lái)控制最高中心溫度,通過(guò)覆蓋法、蓄水法等來(lái)控制溫差和降溫速率,以保證混凝土的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo),下面結(jié)合一個(gè)具體工程來(lái)介紹在大體積混凝土施工管理中的做法。
2、工程實(shí)施綜述
2.1工程簡(jiǎn)介
某大廈位于燕郊經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū),框—筒結(jié)構(gòu)。地下2層,地上26層(裙房4層),總建筑面積48098平方米,基礎(chǔ)形式為筏板式基礎(chǔ)。底板混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40,抗?jié)B等級(jí)為S9,總面積為1356平方米,底板總長(zhǎng)52.6m,寬度為32.6m,厚度為1600、3200mm。底板底標(biāo)高為-11.70m,主樓混凝土方量約2700立方米。由于混凝土工程量大并且較厚;底板、反梁及梁柱節(jié)點(diǎn)配筋粗大且密集;混凝土強(qiáng)度等級(jí)較高,且水泥用量大,水化熱高,因此應(yīng)制定有針對(duì)性、先進(jìn)的技術(shù)措施指導(dǎo)施工,以有效的控制大體積混凝土施工質(zhì)量。
3、控制措施
3.1 材料的選用及配合比選定
對(duì)商品混凝土供應(yīng)攪拌站的原材料、外加劑、摻和料和試驗(yàn)試配提出詳細(xì)的技術(shù)要求。
(1) 混凝土中的水化熱是由于水與水泥的化學(xué)反應(yīng)引起的,水化熱會(huì)造成大體積混凝土的中心溫度大大高于外界溫度,導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大,降溫梯度過(guò)大,易引起混凝土的開(kāi)裂??紤]到燕郊地區(qū)的實(shí)際情況和大體積混凝土的強(qiáng)度等級(jí)C40,因此選擇中低水化熱的水泥,綜合試驗(yàn)、計(jì)算和材料的供應(yīng)等,認(rèn)為選用礦渣42.5級(jí)水泥比較可靠。
(2) 如果混凝土中砂、石的含泥量過(guò)大,也會(huì)加大混凝土的收縮變形,從而引起混凝土的開(kāi)裂。綜合考慮具體施工情況后,石子粒徑定為5~25mm,砂選用密云細(xì)度模數(shù)3.1的粗砂與細(xì)度模數(shù)2.0的三河砂組成的2∶1混合砂。
(3) 粉煤灰采用二級(jí)以上粉煤灰。
(4) 采用高效減水劑,坍落度控制在18~20cm,初凝時(shí)間控制在不小于20h,選用較低膠泥材料的配合比,以控制混凝土后期的收縮裂縫。
3.2 混凝土的澆筑及表層處理
(1) 混凝土必須分四層一次性澆筑,間歇時(shí)間短,不允許出現(xiàn)施工冷縫,每層前后兩次混凝土澆筑時(shí)間不應(yīng)超過(guò)8h(初凝時(shí)間控制為20h)。混凝土澆筑順序分別由兩側(cè)同時(shí)均勻的向中心澆筑,泵送要協(xié)調(diào)平衡,振搗密實(shí)。在出灰口及其附近設(shè)置尺桿,控制澆筑高度。
混凝土澆筑時(shí)設(shè)專(zhuān)人指揮,均勻布料,采用“平面分條,斜面分層,薄層澆搗,自然流淌,循序漸進(jìn),一次到頂”的連續(xù)澆筑方式。
(2) 混凝土澆筑振搗的施工工藝措施是否得當(dāng),是關(guān)系到混凝土的強(qiáng)度和防止產(chǎn)生裂縫的重要環(huán)節(jié)之一。本工程底板厚1600mm,采取分層(分四層)澆筑振搗。采用插入式振搗棒振搗,在混凝土的下灰口配1~2個(gè)振搗棒,在混凝土流淌端頭配1~2個(gè)振搗棒,要振搗密實(shí),防止上一層混凝土蓋上后而下層混凝土仍未振搗,造成混凝土振搗不密實(shí)。每一插點(diǎn)要掌握好振搗時(shí)間,一般為20~30s,過(guò)短振搗不實(shí),過(guò)長(zhǎng)可能引起混凝土離析,以混凝土表面呈水平、不大量泛氣泡、不再顯著下沉、表面浮出灰漿為準(zhǔn)。邊角處應(yīng)多加注意,防止漏振。振搗棒距離模板應(yīng)小于其作用半徑的0.5倍,大約為25cm,且不宜靠近模板振搗,應(yīng)盡量避免碰撞鋼筋、芯管、止水帶、預(yù)埋件等。
(3) 混凝土澆筑振搗后表面積存較厚的水泥漿,易收縮產(chǎn)生裂縫,必須在初凝前做好處理。一般在振搗完畢初凝前用長(zhǎng)杠刮去浮漿,刮平到指定標(biāo)高。當(dāng)表面泌水消去后,用木抹子來(lái)回打抹2~3遍壓平,待混凝土終凝前抹壓一遍,隨壓隨蓋好塑料布,防止裂縫出現(xiàn)。
3.3 混凝土的養(yǎng)護(hù)
為了防止混凝土溫度應(yīng)力的破壞,除了減小混凝土的水化熱影響外,還需對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù),以減小混凝土內(nèi)外溫差,保證在控制范圍內(nèi)。根據(jù)具體情況,在混凝土的表面增加了100mm深的水進(jìn)行保溫。但剛澆筑完的混凝土無(wú)法擋堰蓄水,故及時(shí)覆蓋一層塑料布,防止過(guò)早失水,使混凝土內(nèi)蒸發(fā)出的游離水積存在混凝土表面,進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)。同時(shí)覆蓋一層阻燃草簾子保溫。3.4混凝土測(cè)溫控制。
(1) 測(cè)溫采用測(cè)溫儀自動(dòng)顯示,每點(diǎn)分上、中、下三層,按照對(duì)角線預(yù)埋式溫度傳感器,埋設(shè)工作安排在澆筑前的12h進(jìn)行。
(2) 測(cè)溫監(jiān)控:底板共布置測(cè)溫點(diǎn)40個(gè)(具有代表性的點(diǎn))。測(cè)溫工作從終凝時(shí)開(kāi)始,時(shí)間為25h。對(duì)混凝土降溫前每4h測(cè)溫一次,同時(shí)檢查混凝土表面情況,當(dāng)混凝土開(kāi)始降溫后,每2h測(cè)溫一次。在整個(gè)降溫階段測(cè)溫工作是最重要的,主要是指導(dǎo)養(yǎng)護(hù)工作,控制溫差和降溫速率。
(3) 內(nèi)外溫差記錄情況分析,本工程澆筑混凝土24h后,實(shí)際測(cè)得混凝土中心溫度最高達(dá)50℃左右,表層溫度40℃左右,表面溫度30℃左右,溫差均控制在25℃以?xún)?nèi),沒(méi)有因溫差過(guò)大造成內(nèi)部出現(xiàn)有害裂縫。
4、混凝土施工效果分析
(1)大體積混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為C40,抗?jié)B等級(jí)為S9,其配合比中的水泥用量較多,因此選用發(fā)熱量較低的礦渣水泥比較適宜。為了減少水泥用量,以部分粉煤灰替代水泥摻入混凝土中,充分利用其活性降低水化熱,利用其物理填充作用加強(qiáng)粉末效應(yīng),增加混凝土的密實(shí)性,使混凝土不離析,不泌水,保持良好的黏聚力、和易性。
(2)用泵送澆筑大體積混凝土要求有較大的坍落度,較小的用水量,較長(zhǎng)的初凝時(shí)間,便于混凝土的運(yùn)輸、泵送及分層澆筑振搗,防止混凝土產(chǎn)生施工冷縫。
(3)混凝土溫度控制是防止大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的關(guān)鍵。為此在夏季拌和混凝土?xí)r加冷水或冰水以降低混凝土出機(jī)溫度,運(yùn)輸中保證澆筑溫度。經(jīng)測(cè)試,混凝土中層的最高溫度2~4d達(dá)70℃左右,比計(jì)算的值高出13℃左右。分析原因,實(shí)際計(jì)算參數(shù)取值有些可能有不符合實(shí)際、環(huán)境變化等多因素。因此,使用高精度的電子測(cè)溫儀測(cè)溫反饋,準(zhǔn)確及時(shí)的調(diào)整養(yǎng)護(hù)、保溫措施,嚴(yán)格執(zhí)行多項(xiàng)技術(shù)措施,有效的控制溫差,使工程質(zhì)量控制達(dá)到預(yù)期的效果。
參考文獻(xiàn):
1.混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GB50204-2002). 中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2002
2.《建筑工程冬期施工規(guī)范》(JGJ104-97). 中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1998
關(guān)鍵詞:大體積混凝土;澆筑;溫度控制;質(zhì)量控制
1、混凝土施工的發(fā)展
目前,隨著建筑技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了越來(lái)越多的高層、超高層建(構(gòu))筑物,使建筑物的基礎(chǔ)要承受上部荷載的能力越來(lái)越大,這樣就出現(xiàn)了高性能混凝土和大體積混凝土。由于各地對(duì)大體積混凝土的理解不同,采取的方法也不盡相同。通常采用的有自然法、控制原材料法、中心降溫法等來(lái)控制最高中心溫度,通過(guò)覆蓋法、蓄水法等來(lái)控制溫差和降溫速率,以保證混凝土的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo),下面結(jié)合一個(gè)具體工程來(lái)介紹在大體積混凝土施工管理中的做法。
2、工程實(shí)施綜述
2.1工程簡(jiǎn)介
某大廈位于燕郊經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū),框—筒結(jié)構(gòu)。地下2層,地上26層(裙房4層),總建筑面積48098平方米,基礎(chǔ)形式為筏板式基礎(chǔ)。底板混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40,抗?jié)B等級(jí)為S9,總面積為1356平方米,底板總長(zhǎng)52.6m,寬度為32.6m,厚度為1600、3200mm。底板底標(biāo)高為-11.70m,主樓混凝土方量約2700立方米。由于混凝土工程量大并且較厚;底板、反梁及梁柱節(jié)點(diǎn)配筋粗大且密集;混凝土強(qiáng)度等級(jí)較高,且水泥用量大,水化熱高,因此應(yīng)制定有針對(duì)性、先進(jìn)的技術(shù)措施指導(dǎo)施工,以有效的控制大體積混凝土施工質(zhì)量。
3、控制措施
3.1 材料的選用及配合比選定
對(duì)商品混凝土供應(yīng)攪拌站的原材料、外加劑、摻和料和試驗(yàn)試配提出詳細(xì)的技術(shù)要求。
(1) 混凝土中的水化熱是由于水與水泥的化學(xué)反應(yīng)引起的,水化熱會(huì)造成大體積混凝土的中心溫度大大高于外界溫度,導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大,降溫梯度過(guò)大,易引起混凝土的開(kāi)裂??紤]到燕郊地區(qū)的實(shí)際情況和大體積混凝土的強(qiáng)度等級(jí)C40,因此選擇中低水化熱的水泥,綜合試驗(yàn)、計(jì)算和材料的供應(yīng)等,認(rèn)為選用礦渣42.5級(jí)水泥比較可靠。
(2) 如果混凝土中砂、石的含泥量過(guò)大,也會(huì)加大混凝土的收縮變形,從而引起混凝土的開(kāi)裂。綜合考慮具體施工情況后,石子粒徑定為5~25mm,砂選用密云細(xì)度模數(shù)3.1的粗砂與細(xì)度模數(shù)2.0的三河砂組成的2∶1混合砂。
(3) 粉煤灰采用二級(jí)以上粉煤灰。
(4) 采用高效減水劑,坍落度控制在18~20cm,初凝時(shí)間控制在不小于20h,選用較低膠泥材料的配合比,以控制混凝土后期的收縮裂縫。
3.2 混凝土的澆筑及表層處理
(1) 混凝土必須分四層一次性澆筑,間歇時(shí)間短,不允許出現(xiàn)施工冷縫,每層前后兩次混凝土澆筑時(shí)間不應(yīng)超過(guò)8h(初凝時(shí)間控制為20h)。混凝土澆筑順序分別由兩側(cè)同時(shí)均勻的向中心澆筑,泵送要協(xié)調(diào)平衡,振搗密實(shí)。在出灰口及其附近設(shè)置尺桿,控制澆筑高度。
混凝土澆筑時(shí)設(shè)專(zhuān)人指揮,均勻布料,采用“平面分條,斜面分層,薄層澆搗,自然流淌,循序漸進(jìn),一次到頂”的連續(xù)澆筑方式。
(2) 混凝土澆筑振搗的施工工藝措施是否得當(dāng),是關(guān)系到混凝土的強(qiáng)度和防止產(chǎn)生裂縫的重要環(huán)節(jié)之一。本工程底板厚1600mm,采取分層(分四層)澆筑振搗。采用插入式振搗棒振搗,在混凝土的下灰口配1~2個(gè)振搗棒,在混凝土流淌端頭配1~2個(gè)振搗棒,要振搗密實(shí),防止上一層混凝土蓋上后而下層混凝土仍未振搗,造成混凝土振搗不密實(shí)。每一插點(diǎn)要掌握好振搗時(shí)間,一般為20~30s,過(guò)短振搗不實(shí),過(guò)長(zhǎng)可能引起混凝土離析,以混凝土表面呈水平、不大量泛氣泡、不再顯著下沉、表面浮出灰漿為準(zhǔn)。邊角處應(yīng)多加注意,防止漏振。振搗棒距離模板應(yīng)小于其作用半徑的0.5倍,大約為25cm,且不宜靠近模板振搗,應(yīng)盡量避免碰撞鋼筋、芯管、止水帶、預(yù)埋件等。
(3) 混凝土澆筑振搗后表面積存較厚的水泥漿,易收縮產(chǎn)生裂縫,必須在初凝前做好處理。一般在振搗完畢初凝前用長(zhǎng)杠刮去浮漿,刮平到指定標(biāo)高。當(dāng)表面泌水消去后,用木抹子來(lái)回打抹2~3遍壓平,待混凝土終凝前抹壓一遍,隨壓隨蓋好塑料布,防止裂縫出現(xiàn)。
3.3 混凝土的養(yǎng)護(hù)
為了防止混凝土溫度應(yīng)力的破壞,除了減小混凝土的水化熱影響外,還需對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù),以減小混凝土內(nèi)外溫差,保證在控制范圍內(nèi)。根據(jù)具體情況,在混凝土的表面增加了100mm深的水進(jìn)行保溫。但剛澆筑完的混凝土無(wú)法擋堰蓄水,故及時(shí)覆蓋一層塑料布,防止過(guò)早失水,使混凝土內(nèi)蒸發(fā)出的游離水積存在混凝土表面,進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)。同時(shí)覆蓋一層阻燃草簾子保溫。3.4混凝土測(cè)溫控制。
(1) 測(cè)溫采用測(cè)溫儀自動(dòng)顯示,每點(diǎn)分上、中、下三層,按照對(duì)角線預(yù)埋式溫度傳感器,埋設(shè)工作安排在澆筑前的12h進(jìn)行。
(2) 測(cè)溫監(jiān)控:底板共布置測(cè)溫點(diǎn)40個(gè)(具有代表性的點(diǎn))。測(cè)溫工作從終凝時(shí)開(kāi)始,時(shí)間為25h。對(duì)混凝土降溫前每4h測(cè)溫一次,同時(shí)檢查混凝土表面情況,當(dāng)混凝土開(kāi)始降溫后,每2h測(cè)溫一次。在整個(gè)降溫階段測(cè)溫工作是最重要的,主要是指導(dǎo)養(yǎng)護(hù)工作,控制溫差和降溫速率。
(3) 內(nèi)外溫差記錄情況分析,本工程澆筑混凝土24h后,實(shí)際測(cè)得混凝土中心溫度最高達(dá)50℃左右,表層溫度40℃左右,表面溫度30℃左右,溫差均控制在25℃以?xún)?nèi),沒(méi)有因溫差過(guò)大造成內(nèi)部出現(xiàn)有害裂縫。
4、混凝土施工效果分析
(1)大體積混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為C40,抗?jié)B等級(jí)為S9,其配合比中的水泥用量較多,因此選用發(fā)熱量較低的礦渣水泥比較適宜。為了減少水泥用量,以部分粉煤灰替代水泥摻入混凝土中,充分利用其活性降低水化熱,利用其物理填充作用加強(qiáng)粉末效應(yīng),增加混凝土的密實(shí)性,使混凝土不離析,不泌水,保持良好的黏聚力、和易性。
(2)用泵送澆筑大體積混凝土要求有較大的坍落度,較小的用水量,較長(zhǎng)的初凝時(shí)間,便于混凝土的運(yùn)輸、泵送及分層澆筑振搗,防止混凝土產(chǎn)生施工冷縫。
(3)混凝土溫度控制是防止大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的關(guān)鍵。為此在夏季拌和混凝土?xí)r加冷水或冰水以降低混凝土出機(jī)溫度,運(yùn)輸中保證澆筑溫度。經(jīng)測(cè)試,混凝土中層的最高溫度2~4d達(dá)70℃左右,比計(jì)算的值高出13℃左右。分析原因,實(shí)際計(jì)算參數(shù)取值有些可能有不符合實(shí)際、環(huán)境變化等多因素。因此,使用高精度的電子測(cè)溫儀測(cè)溫反饋,準(zhǔn)確及時(shí)的調(diào)整養(yǎng)護(hù)、保溫措施,嚴(yán)格執(zhí)行多項(xiàng)技術(shù)措施,有效的控制溫差,使工程質(zhì)量控制達(dá)到預(yù)期的效果。
參考文獻(xiàn):
1.混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GB50204-2002). 中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2002
2.《建筑工程冬期施工規(guī)范》(JGJ104-97). 中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1998