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摘要:隨著高層建筑、超高層建筑的迅速發(fā)展,大體積混凝土應(yīng)用越來越多。然而在應(yīng)用過程中,大體積混凝土在固化過程中將會釋放大量水化熱,進而產(chǎn)生溫度裂縫,影響結(jié)構(gòu)質(zhì)量。結(jié)合具體工程,分析了混凝土配合比設(shè)計要點,并對高層建筑大體積混凝土施工工藝和溫控措施進行了分析與探討。
關(guān)鍵詞:高層建筑;大體積混凝土;溫控措施
引言
改革開放以來,我國經(jīng)濟迅速騰飛,城市化建設(shè)速度不斷加快,越來越多高樓大廈拔地而起,為城市現(xiàn)代化建設(shè)作出了積極的貢獻。大體積混凝土是高層建筑常見的一種施工結(jié)構(gòu)形式,由于水泥水化熱作用,極易產(chǎn)生混凝土裂縫問題。為此,必須做好溫控工作,避免混凝土結(jié)構(gòu)開裂,提高施工質(zhì)量。
1工程概況
某高層建筑10#樓基礎(chǔ)部分共分為3塊,具體為4.3m厚核心筒筏板、0.9m厚抗水板、4.3m厚柱下條形基礎(chǔ)。經(jīng)地質(zhì)勘察結(jié)果可知,中風(fēng)化石灰?guī)r為基礎(chǔ)持力層。在本工程中采用C40混凝土強度等級,P10抗?jié)B等級。根據(jù)工程施工進度安排,澆筑大體積混凝土的時間在1月份,通過往年本地區(qū)氣候資料顯示,0℃~8℃為本地區(qū)1~2月份的平均氣溫范圍。在此溫度條件下,大體積混凝土將會具有很高的水化熱現(xiàn)象,由于混凝土內(nèi)外溫差較大,很容易引發(fā)混凝土裂縫。為此,在本工程施工中必須做好溫控處理。
2混凝土配合比設(shè)計
2.1原材料選擇
1)水泥。根據(jù)施工現(xiàn)場具體情況,采用本地P.042.5型號水泥作為混凝土水泥材料,保證其各項指標(biāo)滿足設(shè)計要求。2)粉煤灰。在粉煤灰選擇時,基于運輸距離和經(jīng)濟性原則,可采用本地區(qū)具有資質(zhì)廠家產(chǎn)品合格的粉煤灰材料,保證滿足Ⅱ級指標(biāo)。3)礦渣。采用?;郀t渣粉作為混凝土礦渣材料。4)粗骨料。采用0.5~2.5cm粒徑的優(yōu)質(zhì)碎石,保證其各項指標(biāo)滿足規(guī)范要求。5)細(xì)骨料。采用2.7~2.9細(xì)度模數(shù)的細(xì)骨料,其含泥量可控制在0.3%左右,保證滿足Ⅱ類砂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。6)外加劑Ⅰ(減水劑)。為保證混凝土拌和質(zhì)量,可采用減水劑材料,即聚梭酸減水劑,此類減水劑可達(dá)到26%減水率。7)外加劑Ⅱ(抗裂劑)。為減少混凝土開裂發(fā)生率,可適當(dāng)摻加抗裂劑,本工程采用SY-T復(fù)合纖維抗裂劑。
2.2配合比設(shè)計
通過材料選擇及試驗分析,最終確定本工程大體積混凝土配合比為水泥∶水∶砂子∶石子∶外加劑Ⅰ∶外加劑Ⅱ∶粉煤灰∶礦渣=1∶0.75∶4.18∶4.19∶0.038∶0.19∶0.45∶0.45。
3大體積混凝土施工工藝
3.1澆筑前施工準(zhǔn)備
根據(jù)施工現(xiàn)場具體情況,澆筑大體積混凝土前,須合理布設(shè)冷卻管。冷卻管尺寸為2mm壁厚,32mm外徑。利用套絲作為連接轉(zhuǎn)彎和直管的接頭,安裝過程中,應(yīng)合理運用麻絲和防水膠帶,確保接頭無滲漏水現(xiàn)象,具有穩(wěn)固性。130cm為冷卻管與管的距離,將第一道、第二道管分別布設(shè)在距離地基頂部150cm與底部150cm處,150cm為兩管的水平間距。此外,其進出水口應(yīng)比混凝土面高出100cm左右,同時,將流量調(diào)節(jié)的水閥等裝置安設(shè)到出水口位置。在鋼筋支架梁上安放水管網(wǎng),并把水管和橫梁緊緊綁扎,避免澆筑混凝土?xí)r,水管出現(xiàn)變形或接頭松掉。待安裝完水管后,即可進行通水檢測,保證水流通暢,且不會出現(xiàn)滲漏情況。核心筒筏板等3塊為本次大體積混凝土澆筑范圍,根據(jù)工程量實際情況,為保證澆筑過程不間斷,具有連續(xù)性,所需車輛類型為56m(臂長)臂架泵1輛;車載柴油泵4輛;混凝土罐車25輛,每泵5輛;混凝土運輸車10輛。
3.2澆筑大體積混凝土
按照施工要求,依次將5臺泵排開進行施工分層澆筑,待完成西側(cè)條基澆筑后,整體向東推進,并澆筑核心筒及其他區(qū)域?;炷琳駬v施工中,可采用插入式振搗棒,按矩形(500mm×500mm)的間距布設(shè)振搗點,避免漏振。振搗過程中,嚴(yán)禁鋼筋被振搗,導(dǎo)致混凝土流動,因此,需要合理控制振搗棒和模板之間的距離,不得小于20cm。當(dāng)混凝土初凝前,需及時進行二次振搗。根據(jù)本工程現(xiàn)狀,可基本確定16.5h為混凝土初次凝結(jié)時間。因此,在完成澆筑之后的第12h便可開展二次振搗作業(yè)。經(jīng)大量實踐證明,二次振搗對于混凝土抗裂性能至關(guān)重要,可有效增強混凝土密度,提高其抗壓強度,避免裂縫出現(xiàn)。在澆筑混凝土過程中,要指派專人對各項施工流程進行隨時檢查,尤其是模板、支架等位置,應(yīng)避免出現(xiàn)變形、位移等現(xiàn)象。一旦發(fā)生上述問題,須馬上暫停澆筑,并做好處理。本工程施工在1月和2月,澆筑溫度較低,但對于大體積混凝土施工而言,必須做好混凝土入模溫度控制,不得在5℃以下,應(yīng)控制在12℃左右。由于該工程混凝土傾落高度在2m以上,因此,可采用串筒法進行澆筑輸送,防止出現(xiàn)混凝土離析問題。此外,還要將豎向短鋼筋焊接到混凝土表面鋼筋上,基礎(chǔ)頂?shù)臉?biāo)高控制點以短鋼筋頂部為準(zhǔn),并做好混凝土表面收面平整度合理控制。當(dāng)澆筑到頂部之后,須及時抹壓表部,并將網(wǎng)片狀鋼筋壓入混凝土表面,避免混凝土開裂。
4大體積混凝土的溫控措施
在水泥水化熱作用下,大體積混凝土內(nèi)部溫度增高,由于施工氣溫在0℃~8℃,混凝土內(nèi)外溫差過大,將會導(dǎo)致溫度裂縫大量出現(xiàn)。結(jié)合本工程實際情況,可采用以下大體積混凝土溫控措施。1)混凝土澆筑入模溫度的控制。大體積混凝土施工過程中,須合理控制混凝土澆筑入模溫度,盡可能做好保溫工作,防止出現(xiàn)混凝土溫度在5℃以下的情況。2)分層法施工?;炷翝仓^程中,應(yīng)采用分層法進行施工,一層一層澆筑,直到頂部。3)混凝土養(yǎng)護施工。在本工程中,核心筒筏板、外框柱下條基礎(chǔ)為此次澆筑的重點,為避免混凝土內(nèi)外溫差過大,可采用2種方法進行溫控處理。(1)保溫養(yǎng)護。通過養(yǎng)護方式,在完成澆筑施工后,做好混凝土表面保溫、保濕作業(yè),一般情況下,可將塑料薄膜鋪設(shè)于其上,或鋪設(shè)彩條布等,保證覆蓋時間充足。待澆筑和振搗混凝土?xí)r,一般也須先覆蓋澆筑、振搗的部位,隨后向后進行一步一步覆蓋,保證覆蓋面積滿足施工要求。(2)冷卻水循環(huán)降溫。為了合理控制混凝土內(nèi)外溫差,也可通過冷卻水循環(huán)降溫的方式達(dá)到溫控效果,這種方法可將其內(nèi)外溫差控制在25℃以下。該溫控措施須進行混凝土表面2周養(yǎng)生,在此期間必須隨時檢查養(yǎng)護效果,保證混凝土表面始終處于濕潤狀態(tài)。4)加強溫度監(jiān)控。為保證混凝土內(nèi)外溫度在合理范圍內(nèi),必須做好溫度監(jiān)控工作。一般可采用無線通系統(tǒng)進行測溫點平面布置圖的準(zhǔn)確繪制,并做好所有測溫點的編號,數(shù)據(jù)采集時間定為30min/次,并向云服務(wù)器傳送。通過這種測溫系統(tǒng),可以實時看到混凝土溫度變化狀態(tài),并進行溫度差值曲線圖的繪制。當(dāng)溫差在設(shè)定值以上時,便可自動發(fā)出預(yù)警和提醒。待澆筑完混凝土之后,混凝土水化熱反應(yīng)在3~5d時便可到達(dá)峰值,隨后會逐步下降。根據(jù)溫測情況,可以合理選擇溫控措施,保證能夠準(zhǔn)確控制溫差,提高溫控效果。
5結(jié)語
隨著建筑業(yè)發(fā)展規(guī)模的不斷擴大,大體積混凝土結(jié)構(gòu)也得到了廣泛應(yīng)用。作為一項復(fù)雜、系統(tǒng)化的施工工藝,在大體積混凝土施工中開裂問題是一大難題。為了解決此問題,必須重視大體積混凝土施工技術(shù)的選擇,做好混凝土澆筑施工,采取切實可行的溫控措施,只有這樣才能避免溫度裂縫,才能提高施工技術(shù)水平,保障工程質(zhì)量。
參考文獻:
[1]李佳侁.建筑工程中大體積混凝土澆筑施工技術(shù)分析[J].住宅與房地產(chǎn),2019(3):151.211
作者:黃靜 單位:西峽縣建筑工程質(zhì)量監(jiān)督站