李连德
格尔木屹天发展有限公司
高层建筑大体积混凝土施工技术探究
李连德
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如今,随着我国城镇化发展进程的加快,建筑用地也是越来越紧张。因此,大量的高层建筑应运而生,在高层建筑大体积混凝土的施工过程中,首要工作就是对原材料的质量进行必要的控制,此外还要利用先进的施工技术来控制混凝土的浇筑工作。大体积混凝土后期的养护工作我们也要高度的重视,使高层建筑物中的混凝土质量得到切实的保证。本文所论述的各项策略仅笔者粗略的见解,希望对高层建筑大体积混凝土的施工方面的技术能够提供一定的帮助。
高层建筑;大体积混凝土;施工特点;施工技术
近年来,随着我国建筑行业的高速发展,出现越来越多的高层建筑,大体积混凝土也得到越来越广泛的应用。所谓的大体积混凝土就是指其有较大的结构尺寸,并且还要通过一定的措施对由水化热造成的裂缝问题进行有效的防御。大体积混凝土裂缝的产生大部分是由温度应力产生的,严重影响了高层建筑物的安全性、耐久性以及受力性。基于此,本文将从多方面对大体积混凝土施工技术进行探讨。
与普通的混凝土结构相比较,大体积混凝土所具有的特点如下所述:首先最显著的特点就是体积较大,并且每一块混凝土也拥有较大的厚度;其次大体积混凝土在连续浇筑方面的需求量较大,而且在整体结构方面的要求也比较高,通过和一般的混凝土作比较,大体积混凝土由于水化热产生的内部温度要比一般的混凝土所产生的要高得多;再次如果混凝土的厚度要比1.5 米大,那么就要考虑水平分层施工时必要参数的设置,把水化热对混凝土造成的负面影响降到最低;最后大体积混凝土在高层建筑中使用时常常深埋于地下,经常被用作基础结构,所以外部的温度变化对大体积混凝土的影响较小,但是这种混凝土结构必须要在抗渗方面的有较高的性能。所以,在进行大体积混凝土施工时一定要注意水化热以及防渗性能方面的问题。
第一,收缩裂缝,在进行材料混合的过程中,水泥量以及用水量使用的量越大就会产生越大的混凝土的收缩,造成收缩裂缝的出现;第二,温差裂缝,这种裂缝产生的主要因素是因为在混凝土结构的内部以及外部存在较大的温度差,在进行混凝土施工过程中由于较大量的水泥的使用造成结构的截面积较大,混凝土浇筑工作完成后,混合后的水泥将会产生剧烈的水化热,造成混凝土内部的温度过高,并且不容易发散出来,这样就会产生较大的内外温差,由于物体的热胀冷缩使混凝土根据温度的变化对体积产生应力,当抗拉强度小于外界的拉力时就会使造成混凝土温差裂缝的出现;第三,材料裂缝,由于材料本身的问题造成混凝土表面出现龟裂,主要因素是由于水泥的安定性不达标或者使用了含泥量较高的骨料造成的。
3.1 设计的构造要求
除达到生产工艺以及设计规范以外还必须要使大体积混凝土的基础工程满足下面的要求:(1)应将大体积混凝土的设计强度等级控制在C25-C40 的范围之内;(2)对于构造钢筋要对其温度裂缝以及温度应力等方面进行配置;(3)如果混凝土在岩石类的地基上使用,还需要添加滑动层,并且设置在混凝土的垫层上;(4)要尽量清除混凝土的外界束缚力;(5)相关的负责单位要对应变以及温度场的设计测试要求给出明确的规定;(6)进行大体积混凝土的施工浇筑要设置好水平施工缝以预防温度裂缝的产生;(7)对于特殊的基础形式例如箱体基础以及大块式基础不适合设置竖向施工缝以及永久变形缝。对浇筑体的收缩应力以及温度和有温度产生的应力应该在混凝土施工之前计算好,掌握施工阶段升温的峰值以及控制好内外温差和温度的下降速度,实施合理的温度控制措施。
3.2 所需材料及其配合比例
根据相关部门的核定,当混凝土的强度超过C20 的时候,可以将混凝土60 之内的后期强度作为评定时的数据,同时还依据此数据进行混凝土的配合比设计以及验收工程。在施工工艺、耐久性以及设计规定的强度都满足施工要求的情况下应该参照降低绝热温升、减少水泥用量、材料合理使用的原则选择合适的混凝土配合比。大体积混凝土的配合比应该满足下面的设计数据:(1)根据混凝土60 或者是90 天的后期强度作为大体积混凝土强度等级的判定依据;(2)对于搅拌之后的混凝土应该使浇筑时的塌落度不能高于160±20mm;水泥的使用应该保持在230 至450kg/m3,此时的强度应该保持在C25-C40;(3)搅拌时水的使用量不应该高于190 kg/m3;(4)添加的矿物掺合料的量要根据工程的耐久性以及具体的情况给予确定,以水泥用量为参照,矿渣粉以及粉煤灰的使用量分别不应该超过其水泥用量的50% 和40%,并且二者总的质量不能超过水泥总用量的50%;(5)砂率应该在38%-45% 之间,水胶的使用比不能大于0.55,混合物的泌水量不能超过10 L/m3。
3.3 混凝土的浇筑方案
混凝土的浇筑方法有推移式连续浇筑和分层连续浇筑两种方法,并且施工缝要根据下列规定进行留取(注图中数字为浇筑的顺序)。对于浇筑面积以及工程量都比较大,但是单次的浇筑层厚度不高于3m,并且浇筑能力较小时应当使用推移式连续浇筑的办法。
3.4 混凝土的养护措施
在混凝土浇筑完之后要对其根据温控技术的要求进行合理的保温养护,同时还要满足以下规定:首先,应该使降温速率以及内外温差满足温度控制的指标;其次,对混凝土产生的温度应力的观察应该保持在15 天以上;最后还要使混凝土的表面在保温养护的过程中持续保持湿润。在浇筑工作完成后的4 至6 个小时之内可能在浇筑面上出现塑性裂缝,此时可以通过二次浇灌层或者二次压光的技术进行处理。保温养护时可以使用草袋锯末、塑料薄膜等作为保温材料,在极为寒冷的环境下还可以搭设保温棚进行保温。
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