周龙+王鹏
摘 要:改革开放以后,我国建筑工程事业发展速度越来越快,逐步向大型化、多功能、高层次方向发展。大体积混凝土是高层基础底板施工的主要内容,其施工质量直接决定建筑物基础稳定性、安全性,为此,本文严格按照施工具体情况,合理选择配合比设计,规范施工工艺。
关键词:高层建筑;大体积混凝土;施工工艺
1 工程案例分析
某高层建筑工程,总建筑面积为312280㎡,为型钢混凝土组合结构形式,建筑物具有较大基础底板厚度,其中7500㎡为3m及其以上厚度底板面积,局部位置厚度为3.5m左右,C45为混凝土强度等级,P10为抗渗等级,3.4万m?为底板混凝土总量。因本工程具有较大底板厚度及较高混凝土强度等级,为大体积混凝土工程。
2 高层基础底板大体积混凝土配合比设计
配合比设计及强度评定应严格按照标准养护60d满足普通混凝土标准养护28d等效强度的要求进行。将粉煤灰适量添加到混凝土配合比内,可有效降低水泥用量,同时,还需进行外加剂,如减水剂、膨胀剂的适当添加,以此进行高性能混凝土配制,且实现水泥水化放热量减少及水化热释放速度减慢的作用。为合理选择配合比,必须先选择原材料,具体如下:
粗骨料:选取碎石作为粗骨料,粒径可控制在5—40mm;
砂:为保证混凝土级配正确,可选取河砂作为砂料,不宜选用人工砂;
水:饮用水即可。
掺加剂:以粉煤灰为主,尽可能不选用矿粉。相比粉煤灰,矿粉具有较大水化热,且活性强,将加快水化反应,并会加大混凝土黏度,导致泵送难度加大,为此,必须按照拌合站具体情况合理确定材料。按照设计要求,配合比为:
水泥:粉煤灰:水:砂:石:外加剂=235:205:185:682:1114:11=1:0.872:0.787:2.902:4.740:0.047
为验证配合比设计的正确性,可将一层塑料薄膜覆盖到大体积混凝土,随后再将工业毛毡(3cm厚)覆盖到上面。以此对混凝土配合比进行热工计算。结果显示,混凝土中心温度最高值均在80℃以下,选取以上养护方法,各个龄期内混凝土中心和表面温度都在25℃以内,每天降温速率也在3℃以下,同时,应力分析表明,抗裂安全度在1.15以内。由此可见,在整个养护龄期内该大体积混凝土配合比不会出现贯穿结构的温度裂缝,该配合比設计具有可行性。
3 高层基础底板大体积混凝土施工工艺
1、划分底板施工段
按照后浇带、加强带实际分布情况,进行底板施工段的合理划分。同时遵循现场具体施工现状设置混凝土输送泵,要求在48小时内完成每次混凝土浇筑工作,克服场地狭窄、场内外交通不畅带来的不便。在与底部结构布局情况充分结合的基础上,可将底板进行3个施工区、11个流水施工段的合理划分。
2、混凝土供应
大体积混凝土为该工程基础底板所有施工段,必须保证混凝土供应不间断。因此,浇筑基础底板前,应充分了解混凝土拌合站的实际情况,按照拌合站的实际供应能力,合理确定混凝土量,要求在3000m?/d以上控制混凝土生产及供应能力。
3、混凝土浇筑
混凝土浇筑施工,必须先对原材料质量严格把关,要求水泥进场静置时间超过一周,粉煤灰进场静置时间超过3天,保证水泥掺合料温度在40℃以下,以上做法的最终目的就是实现混凝土拌和温度的有效控制。在各个施工段混凝土浇筑施工中,由首辆混凝土罐车运送到浇筑位置开始计算,需对五辆车内混凝土的各项参数进行连续测量,如拌和物坍落度、温度及和易性,避免出现泌水、离析等问题,如混凝土质量不合格则不得使用。
混凝土拌和物稠度、温度测量结果显示稳定后,需间隔2小时再次进行测量。初期浇筑施工中,因具有较大板厚,在布设泵管时,需保证泵管初始出口与快易收口网贴紧,保证混凝土浇筑时能够由泵管送出后顺着快易收口网表面向作业面流淌,降低自由落差,避免混凝土离析、分层。选取斜向分层浇筑法用于混凝土施工,要求在500mm控制各层厚度,在10到15m之间控制各层覆盖厚度。除此之外,浇筑过程中应避免其他位置混凝土流入后浇带,防止对设置效果造成严重影响。可不使用混凝土浇筑前的润管砂浆,应避免工作面进入废弃混凝土,或未浇筑位置洒落混凝土,出现冷缝等问题。要求将下人孔留设到后浇带位置,大底板混凝土浇筑过程中,利用下人孔施工人员可进入底板内进行施工。
4、混凝土泌水处理
浇筑基础底板混凝土时,泌水问题在所难免。如泌水量在允许范围内则不影响混凝土正常施工,但本工程为大体积混凝土工程,具有较大泌水量,为做好泌水处理工作,需将透水快易收口网设置到后浇带,混凝土浇筑时,可沿着铺设方向逐步向后浇带内流入,且将集水坑安设到后浇带内,也需将水泵安放到集水坑内,由基坑外将水逐步抽出,处理混凝土泌水。如施工过程中出现较为严重的混凝土泌水问题,需立即联系拌合站,采取科学有效的措施达到保水作用。
5、养护施工
为保证工程基础底板混凝土施工质量,必须做好大体积混凝土保湿保温养护工作。因本工程大体积混凝土表面具有较高温度,如养护施工不到位,无法严密覆盖,则会加快混凝土表面水分散失速度,导致干缩裂缝产生,出现混凝土病害。大体积混凝土养护施工必须做好保温工作,其指标如下:
第一,在80℃以内控制混凝土内部最高温度;
第二,在25℃以内控制混凝土中心和表面之间的温度差或表面和室外环境温度差;
第三,各个施工阶段每天温降速率控制在3℃以内。
如大体积混凝土养护施工中保温不到位,则内外温度差将在25℃以上,极易出现贯穿结构的有害裂缝,导致工程质量大幅下降。为此,必须合理选择养护施工方法。要求选取塑料薄膜+工业毛毡法进行保温养护施工。通常选取一次性较薄的薄膜用于塑料薄膜,搭接处理相近两幅塑料薄膜接缝,200mm以上为搭接宽度,避免漏气。选取塑料薄膜全面覆盖各个部位,如墙柱插筋内部、根部等位置,避免漏气。如覆盖塑料薄膜混凝土表面水分消散较大,需洒水后再行覆盖施工。
完成以上作业后,可选取环保、阻燃型材料进行保温施工,如工业毛毡,且厚度控制在30mm以上。同时将保温层也覆盖到后浇带外侧。并选取大直径钢筋等压住表面,避免被风吹起。
根据测温结果显示,大体积混凝土底板厚度为2.5m时,其具有较为缓慢的降温速度,相比表层温度,中心温度为达到相同温度,养护时间超过一个半月。如仅根据该条件对保温层揭膜时间进行确定,则并不准确,且对施工工期影响较大。为此,必须在对各类影响因素,如气温、混凝土强度等充分考虑的前提下,才能对保温层实际揭膜时间加以确定。
4 结束语
综上所述,伴随国民经济发展水平不断提升,建筑工程规模逐渐扩大,大体积混凝土技术应用也更为广泛,有效提升了工程质量及安全性。在具体施工过程中应严格遵循相关技术标准,规范施工操作行为,尽量减少潜在质量隐患。
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