(财畅(福建)建设工程有限公司,福建 三明 365500)
建筑筏基大体积混凝土施工技术和裂缝质量控制是保证整个建筑工程质量的基础,是建筑工程整体施工过程中重点关注的技术环节,混凝土施工的坚固程度和裂缝控制措施直接决定了建筑项目的施工质量和使用寿命[1]。结合公园道1号工程的施工实践,对建筑筏基大体积混凝土施工技术要点和裂缝控制的策略研究非常具有现实意义。
本工程基础为筏基基础,是大体积混凝土施工项目。工程施工包括,公园道1号18#-20#、23#、25#、28#楼、幼儿园及2#地下室工程,位于莱芜市呈瑞大街以南,胜利北路以东。建筑面积:18#楼6388.13㎡,框架剪力墙结构,11层;19#楼:23838.22㎡,框架剪力墙结构,32层;20#楼:3684.64㎡,框架结构,6层;23#楼:3752.81㎡,框架结构,6层;25#楼:3164.24㎡,框架结构,5层;28#楼:2934.39㎡,框架结构,5层;幼儿园:2126.31㎡,框架结构,4层;2#地下室:14651.51㎡,框架结构。
建筑笩基施工混凝土施工的底面积大,筏基分为平板式和肋梁式,建筑工程采用筏基大体积混凝土施工技术可以降低基底压强,提高工程地基的承载力。在建筑筏基大体积混凝土施工中,混凝土的内外温差控制十分重要,温度的不稳定会引起混凝土裂缝,影响施工质量。案例工程采用大体积混凝土施工,其特点是建筑结构面总量大,混凝土使用量大,施工难点是混凝土裂缝控制。施工过程中混凝土的内外温差控制是关键,裂缝控制措施关系到后期的混凝土养护难度和建筑整体施工质量。
本工程基础混凝土施工量庞大,施工的强度等级、质量要求以及抗渗要求高,施工技术难度高,做好施工前期准备工作很有必要,施工过程需要采取有效的技术措施,确保施工优质高效地完成,为上部结构尽快施工创造条件,圆满完成合同中所要求的工期、质量、安全目标[2]。工程中剪力墙承重结构分别为200mm、250mm、300mm、350mm厚墙,在施工放线过程中要特别注意,认真执行定位,放线由不同人核验,降低放线失误或施工偏差。为防止施工中混凝土因水泥水化发热引起温度变化,产生温度应力裂缝,从建筑材料选择和施工技术措施上做好充分的准备,才能保证筏基大体积混凝土建筑工程的顺利完工。
施工材料主要是预拌混凝土、钢筋制作及各种穿墙套管,预拌混凝土由专业公司供应,钢筋制作加工在施工现场进行,各种设备安装的穿墙套管根据施工图纸确定套管位置、标高、管径、做法,并做好详细记录工作。机械设备的准备,1台泵车、汽车泵、地泵、以及塔吊及物料提升机,根据工程施工现场条件和混凝土供应情况,确保施工混凝土泵送的速度[2]。拟安装塔吊及物料提升机各一台作为垂直吊装与水平运输机械。
定位放线和轴线控制,根据建筑规划所提供的基准坐标控制点,在基坑内设控制点站。施测过程根据规划测定的精确点,引测到基坑周边,设置测量控制点,作为以后检测的基准点以有效控制轴线及标高的准确性,至少设置两条垂直控制方向线,以保证轴线位移的偏差值控制在规范要求范围之内,同时要将控制轴线引测到基坑外不易被破坏的地方加以保护。垫层施工时的放线根据基坑上面的控制点进行定点引测。基础施工时轴线所引测至基坑边缘各轴线的控制点和红三角利用串线法检测各“十”字点。将仪器架设在“十”字点上,校核“十”的四个交角,看是否满足要求。如果不满足要求,需重新放点和校核以保证“十”字点的精确。
案例工程的施工材料采用预拌混凝土,用输送泵运输到浇筑地点,先远后近浇筑,随浇筑随拆管。混凝土浇筑时采用“分段分区、一个坡度、循序推进、二次或三次浇筑到顶”的浇筑工艺。根据工程划定的浇筑区域,泵车先在一个部位进行浇筑,然后在其坡面上循序推进继续浇筑,该浇筑方法适合泵送工艺。混凝土浇筑在前面施工的坡面上,严格控制每层混凝土的浇筑间歇时间,不可超过规定间隔时间(如图1所示)。混凝土浇筑时,混凝土浇筑连续进行,输送泵出口配置1-2台振捣器。因为混凝土的坍落度比较大,混凝土的振捣时要“快插慢拔”。“快插”可以避免表面混凝土和下面混凝土发生分层或者离析现象。“慢拔”目的是让混凝土可以填满振动棒抽出时所形成的空洞。对于半硬性混凝土的振捣,还需要在振动棒抽出的空洞附件,重新插入混凝土振捣才能填满空洞。在振捣操作过程中,为实现混凝土施工要求的振捣效果,振动棒需要进行直上直下地抽动。为了防止混凝土表面出现裂缝,在混凝土初凝前、后采取二次抹压措施。
图1 浇筑施工
对施工中采用的每种强度等级的混凝土,留置标准养护试块1组;梁、板、楼梯等留置拆模试块、同条件养护试块以及标准养护试块各1组。同条件试块的放置要求:地下室试块放置在地下室;其余的试块放置在一层的楼梯旁或放置在钢筋笼内,做好标志,以便拆模前试压的需要;抗渗试块根据规范要求制作留设。
混凝土浇筑施工技术、凝固时间和凝固程度的施工控制是本工程中非常关键环节,尤其要关注混凝土的凝固时间。混凝土表面容易发生变形需要进行第二次振捣或抹压施工,混凝土表面效果达到平整无气泡或者裂缝。为有效地控制混凝土有害裂缝,需要对混凝土的水化升温严格控制,降低混凝土内外温度变化,提高混凝土的极限拉伸强度,改善温度对施工影响的约束条件[3]。明确工程混凝土使用量,保证混凝土不间断地运输,实现混凝土浇筑连续施工。按照设计图纸把施工区域划分多个施工小单元,逐个连续浇筑,浇筑和振捣同时进行作业,施工质量控制达到混凝土表面不存在翻浆和气泡现象。刮浆找平施工控制表体碎石厚度不高于20mm,重量30kg左右,先采用铁辊滚压后再进行铁抹子二次压头。为保证混凝土工程施工质量和裂缝控制,在高温季节施工时,尽量避免混凝土在硬化初期水分蒸发过快,并尽早获强度。浇筑后立即采取养护措施,用塑料薄膜覆盖混凝土表面,进行必要的保湿措施,保护混凝土表层的水分,保证足够有效的养护时间。
表1 裂缝质量控制
混凝土浇筑后的早期湿润养护非常重要,在二次抹压后立即覆盖,先在混凝土表面覆盖一层塑料薄膜,并及时洒水养护(如图2所示)。混凝土标准养护条件是温度20℃±2℃,湿度95%以上。浇筑完成10h后开始进行后期养护,持续养护28d,如果特殊需要的施工部分可以延长养护时间。因为混凝土在水分足够的条件下,其内部水分蒸发缓慢,不会早期失水,特别是浇筑后的前14d的养护非常关键。前14d的水泥硬化速度和强度增长是28d时的80%,水泥石结晶致密,混凝土施工的强度和抗渗性可以有效提高。混凝土浇筑14d之后,其水化速度和强度增长逐渐缓慢,继续进行养护工作仍有可提高,但对整体质量的影响比早期小很多,所以需要十分重视前14d的养护工作[4]。夏季混凝土施工效果受天气和温度影响较大,温度促使水泥水化作用加速,内部水分容易蒸发,混凝土硬化过快,造成混凝土内形成干缩裂缝,降低混凝土的抗渗性[5]。因此,养护工作需要做好混凝土的保湿、保温保护,减少水分流失和昼夜温差造成的混凝土裂缝。另外,加强混凝土试块养护管理,试块编号并送入标本室养护或者指定地点进行同条件养护。明确专门工作人员进行混凝土养护工作,落实岗位职责,保护混凝土表层不被破坏,定时观察检测混凝土表层湿度,及时补水保湿,发现混凝土表层出现异样尽快上报申请专业人员修补,确保养护措施满足工程质量要求。
图2 混凝土养护
我国现代建筑工程的大体积混凝土施工技术发展十分迅速,很多新型巨型建筑拔地而起。筏基大体积混凝土施工技术是大型建筑工程施工十分关键的技术环节,在很多的现代建筑施工中广泛推广应用。针对公园道1号工程项目总结建筑筏基大体积混凝土施工技术要点和施工中裂缝控制总结可行经验,探讨研究施工中的科学应用策略,保证了工程施工质量,提高了施工效率,有利于促进建筑企业核心技术的竞争力。