(中国建筑第七工程局有限公司福建分公司,福建 厦门 361000)
随着我国社会经济的不断发展,房屋建筑工程中大体积砼浇筑施工愈发普遍,其施工技术与房屋建筑工程的工程造价、施工质量、结构安全性具有密切的关系。本文将结合“明丰城光电研发中心”工程建设项目,探索房屋建筑工程中大体积砼浇筑技术的有效实施措施。案例建设项目位于厦门市思明区岭兜,由1-a(b)#楼、2#楼、3#楼、4#楼和5#楼组成,地下建筑面积33148.8m2,1-a(b)#楼结构形式采用框架核心筒结构,2#楼~5#楼结构形式均采用框架剪力墙结构。抗震设防烈度7度,主体结构设计使用年限50年。
最小断面尺寸大于1000mm的大体量砼结构被称为大体积砼,由于这类砼结构体量过大,水化热产生的温度应力很容易对内部结构产生巨大破坏,因此浇筑过程中必须通过专业技术手段妥善控制结构内容部的温度差值。由图示一和图示二可知:大体积砼施工部位为主楼范围筏板。其中,1-a#主楼筏板厚度1500mm,电梯基坑的板厚与周边筏板厚度相同[1]。结合施工图纸和项目基础信息可以看出大体积砼浇筑技术具有以下特点:
首先,房屋建筑工程中大体积砼施工对砼的需求量通常比较大,施工条件通常比较复杂。在现阶段的房屋建筑中,大体积砼普遍作为地下基础结构,其浇筑形式通常为地下现浇形式,施工作业的环境条件比较复杂,因此与普通砼浇筑相比具有更高的技术要求。除此以外,大体积砼结构比普通砼结构具有更大的体积,所以在浇筑过程中需要消耗的建筑材料就更多,由此可知,砼需求量大是大体积砼浇筑的一个主要特点。
此次,大体积砼施工对浇筑技术和养护技术具有较高的要求。由于大体积砼结构体量大,浇筑过程中容易因水化热反应过于剧烈而产生结构裂缝,因此,需要采用连续浇筑的形式,提升施工整体性,避免产生缝隙。同时还要认真做好科学合理的后期养护工作,避免产生质量问题。
最后,大体积砼浇筑施工还具有难度系数高,极易产生结构裂缝的显著特点。由于体量过大,大体积砼浇筑过程中,水化热反应比较剧烈,砼结构内外部温差较大,从而产生明天的温度应力。在应力的作用下,大体积砼结构会由内而外产生裂缝,这个问题会对大体积砼结构造成极为严重的破坏,严重影响工程质量[2]。
图示一:地下室A区基础大体积混凝土论证区域示意图
图示二:1-a#主楼电梯基坑处筏板剖面
结构材料不达标主要体现在砂石含水量不达标和砼配比强度不达标两个方面。从砂石含水量的角度看:行业相关标准中明确规格,搅拌站应严格按照相关规定及标准,定期运用含水量检测设备对所用砂石骨料的含水量进行全面检测,并在进行砼搅拌前,积极采用专业化手段确保骨料含水量的合理性和科学性,使搅拌后的砼强度达到工程质量标准的要求。但实际工作中,搅拌站为节约制备时间,往往依靠经验判断骨料的含水量,这种不精准的检测方法难以保证搅拌后砼的强度。从砼配比强度的角度看:由于实验室与施工现场的外部环境存在明显差别,因此,按照实验室配比方式进行大体积砼调配,其强度不一定能够满足现场施工要求,这就需要施工单位在施工过程中根据现场环境条件进行及时调整。但在实际工作中,很多施工单位,为控制施工成本,往往会通过增加水灰比的方式,减少水泥用量,从而使砼强度不达标准。
由于大体积砼浇筑施工需要消耗大量的砼,因此需要会有大量的砼罐车向施工现场输送砼,根据相关行业规范,施工单位应对每辆砼罐车中的砼进行坍落度测试。在砼浇筑振捣抹平之后,一些工作人员没有合理控制间隔时间与外部气温温度,同时没有及时对已经浇筑完成的混凝土面层进行搓平工作,造成封闭不严,严重影响了混凝土成品质量。此外,一些工作人员在选择振捣器械时没有结合混凝料的密实度、泥砂比例参数情况,导致振捣器械运行状态与混合料参数之间缺乏契合性,不能够充分振捣出混合料中的气泡与水分,导致振捣抹平之后混凝土结构内部出现水分蒸发的情况,造成干缩裂缝。
在一些工程中的建筑物大体积砼浇筑的过程中,工作人员缺乏对浇筑工艺的掌控,且专业技术水平较低,影响了大体积砼浇筑施工效果。在实际过程中,一些工作人员忽视了初凝时间的控制,浇筑第二层、第三层的时间远远超过了上一层混凝土的初凝时间,导致不同层次之间的混凝土粘结性不足,从而产生冷缝,造成严重的冷缝问题。这种问题就是典型的浇筑技术不规范导致的。
结合明丰城光电研发中心工程案例的现场施工情况,建议工作人员结合地区房屋建筑工程材料运输相关规范,根据混凝土材料具体参数与相关标准,选择滚筒式罐车完成预拌混凝土运输,控制每车每罐混凝土材料装运规格在6-8m3之间,控制各车辆之间的运输时间节点,保证为施工现场连续供应混凝土材料。工作人员要随时检验已经运输到现场的混凝土材料,检测其塌落度;在实际运输的过程中,需要控制滚筒式运输车辆的搅拌筒以3~6r/min的速度匀速转动,在达到施工现场之后按照8~12r/min的速度匀速转动,在施工现场转动3分钟作用停止运转,反转卸料。在反转卸料的过程中,工作人员需要清理现场,注意现场安全管理,避免现场人员将手探入溜槽连接位置,及时冲洗搅拌筒拖轮等位置。
结合明丰城光电研发中心工程案例中的大体积砼浇筑情况,工作人员要严格控制振捣过程,优化振捣技术,发挥技术应用优势,提高工程施工质量,避免出现裂缝、冷缝等问题。工作人员要从底层开展浇筑作业,控制不同层之间的浇筑距离与浇筑时间,在上一层混凝土达到初凝时间之后返回浇筑下一层。在实际过程中,工作人员要严格控制混凝土振捣过程,配备足够的振捣棒,选择合适的振捣机械设备,先让混凝土自然流动,之后全面振捣;还需要在浇筑层前后布置两道振捣器(如图三),分别位于施工现场的混凝土卸料点与混凝土坡角处,既能够夯实上部混凝土,又能够强化下部混凝土的密实程度,从而保证整个混凝土的振捣质量[3]。
图三大体积砼振捣图示
结合明丰城光电研发中心工程案例中的大体积砼浇筑情况,工作人员要优化混凝土配合比设计。在实际施工过程中,工作人员要结合工程现场的实际情况,根据基础、筏板、柱等不同的大体积砼施工要求与标准,明确不同功能大体积砼的配合比参数要求,优化设计,从而降低混凝土的水化热水平,保证混凝土的和易性,为提升大体积混凝土浇筑施工质量提供有力保障。在实际配置的过程中,工作人员要深入分析混凝土的水化热系统,灵活选择能够降低水化热的材料,比如:矿渣水泥等,强化混凝土表面强度。
结合明丰城光电研发中心工程案例中的大体积砼浇筑情况,工作人员要做好后期养护工作,进一步强化工程大体积砼浇筑施工效果,为房屋建筑工程施工质量提供有力保障。工作人员要结合工程大体积砼浇筑需求,优化设计混凝土浇筑周期、浇筑厚度、初凝时间与终凝时间,一般控制初凝时间在8h-10h之间,控制终凝时间在12小时之内,同时在浇筑完成的12小时之后开始养护工作。工作人员要在终凝时之前为大体积砼施工成品覆盖塑料薄膜、麻袋,保证薄膜覆盖时间≥14天,严格控制麻袋的敷设厚度;还需要设置自动浇水设施,保证混凝土表面湿润,控制混凝土内部温度≤25℃;同时工作人员要保证保护膜的外部湿润,有效实现保湿效果,在铺设麻袋时控制各麻袋之间无缝衔接。在养护的过程中,工作人员要保证塑料薄膜与与麻袋遮盖良好,避免出现表面泛白的情况。工作人员还需要加强现场安全防火管理工作,禁止在施工区域内放置易燃易爆物品,禁止现场其他人员随意掀开保温保湿设施,从而强化养护效果。
综上所述,结合明丰城光电研发中心工程中的大体积砼浇筑施工工序实际情况,可以发现,大体积砼浇筑的施工工序较为复杂,涉及工艺较多,存在一定的裂缝风险,需要工作人员全面关注大体积砼的浇筑过程,全面关注其输送环节、振捣环节、配比环节与施工成品养护环节,优化混凝土结构,提升大体积砼成品施工质量,提高施工效率,凸显大体积砼浇筑技术应用优势。因此,建议工作人员要认真分析房屋建筑工程实际情况,明确大体积砼浇筑需求,细化施工管理,为房屋建筑工程提供有力保障。