黄泽勇
(中建远南集团有限公司,福建 泉州 362100)
在现代建筑工程施工中,混凝土是常用的材料。在施工中选择合适的材料、保证材料质量,是建筑产品安全可靠的基本前提,与建筑结构的稳固性以及使用寿命都有直接相关性。现在的建筑楼层越来越高,结构规模也越来越大,施工中普遍应用大体积混凝土,这也成为施工技术管理中备受关注的内容[1]。
某酒店工程用地面积为19206.23m2,总建筑面积104712.97m2。地下2层,建筑面积32393.5m2,地上为一栋36 层酒店(含4 层以下裙房为酒店大堂及会议配套附属用房),建筑面积为72319.47m2,建筑高度为108.2~202m。上部结构为带加强层的少柱剪力墙体系,纯地下室为框架结构体系,基础形式为冲孔灌注桩基础。
大体积混凝土中的“大体积”是从规格角度而言的,如果混凝土结构的断面尺寸的最小值超过1m,就需要对温度应力合理解决,使裂缝得到控制。大体积混凝土有一个弊端,就是水泥水化热散失能力比较差,在内部蓄热,温度会非常高,混凝土结构的内部温度过高,外部表面温度低,在热胀冷缩的作用下出现裂缝。这就需要采用科学有效的措施控制,即便水泥产生的水化热会导致混凝土体积变化,也可以将变化的幅度控制在最低,在一定程度上起到预防混凝土裂缝的作用。
本研究工程中,纯地下室区域的底板厚是700mm,分布的单桩承台厚度1500mm,两桩承台厚度2000mm,四桩、六桩承台的厚度都是1500mm。主建筑区域的筏板厚度是3000mm,电梯核心筒处筏板厚度是3000mm 和5650mm。
大体积混凝土区域为纯地下室区域承台及主楼区域筏板,纯地下室区域的承台混凝土采用C35P8 强度等级,主楼区域的筏板混凝土所采用的是C45P8 强度等级。
本工程设置有沉降后浇带和温度后浇带将地下室分隔成9 个区域,地下室底板混凝土施工以后浇带为界分9 个施工段先后浇筑,后浇带宽度为800mm,未穿过大体积混凝土施工区域。
图1 大体积论证区域分区及后浇带平面布置图
图2 主楼区域筏板平面布置图
该工程采用大体积混凝土浇筑施工技术,考虑到基础表面、施工缝以及温度缝等问题,将处理方案制定出来,便于出现问题的时候及时处理。根据工程施工方案选择混凝土材料,同时还要对混凝土配合比合理设计。在设计大体积混凝土配合比的时候,要符合如下的几项要求:
(1)混凝土的配合比要能够满足本工程施工设计强度要求。商品混凝土所采用的各种材料,包括骨料、水泥、外加剂以及水等,要符合有关规范,配合比要符合相关的规定。混凝土进入到施工现场之前,施工单位应派专人检查商品混凝土公司相关进场材料的检验报告是否符合质量要求,且不定期派人去搅拌站抽查。
(2)混凝土要加大和易性,将水泥的水热化程度降到最低[2]。
(3)施工对混凝土各方面都会有要求,要充分了解,诸如建筑物的耐久性以及建筑物的强度等等,还要掌握对构件尺寸的要求,对砂石粒径以及水泥品种的要求等。
(4)水资源的使用量和水泥的使用量都要相应地减少,使工程投入的资金减少。
(5)要充分考虑施工时间、施工温度影响工程质量的情况,与相应的配比数据相结合,用搅拌机实施集中搅拌,将施工中需要的大体积混凝土材料准备好。
要充分认识到混凝土浇筑施工中,混凝土配制是基础环节。混凝土材料的成分要符合规定的标准,做到科学配比,否则会影响混凝土材料的理化性质。
在选择大体积混凝土材料的时候,要对施工的各种要求综合考量,保证配合比例合理。混凝土材料经过拌合之后,坍落度不能超过180mm,含水量不能超过170kg/m3,含砂率介于38%~45%之间;水胶比低于0.45。对混凝土性能的确定,需要经过60d、90d 的强度验收,以评定结果作为标准[4]。
混凝土采用罐车水平运输,使用拖泵及汽车泵加布料机进行浇筑。进入到浇筑施工环节,在浇筑前应对模板浇水湿润,将杂物清除,排出基坑内积水之后才能浇筑。混凝土下落和自由倾落的高度要控制在2m 以内。混凝土浇筑施工的时候采用斜面分层的方法,也就是说,在浇筑施工工艺上做到“一个坡度、薄层浇筑、循序渐进、一次到顶”,根据结构特点设定每一层的浇筑高度,还要考虑到钢筋的密度。通常分层高度为插入式振动器作用部分长度的1.25 倍,控制在500mm 以内,使用平板振动器的分层厚度要控制在200mm。使用插入式振动器的时候,要做到快插慢拨,均匀排列插点,移动要逐点进行,按顺序实施,不能出现遗漏,均匀振实,移动的间距要控制在振动棒作用半径的1.5 倍以内,通常为300~400mm[3]。在进行上一层振捣施工的时候,需要向下层的混凝土面插入50mm,消除两层之间的接缝。平板振动器移动的时候,相互之间的距离要控制在振动器的平板覆盖已振实部分边缘。浇筑混凝土要连续进行,如果有必要间歇,间歇时间通常不超过2 小时。浇筑混凝土的时候,要请专门的人员观察模板、钢筋等是否有位移的问题,是否出现变形堵塞的情况,发现有问题,浇灌就要停止,做好修整工作。
在工程施工中,养护是重要的环节,采用科学有效的养护技术是保证施工质量的关键。浇筑混凝土施工完毕后,养护混凝土的时候要使用专用的养护剂或者采用洒水的方法,要在12 小时以内使用塑料薄膜,结合使用土工布覆盖,发挥保温保湿的作用。在确定土工布厚度的时候,要按照大体积混凝土浇筑体表面的保温层进行计算,土工布采用土钉固定。实际施工时,根据测温结果增加筏板土工布厚度及采取其他保温应急措施。主楼区域筏板增设布置冷却水管的方式来降低内部温度,大体积测温进行温度数据收集,实行动态跟踪,若发现温差较大,则立即启动冷切水管降温。做好浇水养护工作,每日浇水的次数要确保混凝土足够润湿状态。养护时间要超过一周,常温情况下,每天要进行两次浇水,如果混凝土有抗渗要求,则养护时间要超过14d。要确保养护质量,采用雾状洒水方法效果会更好。在养护混凝土期间,工程整体结构应始终保持湿润,防止产生裂缝而影响工程质量。
为了确保混凝土浇筑体的表面温度差低于25℃,混凝土浇筑体温度下降的速度低于2.0℃/d。测温时间以及测温的频率需要按照表1 实施。
表1 测量温度的时间和频率
温控数值异常的预警值:
混凝土基于入模温度,温升值要控制在50℃以内,内部与外部的温度差值要控制在25℃以内,混凝土的降温速率要控制在每天2.0℃,混凝土表面与大气温差不能超过20℃。
在进行温度测量的时候,需要采取的措施是,如果发现混凝土的内部最高温度与表面温度之间存在差异,且已经达到25℃,就要告知项目技术负责人,采取有效的措施。在控制表面温度的时候,要对保温层的厚度予以调整。所测量的温度如果超出控制指标,就要对混凝土表面实施第二层覆盖,对内外温差的变化情况进行观察。如果混凝土表面与大气温度之间差值超过20℃的时候,也就是说,当气温骤降之后,可以使用彩条布将保温层盖好,确保混凝土表面与大气之间的差值控制在20℃以内,直到天气恢复正常位置[5]。
采用这种养护方式,大体积混凝土浇筑质量得到了充分保障,使其优势充分发挥,在建筑工程施工中最大限度地发挥其应用价值。
通过上面的研究可以明确,大体积混凝土浇筑技术可以提高建筑工程整体施工强度,维护施工安全性。但是,在该技术应用中也会存在一些问题,在混凝土浇筑施工中要严格按照操作规范展开,强化养护管理,以保证工程施工质量。