混凝土是脆性材料,抗拉強(qiáng)度只有抗壓強(qiáng)度的1/10左右;拉伸變形也很小,短期極限拉伸應(yīng)變只有(0.6-1.0)×104,約相當(dāng)于溫度降低6-10℃的變形;長(zhǎng)期加載時(shí)的極限拉伸變形也只有(1.2-2.0)×104。大體積混凝土結(jié)構(gòu)斷面尺寸較大,混凝土澆筑后,由于水泥水化熱,內(nèi)部溫度急劇上升,此時(shí)彈性模量很小,在一定約束條件下會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的拉應(yīng)力。大體積混凝土通常是暴露在外面的,表面有空氣或水接觸,基礎(chǔ)容許溫差小。
[提要]超高層建筑建設(shè)發(fā)展迅速,基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中大體積混凝土的應(yīng)用越發(fā)普遍。大體積混凝土施工是建筑工程施工中的難點(diǎn)和重點(diǎn),直接影響到建筑結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性。超高層建筑的基礎(chǔ)又是施工控制的重中之重,必須采取有效的措施進(jìn)行控制,防止結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫,本文提出了大體積混凝土施工控制措施,以期為超高層建筑大體積混凝土施工技術(shù)的改進(jìn)提供參考。
關(guān)鍵詞:超高層,大體積混凝土,施工控制
一、引言
近年來(lái),超高層建筑的建設(shè)風(fēng)起云涌,基礎(chǔ)的形式向復(fù)雜化、大體積化發(fā)展,大體積混凝土的應(yīng)用也越來(lái)越普遍。大體積混凝土結(jié)構(gòu)尺寸大,在溫度應(yīng)力的作用下,容易產(chǎn)生裂縫,對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的安全和使用耐久性是一個(gè)嚴(yán)峻考驗(yàn)。超高層建筑基礎(chǔ)的大體積混凝土施工質(zhì)量的好壞直接影響到整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的好壞。
二、大體積混凝土的定義及特性
大體積混凝土是指體積大、水化熱不易散發(fā),在外界環(huán)境或混凝土內(nèi)力的約束下,極易產(chǎn)生溫度收縮裂縫及為防止裂縫而應(yīng)采取的施工工藝的混凝土。
大體積混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一般不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力,但在施工和運(yùn)行期間,在大體積混凝土結(jié)構(gòu)中往往會(huì)由于溫度變化而產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力,很難將這種由于溫度變化而引起的拉應(yīng)力限制在允許范圍內(nèi),溫度裂縫也正是由于這種原因產(chǎn)生。
三、超高層基礎(chǔ)施工大體積混凝土施工質(zhì)量控制
在超高層基礎(chǔ)混凝土施工中,基礎(chǔ)底板、基礎(chǔ)梁屬于大體積混凝土,在基礎(chǔ)底板施工過(guò)程中,對(duì)整個(gè)工程質(zhì)量要求很高,因此應(yīng)考慮到溫度應(yīng)力的影響,采取合理有效的保溫、降溫技術(shù)措施,減少其內(nèi)外溫度差值;炷潦┕げ捎枚握駬v施工技術(shù)、控制施工冷縫的產(chǎn)生,保證結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。
。ㄒ唬┗炷僚浜媳瘸凉M足容重要求和強(qiáng)度要求外,采用摻加粉煤灰、高效減水劑,控制坍落度,降低水泥用量,以降低混凝土水化溫升,防止產(chǎn)生溫度裂縫和收縮縫。
。ǘ仓炷林,對(duì)攪拌站進(jìn)行驗(yàn)收,保證混凝土供應(yīng)量,并派專人對(duì)攪拌站監(jiān)督,保證混凝土的質(zhì)量。
(三)大體積混凝土澆筑方法。基礎(chǔ)底板及基礎(chǔ)梁分層澆筑,每層厚度控制在500mm左右,利用混凝土自然流淌形成斜坡,增大散熱面積。薄層澆搗間隔時(shí)間不大于混凝土初凝時(shí)間,在澆筑接茬處應(yīng)振搗到位。混凝土澆筑時(shí)逐層水平向前推進(jìn),每層澆筑厚度不超過(guò)500mm,采用斜坡薄層澆搗法,利用自然流淌形成斜坡,增大散熱面積。薄層澆搗間隔時(shí)間不大于混凝土初凝時(shí)間,在澆筑接茬處應(yīng)振搗到位。泵送澆筑混凝土?xí)r,不得在同一處連續(xù)布料,應(yīng)在泵管的旋轉(zhuǎn)半徑范圍內(nèi)水平旋轉(zhuǎn)布料,逐步向前推進(jìn),而且泵管口離模板內(nèi)側(cè)面不小于50mm,且不得向模板內(nèi)側(cè)面直沖布料,混凝土自御料口的自由傾落高度不超過(guò)2米,超過(guò)2米時(shí),采用串筒順導(dǎo)混凝土,保證混凝土不發(fā)生離析現(xiàn)象。
(四)大體積混凝土的澆筑
1、混凝土振搗充分合理,預(yù)先布置振搗棒插點(diǎn),防止漏振,保證混凝土振搗密實(shí);炷练呕,對(duì)混凝土澆筑時(shí)間及澆筑完成時(shí)間進(jìn)行記錄、收集混凝土小票。
2、試驗(yàn);炷猎囼(yàn)由試驗(yàn)員根據(jù)規(guī)范要求進(jìn)行混凝土試塊制作、混凝土坍落度測(cè)試、混凝土出罐溫度、入模溫度測(cè)試等。
3、振搗方法,振動(dòng)棒移動(dòng)間距不大于400mm,振搗時(shí)間15~30秒,緊插慢拔,但還應(yīng)視混凝土表面不再明顯下沉、不再出現(xiàn)氣泡、表面泛出灰漿為準(zhǔn),而且應(yīng)插入下層混凝土50mm左右,以消除二層之間的接縫。為增加混凝土的密實(shí)度和提高抗裂性能,應(yīng)采用二次振搗方法。第一次振搗時(shí),由于泵送混凝土塌落度較大自然形成的坡度也較大,因此應(yīng)在坡頂、坡腳布置兩道振搗器,一道布置在卸料處,主要解決上部混凝土的振搗,另一道布置在混凝土坡腳處,確保下部混凝土的密實(shí)。初凝前進(jìn)行第二次砼振搗,直至混凝土表面不再明顯下沉、不再出現(xiàn)氣泡、表面泛出灰漿為止。
4、混凝土找平。混凝土壓光遍數(shù)不少于2遍;炷翝驳降装屙敇(biāo)高后,用2m長(zhǎng)木刮杠將混凝土表面找平,且控制好底板頂標(biāo)高。然后,用木抹子拍打、搓抹兩遍,在混凝土終凝之前進(jìn)行收漿壓光、拉毛,拉毛采用硬塑料掃帚,以保證觀拉毛質(zhì)量及觀感效果。
5、混凝土養(yǎng)護(hù);炷脸跄罅⒓锤采w一層塑料薄膜,待混凝土終凝后,澆水養(yǎng)護(hù),保證混凝土面濕潤(rùn)。
6、看模。混凝土澆筑過(guò)程中,安排模板工負(fù)責(zé)看模,防止出現(xiàn)漲模、跑模等情況。
7、鋼筋清理。混凝土澆筑完成后,派專人負(fù)責(zé)墻、柱插筋的清理,保證鋼筋表面干凈。
。ㄎ澹┗炷琉B(yǎng)護(hù)。為防止底板混凝土升降溫速度過(guò)快形成溫度收縮裂縫和早期脫水造成表面干縮裂縫,澆筑完成后,表面搓平,搓平次數(shù)不少于三次;炷琉B(yǎng)護(hù)采用覆蓋養(yǎng)護(hù):基礎(chǔ)底板、基礎(chǔ)梁混凝土表面覆蓋一層塑料薄膜,薄膜上加蓋一層麻袋。混凝土養(yǎng)護(hù)期限自砼澆筑成型開(kāi)始計(jì)算,不少于14天,待混凝土內(nèi)溫度逐漸下降趨于平穩(wěn)時(shí)方可解除養(yǎng)護(hù)。砼澆筑后即開(kāi)始測(cè)溫,當(dāng)砼實(shí)測(cè)內(nèi)、外溫差超過(guò)25℃時(shí)必須采取覆蓋保溫措施,降低砼內(nèi)外溫差。
四、大體積混凝土溫差控制
。ㄒ唬y(cè)溫方案。本工程基礎(chǔ)底板、基礎(chǔ)梁屬于大體積混凝土,按要求進(jìn)行測(cè)溫。測(cè)溫采用HYPY-Ⅲ型無(wú)線測(cè)溫儀,其測(cè)溫精度為±0.5℃,其原理是利用熱電效應(yīng)的關(guān)系量測(cè)測(cè)體溫度,具有測(cè)量精度高、測(cè)點(diǎn)布設(shè)方便等特點(diǎn),能夠滿足大體積混凝土溫度測(cè)設(shè)要求,它是通過(guò)預(yù)埋固定在混凝土內(nèi)的測(cè)溫導(dǎo)線,導(dǎo)線一頭伸出混凝土結(jié)構(gòu)外側(cè),與無(wú)線發(fā)射器相連,通過(guò)無(wú)線發(fā)射器發(fā)送,由無(wú)線接收器接收,并通過(guò)電腦及軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析;A(chǔ)大體積混凝土測(cè)溫的目的是了解大體積混凝土內(nèi)部溫度的變化,防止底板混凝土中心溫度與表面溫度差超過(guò)25℃。
。ǘy(cè)溫方案實(shí)施。根據(jù)混凝土初期生溫較快,混凝土內(nèi)部的溫升主要集中在澆筑后的3~7天,一般在3天之內(nèi)溫升可達(dá)到或接近最高峰值,另外,混凝土內(nèi)部的最大溫升,是隨著結(jié)構(gòu)物厚度的增加而增高。根據(jù)工程實(shí)際情況和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),大體積測(cè)溫時(shí)間為澆筑完成(混凝土初凝并能上人后)至混凝土內(nèi)部溫度與大氣溫度相等時(shí)止。
五、結(jié)語(yǔ)
超高層建筑大體積混凝土施工質(zhì)量的控制是保證整體建筑結(jié)構(gòu)完整性和耐久性的重要保證。高層建筑大體積混凝土施工中,應(yīng)控制好其對(duì)原材料的要求,選擇適宜的水泥、粗細(xì)骨料、粉煤灰及外加劑要實(shí)現(xiàn)達(dá)到建筑大體積混凝土施工質(zhì)量的要求和標(biāo)準(zhǔn),對(duì)混凝土施工相關(guān)的材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制,并加強(qiáng)混凝土施工技術(shù)和工藝水平,要求達(dá)到技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),還要加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的管理能力,避免影響到工程質(zhì)量和技術(shù)的實(shí)現(xiàn),像這樣全面的混凝土施工質(zhì)量控制,將實(shí)現(xiàn)質(zhì)量水平的提高,為超高層建筑后期的施工打下良好基礎(chǔ)。
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