■孫 勇 ■陜西建工第五建設集團有限公司,陜西 西安 727000
目前,國內對大體積混凝土尚未明確的定義,主要定義為結構物實體最小、最小斷面尺寸大于1m以上的砼結構[1],同時,在水泥化熱作用下,導致內外溫差過大、從而產生裂縫的砼也被稱之為大體積砼。大體積砼的施工技術直接關系到施工質量,與工程項目的造價以及結構安全緊密相關。
在房建工程施工過程中最關鍵在于采取可行性的施工方法,才能在最大程度上減少工程施工成本,防止大體積砼產生內外溫差問題,并有效避免出現裂縫現象。房建工程大體積砼主要的施工方法,主要體現如下。
在施工期間采取分塊澆筑法,可防止出現大體積砼內外溫差問題。平分段澆筑、豎向分層澆筑作為主要的分塊澆筑法[2]。分層澆筑包括:全面分層、斜面分層、分段分層等方式。在竣工時間不倉促的情況下,施工人員可采取分層多次澆筑的方法進行處理大體積砼結構,根據施工縫,進行處理每施工層之間的結合處,即可采取薄層澆筑技術,因為,此技術可充分熱化砼里面的水。同時,掌握每道程序之間合理的停歇時間,因為停歇時間過長,可能會影響到施工的完成時間,增加新澆筑砼的約束力,從而導致上下層砼的結合面出現細小的裂縫。在停歇時間較短的情況下,由于表面溫度較高,處于下層砼升溫階段的可能性比較高,要是覆蓋上一層砼,可能不利于散發下層砼的熱能,并導致上層砼趨于下沉,增加裂縫現象。
將二次振搗技術應用于大體積砼施工過程中,可有效改善砼的抗裂性。長期實踐證明[3],部分澆筑完成但無凝固的砼,需要重復振搗施工,才能有效增加鋼筋和砼之間凝聚力,避免沉降而引起裂縫。同時,有利于避免砼內部產生微裂現象,切實提高砼的密實度,使砼抗壓強度增加20%左右,在最大程度上杜絕裂縫的出現。
在傳統大體積砼攪拌過程中,水分會混淆濕潤的石子表面,在砼逐漸形成中,水會與水泥砂漿、石子表面生成一層水膜層。在砼硬化后,由于其位置處于水膜層下,因此,容易導致界面過渡層處于疏松的狀態,從而減弱了水泥砂漿與石子之間粘結性,逐漸成為砼結構最薄弱的環節,將嚴重影響到砼抗壓力與其它物理學性能。因此,最重要是切實改進大體積砼攪拌方式,不斷提高砼極限拉伸力,有效防止砼結構收縮現象,從根本上保證砼質量。施工人員可采取凈漿裹石等類攪拌技術,可將砼結構提高10%[4],切實提高極限抗拉值與抗拉強度。實踐證明,在保持相同砼結構強度的前提下,應該合理減少降低水泥的用量,以避免出現水化熱現象。
施工人員大多選取10.40mm的連續級配碎石,一般情況下,10.30mm的級配含量大約為65%,并選擇的中砂細度模數在3.00mm左右,0.315mm凹篩孔里面砂必須超過15%,砂率控制在42%左右,其中砂、石含泥量控制在1%范圍內。
為了達到設計的要求,施工人員應該將適量的外加劑加到混凝土里面,比如:防水劑、膨脹劑、減水劑等,以提高混凝土以及易性,有效減少20%的含水量,水灰比控制在0.55的范圍內,初凝的時間大約長達5h。另一方面,選擇質量過關的級配骨料、砂石,盡量降低水灰的比例,并將適量的粉煤灰與外加劑添加到混凝土里面,以降低水泥量,減少水化熱,防止混凝土升溫,從而降低混凝土承受的拉應力等。
在大體積砼施工中,需要應用到泵送,因此,應該根據泵送大體積砼的特征,分段進行定點,盡量在一個坡度上澆筑一薄層均勻的混凝土,盡量一次性到頂。正確的澆筑混凝土可形成理想的斜坡,切實滿足泵送工藝的要求,減少繁瑣的砼泌水處理工藝環節,從而提高泵送效率。根據混凝土可自然生成一個坡度的特征,施工人員在澆筑帶前后都必須設置兩道振動器,分別解決上部混凝土振實情況、提高下部混凝土的密實度等。隨著循環漸進的澆筑過程,必須保持振動器的同步操作,保證混凝土質量過關。
一般情況下,大體積砼的適宜時間階段是在春秋季節,有利于降低入模溫度。假如在夏季進行施工,必須采取有效的入模溫度降低措施,并避免混凝土曝曬。在施工時向碎石灑水,以達到降溫效果,確保水泥庫有良好通風條件,自來水可先放置于地下蓄水池中降溫。
在施工過程中必須加強插筋部位振搗、抹壓工作,并落實長期的養護措施。由于鋼筋作為具有熱性能的良導體,容易產生較大的溫度梯度,從而形成裂縫。同時,必須提前進行混凝土初凝的抹壓,從而達到消除初期裂縫的效果,切實提高混凝土抗拉強度。另外,施工人員應該嚴格控制原材料的檢驗和試驗程序,遵循施工方案和交底標準,落實每項指導工作,明確各項工作職責與義務。同時,做好計量監測工作,定時檢測記錄,及時處理澆筑時出現的冷縫。
保溫保濕養護混凝土的有效方法是回填土,以防止裂縫的出現。在超厚的大體積混凝土施工作業中,施工人員可采取內散外蓄的養護措施,以降低混凝土溫升值,合理縮短養護周期。為了及時掌握混凝土內部的溫升和表面溫度變化值,應該在承臺中埋設多個測溫點,布置采用L形,以加強混凝土表面溫度的測量。
綜上所述,大體積砼施工技術具有明顯的復雜性,需要進行正確的處理,才能避免出現裂縫。在房建工程施工中應用大體積砼無縫技術,必須綜合考慮設計、施工過程、竣工階段、施工環境、施工材料等因素,掌握先進的大體積砼施工工藝,從而制定可行性、經濟性的施工方案,落實全方位的預防措施,以達到綜合治理的成效,確實提高工程質量,充分發揮建筑物功能等。
[1]樊璇珠.試析房建施工中大體積砼無縫技術的應用[J].科技與企業,2014,2(13):189-191.
[2]蔡敏.大體積砼無縫技術在建筑施工中的應用[J].民營科技,2011,3(10):320-321.
[3]于學亮.淺談建筑施工中大體積混凝土無縫技術的應用[J].中國建筑金屬結構,2013,20(27):107-108.
[4]高友良,賀候平,趙燕莉.大體積混凝土的裂縫形成原因及防治措施[J].科技創新導報.2012,10(22):175-176.