任文鋼
【摘要】隨著高層建筑高度的不斷增加,地下室愈做愈深,底板也愈來愈厚。高層建筑中,基礎底板為主要的受力結構,整體性要求高,一般一次性整體澆筑。本文結合相關的文獻資料對如何在大體積混凝土施工工程中的質量控制策略做了總結和闡述,供廣大建筑工作者探討。
【關鍵詞】大體積混凝土施工技術;質量控制
1、工程概況
我地區某商業高層,其中地下2層、地上主樓24層。該建筑的總體總高度為85.2m,總建筑面積達到50000m2,該建筑的基礎長度為183.45m,寬度為88.23m,埋深13.5m,整個基礎長向分3塊,設兩條“后澆帶”,中間一塊最長為77.6m,基礎采用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁基礎處理措施,設計的樁基總數為733根;整個建筑物主樓的荷載通過基礎底板傳到樁基基礎中,建筑基礎底板厚2.5m,混凝土強度等級為C35,總方量為23049m2,施工中均采用一次連續澆搗施工。
2、主要施工工藝措施
2.1施工前期準備
(1)所有混凝土均采用商品混凝土,利用汽車泵接水平管進行澆搗。所有商品混凝土由攪拌站集中提供,混凝土標號C35,各個攪拌站在拌制商品混凝土時,統一使用同一種低水化熱的水泥,同一種混凝土配合比,粉煤灰的摻量、品種、全部統一,確保到場的混凝土的一致性。
(2)混凝土配合比由工地試驗室試驗確定,經監理批復后執行,底板混凝土強度等級為C20,施工時嚴格按批復后的配合比進行各種原材料的檢測及用量控制,滿足設計對各部位混凝土規定的標號和抗滲標號要求,混凝土配合比為:水膠比0.51,用水量130Kg,水泥193Kg,粉煤灰62Kg,砂率31%,砂627kg,小石723Kg,中石723Kg,外加劑2.55;外加劑采用YF緩凝高效減水劑。
(3)澆注施工方案制定。主樓3.3m基礎底板混凝土澆筑時采用4臺汽車泵(另有二臺備用泵)接水平管進行澆搗,多輛攪拌車進行混凝土運輸,澆搗方向由南向北。
2.2混凝土的運輸
大體積混凝土由于體積大,一般可達數千甚至上萬立方米,因此都采用商品混凝土供應,為了降低水化熱,配制混凝土時宜摻加減水劑和粉煤灰或沸石粉,以堿少水泥用量和改善混凝土的合易性。當混凝土采用混凝土泵輸送澆筑時,可摻加泵送劑。
每臺泵車正式輸送混凝土前,應配置1:2的水泥砂漿0.5m3作為潤滑輸送泵管作用,并在泵車試車正常后方可供料;每臺泵車有專人操作,服從指揮臺統一指揮,按前臺要求放慢或加快泵送速度;泵車出料口出料時,混凝土不得對準墻柱插筋沖擊,避免插筋位移。
2.3混凝土的澆筑
常用的澆筑方法是用混凝土泵澆筑或用塔式起重機澆筑,設計要求本工程采用斜面分層的澆筑方法。通過將基礎底板進行分段、分條、分層,使混凝土以同一坡度,薄層澆筑,循序推進,一次到頂。
混凝土澆筑時采用φ70高頻插入式振搗器,每臺泵車出料口設四個振點,均勻分布在混凝土流淌坡度范圍,三個振點在鋼筋面上,一個振點在二層鋼筋之間。振搗時,振點呈梅花形,每點間距不大于50cm,振搗必須及時、到位,不得漏振,振上層混凝土時,震搗器須插入下層混凝土面內5cm。
2.4混凝土的養護
大體積混凝土分段澆筑完畢后,應在混凝土初凝之后終凝之前進行二次振搗或進行表面的抹壓,排除上表面的水跡,用木拍反復抹壓密實,消除最先出現的表面裂紋。
在混凝土澆筑完畢后6~18小時內開始灑水養護,其混凝土養護時間不宜小于28天,有特殊要求的部位宜適當延長養護時間。早期混凝土表面使用經常保持飽和水的麻袋或草袋進行遮蓋,避免陽光直接曝曬,混凝土養護應有專人負責,并應做好混凝土養護記錄。
為確保混凝土外觀質量,滿足混凝土表面平整度的要求,對混凝土外露面的錯臺、掛簾、蜂窩以及混凝土表面殘留木塊、布條等應及時處理。
模板和保溫層,冬期施工條件下應在混凝土表面冷卻到5℃以下時才能拆除。在非冬期施工條件下,應在混凝土表面與外界溫差不大于15℃時才能拆除,否則應采取使混凝土緩慢冷卻的臨時覆蓋措施,對摻用緩凝型外加劑或有抗滲要求的混凝土,不得少于14d。
2.5施工中后澆帶施工
后澆帶的填充材料可采用膨脹混凝土,也可采用比縫兩邊混凝土高一個強度等級的普通混凝土,后澆帶的寬度為700-1000mm,鋼筋可不斷,也可斷開,后者施工麻煩,但釋放應力程度略高。后澆縫可留成平縫,而以留成企口縫或階梯縫為宜后澆縫澆筑混凝土之前,應將接縫處的混凝土表面鑿毛,清洗干凈,并保持濕潤。
3、大體積混凝土施工質量控制措施探討
(1)混凝土材料方面
根據設計要求,施工前首先進行理論配合比設計,進行試配試驗后,確認2-3個能滿足要求的理論配合比提交監理審查。報送的理論配合比必須附有原材料的質量證明資料現場試塊抗壓強度報告及其他必須的資料。使用的原材料除材料本身質量要符合規定要求外,材料本身的級配也必須符合相關規定,如粗骨料的粒徑級配,細集料的級配曲線要在規定的范圍內。經監理審查后確認其符合設計及相關規范的要求后予以批準。
(2)拌制與運輸方面
為嚴格控制混凝土攪拌質量,減小因交通運輸造成坍落度損失,影響混凝土的均勻性,混凝土在拌制過程中應遵循以下原則:嚴格執行同一配合比,即是保證原材料不變、水膠比不變;根據氣溫條件、澆筑時間、砂石含水率變化、混凝土坍落度損失等情況,及時適當地對原配合比(水灰比)進行微調,以保證混凝土澆筑時的坍落度并嚴格控制在規定范圍內,混凝土不泌水、不離析,確保混凝土供應質量;控制混凝土攪拌時間;攪拌時間長短直接關系到混凝土的強度、和易性等指標,大面積混凝土攪拌時間比普通混凝土攪拌時間延長至15-20s。
工業與民用建筑中大面積混凝土多采用泵送混凝土,用混凝土攪拌車進行運輸。大面積混凝土地面結構對混凝土切落度要求嚴格,必須嚴格控制在設計要求范圍之內,工程施工地點離商品混凝土攪拌站運輸距離在1小時以上或交通條件差易出現堵車的工程,宜采取在施工現場設立攪拌站。從攪拌開始到澆筑過程結束的時間,溫暖干燥天氣不得超過1h,低溫干燥天氣不得超過2h。
(3)施工方面
強度標準差是反映混凝土生產水平的主要指標,值越小說明混凝土的生產水平越高,如果混凝土的質量不均勻,混凝土澆筑后存在薄弱環節,更加容易由于收斂應力而產生裂縫,另外,保持一定的混凝土澆筑強度,對于防止混凝土裂縫也是重要的,在同等溫度應力影響下,開裂多是在抗拉強度較低的混凝土部分發生,并且相鄰的混凝土之間的溫度變形相互約束,當抗拉強度較低部分的混凝土的相鄰混凝土變形收縮時,就會把抗拉強度低得混凝土拉裂,如果在初始混凝土開始凝固前澆筑完畢,就能避免這種不利結果。
早期混凝土如果同時暴露在低的環境溫度、高的表面溫度以及干燥收縮的情況下,很容易產生裂縫。應該安排好拆模時間,在拆模后保護性隔熱以防止暴露在低得環境溫度下,在夏季應避免太陽直射,覆蓋灑水保濕來減輕收縮效應。為了保持混凝土表面溫度與內部溫度以及外界大氣的溫差在規定范圍內,需要設置隔熱層以免溫度的驟然變化,使表面混凝土的溫度能緩慢地接近環境溫度。
4、結語
大體積混凝土的施工過程,是一項涵蓋了建設、設計、承包、監理、供應商、檢測等單位的系統工程。其施工質量的更多的還是取決于施工單位的技術能力與責任心,施工人員應該對控制大體積混凝土裂縫加以重視,提前制定詳細周密的施工方案,采取積極穩妥的組織措施,在監理單位的密切監督和合作下,一定能順利地完成大體積混凝土地澆筑工作,確保底板施工質量達到設計標準。