凌云
(上海新宇工程建設監理有限公司 上海市 200433)
跳倉法的原理是利用混凝土在6~11d期間性能尚未穩定,沒有完全凝固前輕易將其內部應力釋放出來的“抗與放”的特性。這種施工方法一般將基礎施工面劃分成幾個相似的塊,按照“分塊規劃、隔塊施工、分層澆筑、整體成型”的順序實施操作。就像跳棋一樣,隔段澆筑。相鄰分塊的澆筑時間差不少于8d,以避免大體積混凝土部分過出現熱膨脹,并且省去了后澆帶這個步驟。其中有很多要點都需要作為監理的我們注意,嚴格的監督是跳倉法施工必不可少的部分。
現行的混凝土設計規范明確規定,混凝土結構需設置永久伸縮縫與施工后澆帶來避免混凝土澆筑完成后產生收縮性裂縫。然而伸縮縫之間的防水材料一般會卒年老化從而出現伸縮縫滲水的現象。除了伸縮縫,后澆帶在處理和后期使用中也會出現很多問題:一般后澆帶澆筑時間間隔較長,長時間擱置會導致后期清理困難,如果清理不當就會導致后澆帶開裂滲水,很難保證工程質量;后澆帶在澆筑前,基礎底板長時間處于漏水狀態,如果遇到雨雪天,就要不停的降水,增加工作量,影響工期并且有安全隱患;預應力施工和后澆帶留置存在著矛盾,當預應力筋跨過后澆筑帶時,預應力必須等后澆筑封閉并達到強度后才能張拉,減慢了施工速度;后澆帶留置與換撐時底板抗水平力的能力不足等問題。
因此,后澆帶并不能完全的解決混凝土結構出現裂縫的問題。一旦后澆帶處理不好,還會產生更嚴重的問題。但是相反的,我們可以通過跳倉法的減、放、抗的綜合措施來取代后澆帶與其他的構造縫。從而加快施工進度,減少施工成本,提高施工質量。
“混凝土產生裂縫是一個涉及設計、施工、材料、環境及管理等的綜合性問題,必須采取‘抗’與‘放’相結合的綜合措施來預防”。這就是跳倉法施工的由來?!埂c‘放’是跳倉法施工最重要的兩個控制點。這兩個方面也是需要加強監督的點。
“放”的提出是因為如今在混凝土建筑結構中,膠凝材料具有水化熱釋放速率比較快,2~4d達到峰值,之后快速降低,經過7~15d接近周邊正常氣溫的特點,再進行現場的相關安排,將大面積基礎分成好幾個塊,相近塊的混凝土要至少間隔8d再進行澆筑連接,利用相鄰塊之間的澆筑時間差來讓混凝土充分的放熱和收縮變形直到穩定?!胺拧边€要對初凝,后的混凝土進行細致抹平收面,消除混凝土凝固時產生的不規則形變;澆筑后還要加蓋薄膜進行保溫和保濕,減緩混凝土的降溫和凝固速度,充分利用混凝土的松弛性能,減小疊加應力。
“抗”就是指在挺升混凝土抗拉強度的同時又不增加水泥的用量,主要就從混凝土的配合比及使用的原材料的性能強弱,這就要控制骨料粒徑與級配,減少水泥和水的用量,控制好混凝土入模溫度與入模塌落度,并且要震搗完全?!翱埂辈粌H僅是在混凝土的配置上下功夫,同時混凝土中的鋼筋也要適度的調整,尤其是構造鋼筋的加強。整個基礎澆筑完畢后,利用混凝土自身的抗拉強度來對抗后期的收縮產生的應力,整個過程稱之為“先放后抗”,并且最后“以抗為主”。從先人經驗中可知道混凝土結構中的變形應力與結構尺寸或約束力大小不是成線性變化這一趨勢的,應力最后會有一個峰值,如果混凝土的抗拉強度與這個峰值越接近,那么混凝土凝固后產生裂縫的幾率就會越小。同時可以看出結構溫度的變化速度與應力大小是成正比的,所以增加水化熱溫升或加快干燥收縮是不能提高混凝土的抗拉強度的。
從“跳倉法”施工步驟可以看出,這其中有許多點都是要細致控制監督的。如果其中一環出了問題就會極大的影響下一步的施工。
混凝土的力學性能及各種因素引起的形變量主要受到配置混凝土所用凝膠材料的種類和數量的影響?;炷劣玫降闹饕z材料就是水泥。所以水泥的等級標號、水化熱大小、水泥的組成都是影響混凝土強度及水化熱的重要因素。另外使用水泥時的溫度不宜超過65℃。其它質量指標應符合現行國家標準《通用硅酸鹽水泥》的規定。
粗骨料的選擇應該從其品種、級配、顆粒形狀大小、雜質量、吸水率、力學性能等方面考慮。常規的粗骨料為6~40mm的連續級配花崗巖碎石粗骨料,粗骨料的含泥量應該小于0.5%,泥塊含量小于0.2%,其他指標應參考《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》的要求進行選取。
細骨料的選擇要考慮其骨料粒徑、顆粒級配與砂率等。規范中規定的標準的為石英含量高、顆粒稱圓形、干凈、細度模數在2.8~3.6之間、平均粒徑為3.8mm、含泥量小于1.5%、泥塊含量小于0.5%的砂。其它指標也應該按照規范選取。
混凝土加入粉煤灰后,有效的降低水化熱,降低干燥收縮,改善和易性,但混凝土開始強度較低。所以一般配置粉煤灰都選取二級粉煤硝灰,氧化鈣含量不超過10%,其它質量指標應符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》要求。另外,樓板混凝土粉煤灰參量不大于20%。
減水劑作為混凝土的額外添加劑,如需添加時宜采用符合國家標準《聚羧酸系高性能減水劑》(JG/T223-2007)的聚羧酸減水劑。使用聚羧酸時要考慮到減水劑的運輸方式,減水劑與其他骨料之間的和易性,會不會產生化學反應等。
混凝土的性能確定要根據施工環境,當地原材料情況及施工條件。配置混凝土主要注意混凝土的塌落度和和易性?;炷僚浜媳仍O計和混凝土性能控制的原則是確??箟簭姸茸銐虻那闆r下,盡可能的提高混凝土的抗拉強度;同時要兼顧混凝土的溫度收縮與干燥收縮,這就要減少水泥和水的量?;炷猎牧吓c配合比要檢測合格,滿足強度、施工性能要求后才能選用。主要工作包括:收集當地原材資料、地材質量現場檢測、確定混凝土工作性能指標、檢測混凝土適配。
為配合混凝土的跳倉施工,鋼筋綁扎與模板支撐的施工步驟要能夠滿足跳倉法施工的進度。
鋼筋在混凝土板中起到抵抗外力產生荷載和阻止混凝土板產生裂縫的作用,而要充分發揮鋼筋在混凝土板中的兩種作用就要保證鋼筋有規范的保護層,這樣才能確保鋼筋起到應有的作用。因此在綁扎鋼筋時,合理的保護層厚度是控制混凝土板產生裂縫的重要因素。
基礎混凝土樓板鋼筋網有關保護層問題的解決措施:
(1)鋼筋網之間必須要有小馬凳支撐??v橫向間距要小于1m,馬凳的間距應控制在0.6m以內。
(2)合理安排各個班組之間的穿插。尤其是在鋼筋網面綁扎時及完成后,過多的人員在鋼筋面上留置很容易導致鋼筋網面的下沉,使保護層達不到要求。
(3)鋼筋綁扎正確。其中包括鋼筋綁扎的位置,擺放的位置,鋼筋的型號等。要架設專門的施工通道,防止工人來回走動時擾亂了鋼筋位置,致使鋼筋保護層厚度不夠產生裂縫。
(4)加強對工人的教育。要讓工人產生自覺意識,例如自覺走施工通道,不亂踩踏綁扎結束的鋼筋網面。另外在看到應該設置小馬凳卻沒有設置小馬凳的地方要自覺把小馬凳加上。
(5)板面負筋的保護層厚度要嚴控,現澆板負筋應該設置在支座梁鋼筋上面,且和梁的鋼筋綁扎在一起。
(6)在混凝土澆筑前及澆筑中要安排不少于三個鋼筋工對鋼筋進行修整,尤其是一些受力大的部位。例如,板與柱的交匯點,板與墻的交匯點等。
(7)混凝土在澆筑時對容易產生裂縫的部位及彎矩最大的部位,要設置臨時撐板,擴大鋼筋網面的受力面積,減小局部壓強,避免鋼筋在工人走動時上部面筋產生塑型形變。在常年潮濕的環境中,鋼筋的保護層更加要嚴格把關。如果保護層出現裂縫導致內部鋼筋銹蝕,有可能會導致混凝土結構破壞,甚至產生建筑事故。
(8)有些管線接頭多或者預留管道較粗的地方,要加設垂直加強鋼筋來保證結構的安全,防止板面接口處出現裂紋。
(9)埋管線是不能隨意交叉埋設,要成放射狀預埋混凝土中的管線,管線之間不能靠的很緊且不能是平行的鋪設,管線之間的距離要在20mm以上,不能因為管線太多導致混凝土中間出現空隙,這很容易導致板面開裂,同時還能保證在振搗混凝土時不會影響到管線的排布。如果管線實在太多,同一切面混凝土占比少的話,就要架設井子形構造筋來加強混凝土之間的連接力,防止出現大面積的裂痕出現,甚至是板面斷裂的情況出現。
(10)管線預埋在混凝土內時必須埋在底筋的上面,現澆板的中間部位,管子的直徑不能超過板厚的1/4。如果管子超過混凝土板厚的1/4時,就要鋪設網面構造筋來加強管子附近混凝土的粘結力。
(11)如果是預應力混凝土的話,其中的預應力鋼絞線錨固要牢固,控制好高程,不能與模板底相互接觸,如果鋼絞線位置過低很容易導致混凝土板因后期受力不均勻發生斷裂。
3.3.1 模板體系的承載力與剛度
為了能夠承受現澆混凝土的自重和施工荷載,模板必須要有足夠的強度、剛度和穩定性。模板施工前要做好相關的施工組織設計,選好施工方案,尤其是支撐體系較高的模板施工方案。施工組織設計中要包含模板體系的計算書,其中應該有施工荷載計算、模板及其支撐、系統的強度、剛度、穩定性、抗傾覆等方面的驗算,支承層承載等方面的驗算。并且嚴格按照施工組織設計中的施工方案施工。其中模板的最大變形值要小于等于模板構件計算跨度的1/400,支架的壓縮變形值或彈性撓度要小于等于相應的結構計算跨度的1/10000。
模板支撐體系一定要有合適的剛度,模板和水平支撐木方要貼合緊密,盡量做到零縫隙,而且每個接觸的面都能夠找到相應的支撐點。在混凝土澆筑振搗的過程中,要有專人看護,防止出現脹模,漏漿的情況。如果出現以上情況,要及時修整加固。
3.3.2 新澆樓板的承載要求
在樓層混凝土澆筑后24h以內,僅限于在樓板上做定位、測量、彈線等施工準備步驟,最大限度可以進行暗柱鋼筋焊接工作,禁止大重量材料吊到板面上,因為剛剛澆筑的板面強度剛度還不夠,強行往上放材料可能會導致板面大面積開裂。24h之后,分批少量的往板面上吊送材料,并安排部分鋼筋的綁扎,而且要做到做到輕卸、輕放,避免對剛成型的混凝土產生過大的擾動。第三天才可以開始吊卸鋼管等重量較大的材料以及墻柱模板的支護。安裝模板的時候,相關材料要分散吊運,不能集中堆放大量材料,避免板面沉降不均勻產生裂縫。在板面堆放施工材料時,要在下部放置支座或墊塊,不能堆放的太高,禁止集中堆放。如果沒有嚴格控制以上施工步驟,很有可能使混凝土內部因受外力影響產生裂隙,最后導致板面崩壞,造成難以想象的工程事故。這就更能體現出監理人員監督的重要性。這些違規操作一旦發現就要立即制止并讓其整改。如果工人拒絕配合,甚至可以責令罰款。
3.3.3 樓板澆筑前的模板潤濕
澆筑混凝土前,要在木模板上進行灑水:①可以保證模板面的干凈整潔,使澆筑后的混凝土面平整;②木模板澆水濕潤后會膨脹,減小模板之間的縫隙。如果澆筑前沒有灑水潤濕,在澆筑混凝土過程中很容易使水泥漿流失。
跳倉法作為目前大面積混凝土施工中先進的施工方案,其本身就對施工步驟要求較高。其中有許多地方都要做到精確的控制,才能讓施工質量和施工速度得到保證。而往往施工質量與速度是相互矛盾的存在,這就需要監督來讓兩者達到一個平衡。嚴格的監督才能讓跳倉法實施起來更有效率,質量更能得到保證。
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