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建筑筏基大體積混凝土施工技術和裂縫質量控制是保證整個建筑工程質量的基礎,是建筑工程整體施工過程中重點關注的技術環節,混凝土施工的堅固程度和裂縫控制措施直接決定了建筑項目的施工質量和使用壽命[1]。結合公園道1號工程的施工實踐,對建筑筏基大體積混凝土施工技術要點和裂縫控制的策略研究非常具有現實意義。
本工程基礎為筏基基礎,是大體積混凝土施工項目。工程施工包括,公園道1號18#-20#、23#、25#、28#樓、幼兒園及2#地下室工程,位于萊蕪市呈瑞大街以南,勝利北路以東。建筑面積:18#樓6388.13㎡,框架剪力墻結構,11層;19#樓:23838.22㎡,框架剪力墻結構,32層;20#樓:3684.64㎡,框架結構,6層;23#樓:3752.81㎡,框架結構,6層;25#樓:3164.24㎡,框架結構,5層;28#樓:2934.39㎡,框架結構,5層;幼兒園:2126.31㎡,框架結構,4層;2#地下室:14651.51㎡,框架結構。
建筑笩基施工混凝土施工的底面積大,筏基分為平板式和肋梁式,建筑工程采用筏基大體積混凝土施工技術可以降低基底壓強,提高工程地基的承載力。在建筑筏基大體積混凝土施工中,混凝土的內外溫差控制十分重要,溫度的不穩定會引起混凝土裂縫,影響施工質量。案例工程采用大體積混凝土施工,其特點是建筑結構面總量大,混凝土使用量大,施工難點是混凝土裂縫控制。施工過程中混凝土的內外溫差控制是關鍵,裂縫控制措施關系到后期的混凝土養護難度和建筑整體施工質量。
本工程基礎混凝土施工量龐大,施工的強度等級、質量要求以及抗滲要求高,施工技術難度高,做好施工前期準備工作很有必要,施工過程需要采取有效的技術措施,確保施工優質高效地完成,為上部結構盡快施工創造條件,圓滿完成合同中所要求的工期、質量、安全目標[2]。工程中剪力墻承重結構分別為200mm、250mm、300mm、350mm厚墻,在施工放線過程中要特別注意,認真執行定位,放線由不同人核驗,降低放線失誤或施工偏差。為防止施工中混凝土因水泥水化發熱引起溫度變化,產生溫度應力裂縫,從建筑材料選擇和施工技術措施上做好充分的準備,才能保證筏基大體積混凝土建筑工程的順利完工。
施工材料主要是預拌混凝土、鋼筋制作及各種穿墻套管,預拌混凝土由專業公司供應,鋼筋制作加工在施工現場進行,各種設備安裝的穿墻套管根據施工圖紙確定套管位置、標高、管徑、做法,并做好詳細記錄工作。機械設備的準備,1臺泵車、汽車泵、地泵、以及塔吊及物料提升機,根據工程施工現場條件和混凝土供應情況,確保施工混凝土泵送的速度[2]。擬安裝塔吊及物料提升機各一臺作為垂直吊裝與水平運輸機械。
定位放線和軸線控制,根據建筑規劃所提供的基準坐標控制點,在基坑內設控制點站。施測過程根據規劃測定的精確點,引測到基坑周邊,設置測量控制點,作為以后檢測的基準點以有效控制軸線及標高的準確性,至少設置兩條垂直控制方向線,以保證軸線位移的偏差值控制在規范要求范圍之內,同時要將控制軸線引測到基坑外不易被破壞的地方加以保護。墊層施工時的放線根據基坑上面的控制點進行定點引測?;A施工時軸線所引測至基坑邊緣各軸線的控制點和紅三角利用串線法檢測各“十”字點。將儀器架設在“十”字點上,校核“十”的四個交角,看是否滿足要求。如果不滿足要求,需重新放點和校核以保證“十”字點的精確。
案例工程的施工材料采用預拌混凝土,用輸送泵運輸到澆筑地點,先遠后近澆筑,隨澆筑隨拆管?;炷翝仓r采用“分段分區、一個坡度、循序推進、二次或三次澆筑到頂”的澆筑工藝。根據工程劃定的澆筑區域,泵車先在一個部位進行澆筑,然后在其坡面上循序推進繼續澆筑,該澆筑方法適合泵送工藝?;炷翝仓谇懊媸┕さ钠旅嫔?,嚴格控制每層混凝土的澆筑間歇時間,不可超過規定間隔時間(如圖1所示)?;炷翝仓r,混凝土澆筑連續進行,輸送泵出口配置1-2臺振搗器。因為混凝土的坍落度比較大,混凝土的振搗時要“快插慢拔”?!翱觳濉笨梢员苊獗砻婊炷梁拖旅婊炷涟l生分層或者離析現象?!奥巍蹦康氖亲尰炷量梢蕴顫M振動棒抽出時所形成的空洞。對于半硬性混凝土的振搗,還需要在振動棒抽出的空洞附件,重新插入混凝土振搗才能填滿空洞。在振搗操作過程中,為實現混凝土施工要求的振搗效果,振動棒需要進行直上直下地抽動。為了防止混凝土表面出現裂縫,在混凝土初凝前、后采取二次抹壓措施。

圖1 澆筑施工
對施工中采用的每種強度等級的混凝土,留置標準養護試塊1組;梁、板、樓梯等留置拆模試塊、同條件養護試塊以及標準養護試塊各1組。同條件試塊的放置要求:地下室試塊放置在地下室;其余的試塊放置在一層的樓梯旁或放置在鋼筋籠內,做好標志,以便拆模前試壓的需要;抗滲試塊根據規范要求制作留設。
混凝土澆筑施工技術、凝固時間和凝固程度的施工控制是本工程中非常關鍵環節,尤其要關注混凝土的凝固時間?;炷帘砻嫒菀装l生變形需要進行第二次振搗或抹壓施工,混凝土表面效果達到平整無氣泡或者裂縫。為有效地控制混凝土有害裂縫,需要對混凝土的水化升溫嚴格控制,降低混凝土內外溫度變化,提高混凝土的極限拉伸強度,改善溫度對施工影響的約束條件[3]。明確工程混凝土使用量,保證混凝土不間斷地運輸,實現混凝土澆筑連續施工。按照設計圖紙把施工區域劃分多個施工小單元,逐個連續澆筑,澆筑和振搗同時進行作業,施工質量控制達到混凝土表面不存在翻漿和氣泡現象。刮漿找平施工控制表體碎石厚度不高于20mm,重量30kg左右,先采用鐵輥滾壓后再進行鐵抹子二次壓頭。為保證混凝土工程施工質量和裂縫控制,在高溫季節施工時,盡量避免混凝土在硬化初期水分蒸發過快,并盡早獲強度。澆筑后立即采取養護措施,用塑料薄膜覆蓋混凝土表面,進行必要的保濕措施,保護混凝土表層的水分,保證足夠有效的養護時間。

表1 裂縫質量控制
混凝土澆筑后的早期濕潤養護非常重要,在二次抹壓后立即覆蓋,先在混凝土表面覆蓋一層塑料薄膜,并及時灑水養護(如圖2所示)?;炷翗藴署B護條件是溫度20℃±2℃,濕度95%以上。澆筑完成10h后開始進行后期養護,持續養護28d,如果特殊需要的施工部分可以延長養護時間。因為混凝土在水分足夠的條件下,其內部水分蒸發緩慢,不會早期失水,特別是澆筑后的前14d的養護非常關鍵。前14d的水泥硬化速度和強度增長是28d時的80%,水泥石結晶致密,混凝土施工的強度和抗滲性可以有效提高?;炷翝仓?4d之后,其水化速度和強度增長逐漸緩慢,繼續進行養護工作仍有可提高,但對整體質量的影響比早期小很多,所以需要十分重視前14d的養護工作[4]。夏季混凝土施工效果受天氣和溫度影響較大,溫度促使水泥水化作用加速,內部水分容易蒸發,混凝土硬化過快,造成混凝土內形成干縮裂縫,降低混凝土的抗滲性[5]。因此,養護工作需要做好混凝土的保濕、保溫保護,減少水分流失和晝夜溫差造成的混凝土裂縫。另外,加強混凝土試塊養護管理,試塊編號并送入標本室養護或者指定地點進行同條件養護。明確專門工作人員進行混凝土養護工作,落實崗位職責,保護混凝土表層不被破壞,定時觀察檢測混凝土表層濕度,及時補水保濕,發現混凝土表層出現異樣盡快上報申請專業人員修補,確保養護措施滿足工程質量要求。

圖2 混凝土養護
我國現代建筑工程的大體積混凝土施工技術發展十分迅速,很多新型巨型建筑拔地而起。筏基大體積混凝土施工技術是大型建筑工程施工十分關鍵的技術環節,在很多的現代建筑施工中廣泛推廣應用。針對公園道1號工程項目總結建筑筏基大體積混凝土施工技術要點和施工中裂縫控制總結可行經驗,探討研究施工中的科學應用策略,保證了工程施工質量,提高了施工效率,有利于促進建筑企業核心技術的競爭力。