摘 要:在建筑工程領域,對基礎底板大體積混凝土施工技術進行分析是確保結構安全、提高工程質量的關鍵環節。本文通過對施工準備工作的細致討論,包括鋼筋和模板工程施工工藝及技術要求,深入分析了建筑工程基礎底板大體積混凝土施工的技術要點。這些要點涵蓋了施工組織設計、成分檢測及控制、合理降低水化熱、澆筑施工過程、養護以及冬季施工技術要點等方面。此外,還著重討論了施工試驗與監測的重要性,并闡述了其保障施工質量的具體途徑。旨在為建筑工程中基礎底板大體積混凝土施工提供一套全面、深入的技術解析與實踐指南,進而推動項目高效實施并提升質量。
關鍵詞:建筑工程;基礎底板;大體積混凝土;施工技術文章編號:2095-4085(2024)10-0013-03
0 引言
在當今建筑工程實踐中,大體積混凝土在基礎底板的應用日益廣泛,對其施工技術進行優化將直接關系到整個建筑的穩定性和耐久性。混凝土的正確澆筑、養護和溫度控制是確保其性能發揮到極致的關鍵。針對大體積混凝土施工過程中的技術要點進行深入分析,不僅可以提高施工效率,還能有效預防和減少工程缺陷,對于保障建筑的安全性和可靠性具有重要意義。
1 建筑工程基礎底板大體積混凝土施工準備工作
1.1 鋼筋工程施工工藝及技術要求
在建筑工程基礎底板大體積混凝土施工的準備階段,鋼筋工程的施工工藝和技術要求占據了核心地位。施工單位項目部肩負向鋼筋班組長詳盡傳授施工方法、圖紙解析及質量標準的核心職責,通過實施“三級交底”機制,可確保所有相關人員對施工流程有深入理解和充分掌握。這一過程包括鋼筋的放樣與制作、定位與綁扎以及運輸與驗收等關鍵步驟,每環節都必須嚴格執行。需確保鋼筋網的四周交叉點穩固,以避免后期受力導致位移。特別是在鋼筋網設置兩層的情況下,中間必須安裝鋼筋撐腳以增強穩定性。同時,在密集區域應采用墊鐵以避免鋼筋直接接觸模板,并需保持適當的保護層厚度。此外,上層鋼筋彎鉤的設置方向應向下,以免影響混凝土的澆筑和密實度。這些措施均旨在提升結構的整體性能和耐久性。實施嚴謹的工藝流程與技術規范,能夠顯著提升施工質量,從而保障工程的長久耐用性[1]。
1.2 模板工程施工工藝及技術要求
在基礎工程的模板施工中,應選擇合適的模板類型,對確保工程質量至關重要,如組合式、工具式或鋼框木模板。其中,工具式大模板在箱型基礎施工中尤為常見。模板施工的每一環節,從制作、放線與安裝到清理、拆除及保養與驗收,都要求作業人員需精通工藝流程,以確保無一紕漏。應嚴格遵循設計圖紙的要求安裝模板,要特別注意模板的位置和尺寸精確度,以確保拼接處嚴密無縫,表面平整度符合規范要求。在澆筑混凝土前,模板表面應均勻涂刷隔離劑,以防止混凝土與模板粘連。同時,施工過程中要特別關注模板支撐部位的穩定性,要確保支撐體系的剛度、穩定性及承載力符合要求,并足以承受鋼筋和混凝土的重量。這些技術要求能保證模板系統能有效地支撐施工荷載,是實現結構安全和工程質量的基礎。
2 建筑工程基礎底板大體積混凝土施工技術要點分析
2.1 大體積混凝土專項施工方案
在進行大體積混凝土施工前,項目團隊必須詳細制訂施工組織設計或技術方案,應涵蓋環境保護與安全技術控制措施,并通過施工及監理單位的審核。方案的核心內容包括對收縮應力和溫度應力的詳盡分析,旨在通過設定合理的溫度控制目標來提升混凝土的防裂性能。同時,準備施工總平面圖和檢測布置圖也是關鍵步驟,它們有助于明確施工所需設備及其配置,以確保施工順利進行。此外,制定合理的施工進度計劃和澆筑順序對于保障施工效率和質量控制至關重要。在施工策略中,明確適當的保溫和保濕方法是控制混凝土養護環境、防止水分過早蒸發并確保混凝土逐漸達到所需強度的關鍵[2]。
2.2 施工過程中的成分檢測及控制
在混凝土施工過程中,質量控制的重點包括材料的精確配比和成分的嚴格檢測,應確保石子、砂、水和水泥這些基本成分的質量,并合理使用摻合料和外加劑以達到混凝土的預期性能。這些材料在攪拌機中依據特定比例混合,形成最終的混凝土。鋼筋應提供出廠合格證和材質檢測報告,并需通過項目試驗員規定的隨機抽樣和復檢流程,要確保其符合屈服強度、抗拉強度等相關標準。然后,在監理工程師的指導下,送樣到有資質的檢測機構進行復檢。同時,水泥、石子、砂及外加劑和摻合料的使用須基于原材料特性進行準確配比。要嚴格控制拌合水的用量不超過170kg/m3,砂率保持在38%~45%,粉煤灰用量不超過膠凝材料的一半,水膠比不得高于0.45。并需特別注意冬季施工時要加熱水,以保障混凝土的品質和施工效率。
2.3 合理降低混凝土水化熱
在大體積混凝土施工中,有效控制水化熱是保證結構質量和防止裂縫產生的關鍵。水化熱源于混凝土中水泥與水反應放熱所致,澆筑成型后,內外溫差易引發結構損傷。為減少這種風險,選用低水化熱的水泥類型,如復合水泥、火山灰水泥或礦渣水泥已成為一種有效的策略。這些水泥類型因其較低的水化熱特性,有助于降低混凝土內部溫差,從而減少裂縫風險。具體到水化熱的控制標準,3~7d的水化熱分別應控制在240~270kJ/kg之內。在使用52.5強度等級的水泥時,7d的水化熱應進一步控制在300kJ/kg以下。通過這些材料選擇和控制標準,可以有效降低由于水化熱引起的混凝土質量問題,進而確保結構的整體性和耐久性。
2.4 澆筑施工過程
在大體積混凝土的澆筑施工過程中,確保澆筑工作的高效性和連續性是至關重要的,尤其是當面對基礎底板面積較大的工程時。采用跳倉法等多樣化的澆筑技術可以有效應對不同施工場景的需求,同時,對施工細節的嚴格把控也不容忽視。混凝土的入模澆筑溫度應嚴格控制在5~30℃的范圍內,以避免由于溫度過高或過低而導致的質量問題。對于連續澆筑的大體積混凝土,其入模厚度應適當控制在300~500mm之間,這有助于保持混凝土的均勻性和工程質量。澆筑過程中,應持續進行振搗作業,旨在消除內部氣泡、提升密實度及確保最終成品的質量。通過采用泵送方式配合二次振搗工藝,可以進一步優化混凝土的施工效果。振搗器的插入速度應迅速,拔出則需緩慢,要確保在15s內完成插入并在混凝土未顯著下沉前及時拔出,以有效防止泛漿現象的發生。這些措施能保障大體積混凝土施工的質量和效率[3]。
2.5 大體積混凝土的養護
完成大體積混凝土施工后,針對性的養護措施是確保結構質量和延長其使用壽命的關鍵。養護工作的實施需要根據項目的具體情況和施工質量要求來制定,包括配備專門的養護人員和進行詳細的測試記錄。養護的起始時間點應定在混凝土拌合物澆筑完成后,持續時間不應少于14d,以確保混凝土始終處于適宜的水分和溫度條件下,進而促進其強度發展和耐久性能的提高。養護期間,應注意監控內外部溫度差異,其溫差要保持在20℃以下,以避免因溫差過大導致的應力集中和裂縫的產生。隨著養護時間的結束,需按照澆筑的層次逐層拆除覆蓋在混凝土表面的保溫保護膜,這一過程中的細致操作有助于維持混凝土的養護質量,確保其在養護階段獲得均勻一致的硬化環境。通過這些精細化的養護措施,大體積混凝土能夠在最佳條件下成熟,并展現出優異的結構性能。
2.6 大體積混凝土冬季施工技術要點
冬季施工是大體積混凝土工程特別需要關注的時期,因為低溫環境對混凝土的質量和強度發展具有直接影響。通常,室外平均氣溫連續5d低于5℃定義為冬季施工期,施工單位需密切關注天氣變化,并做出相應的施工調整。在這一時期,選用快硬早期型硅酸鹽水泥對于提高混凝土早期強度特別重要,尤其在地基基礎、砌體結構和鋼筋工程等關鍵部位的施工中。對于礦渣硅酸鹽水泥的使用,則應結合蒸汽養護方法以保證混凝土的養護質量。此外,施工前需加熱拌合用水,以確保混凝土拌合物的溫度能滿足施工和養護的需求,這在冬季施工中尤為關鍵。
對于混凝土的拌合和澆筑,維持適當的溫度是確保質量的基本要求。在冬季施工期間,混凝土拌合后的出機溫度應高于10℃,而入模溫度則需保持在5℃以上,這有助于防止混凝土因低溫而發生不良反應。當現場使用預拌混凝土時,應根據運輸距離和條件通過熱工計算確定出機溫度,通常應高于15℃。根據實際現場條件,入模溫度可以適當調整,但必須確保混凝土能在模具中正常凝固并開始硬化過程。加熱拌合用水、砂和石子是實現這一目標的有效方法,但需注意不能直接加熱水泥、外加劑及礦物摻合料,而應將它們預存于暖棚中預熱,以避免影響混凝土的性能。這些措施共同構成冬季施工的技術策略,旨在保障大體積混凝土工程在低溫條件下也能達到預期的施工質量和安全標準[4]。
3 建筑工程基礎底板大體積混凝土施工試驗與監測
3.1 大體積混凝土施工試驗取樣規定
在建筑工程的大體積混凝土施工過程中,試驗取樣是確保工程質量的關鍵環節。為精準評估和控制混凝土的質量,施工前的準備工作中應包括基于不同工程澆筑體積的試驗取樣計劃。這一計劃要求每個連續澆筑的工程項目,需根據其基層體積的大小,制定相應的試驗組次和取樣頻次。例如,當一個多次連續直接澆筑的鋼筋混凝土基層體積不超過1 000m3時,必須進行不少于10組的連續取樣。此規定可確保不同階段和部位的混凝土都能得到有效的質量評估,從而可全面把控整個工程的混凝土質量。
隨著基層體積的增加,取樣的密度也要隨之增加,以確保質量控制的有效性不會因工程規模的擴大而減弱。對于基層體積在1 000~5 000m3之間的工程,每增加500m3的澆筑體積,就需額外增加一組取樣。這種按比例增加的取樣策略,旨在通過更頻繁的檢測和分析,及時發現和解決出現的質量問題。通過這種方法,施工團隊能夠在施工過程中實時監控混凝土的質量狀態,確保每一部分的混凝土都符合工程質量和安全標準。此外,這種嚴格的取樣測試規定,可為大體積混凝土工程的成功施工提供科學依據和質量保證,是實現高質量建筑目標的基礎。
3.2 大體積混凝土施工監測
大體積混凝土施工監測是確保工程結構穩定性和延長其使用壽命的重要環節。特別是溫差控制,對避免混凝土裂縫和保證結構完整性至關重要。在混凝土入模后,施工團隊必須嚴格監控澆筑體的溫差幅度,要確保其控制在50℃以內,這有助于減少因溫差過大引起的內部應力。同時,表面溫差幅度的控制不應超過25℃,以防止表層與內部的熱膨脹不一致而產生裂縫。在拆除保溫覆蓋材料時,表面與建筑大氣層的溫差應控制在20℃以內,這一措施有助于避免快速的溫度變化對混凝土結構造成損害。為確保混凝土內部溫度下降的均勻性,澆注體的降溫速率應控制在2.0℃/d以內,這樣的細致監測與控制策略對于維護大體積混凝土的結構安全性至關重要[5]。
為達到精準控制混凝土溫差的目標,施工現場須部署一套精確的溫度監測系統。選擇測試區域時,應基于平面對稱軸線,從中選出一部分以便平面分層安置監測點,要確保通過每條監控線上的4個監測點實現全面、無遺漏的溫度監控。在混凝土的澆筑過程中,監測不僅要緊密跟蹤溫度差異,同時也需控制降溫速率,以滿足施工規范的要求。澆筑完成后,至關重要的是每天至少進行4次溫度檢測,并且每個工班需要至少監測兩次的入模溫度。這一嚴格的溫度監測頻率可保證施工團隊能實時了解混凝土的溫度變化,及時調整養護措施,從而確保了大體積混凝土的施工質量以及工程的長期穩定性。通過系統性的溫度監控和管理策略,可以更有效地預防混凝土裂縫的產生,從而確保大體積混凝土工程的順利完成和結構的持久穩固,這對于大體積混凝土工程的成功至關重要。
4 結語
總而言之,建筑工程基礎底板大體積混凝土施工是涉及多方面技術和細節控制的復雜過程。從精細的施工準備工作,如鋼筋工程和模板工程,到施工技術要點的深入分析,包括組織設計、成分檢測及控制、水化熱的降低、澆筑過程、養護以及冬季施工的特殊考慮,每個環節都對工程質量和安全性有著直接影響。此外,施工試驗與監測環節的嚴格執行能保證施工過程的科學性和可靠性。這一系列的技術分析和實踐操作,能確保基礎底板大體積混凝土施工的成功,為建筑工程提供堅實的基礎。
參考文獻:
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