浅析地下室底板大体积混凝土的施工技术要点
冯和国
【摘要】对于大体积混凝土结构而言,施工技术对工程质量有着决定性的作用,只有全面提升施工水平,才能减少裂缝的发生。本文结合某工程实例谈谈地下室底板大体积混凝土的施工技术要点,主要从材料配比控制、施工技术要点控制以及混凝土的养护等三个方面加以分析。
【关键词】地下室底板;大体积混凝土;施工技术お
On the construction of mass concrete basement floor technical points
Feng He—guo
(The Ouhai construction engineering companyWenzhouZhejiang325005)
【Abstract】For large concrete structures, construction technology has a decisive role in the quality of the project, only to raise the overall level of construction in order to reduce the occurrence of cracks. In this paper, a project example to talk about the construction techniques of mass concrete basement floor, mainly from the material ratio control, analysis of three aspects of the construction techniques of control, as well as concrete curing.
【Key words】Basement;Mass concrete;Construction technologyお
某工程总建筑面积为13853m2,地下建筑面积为29835m2,一类建筑,耐火等级一级、抗震防烈度六度、人防等级五级。其中大体积混凝土核心部位处于大楼东侧地下一层31轴到33轴交J轴与X轴处,面积约为1500m2左右。底板板面标高—7.1m,厚3.1m;顶板标高—1m,厚4m。该结构最显著的特点即为混凝土构件断面尺寸大,底板、顶板、墙体均为大体积混凝土结构。下面介绍其施工技术要点。
1. 混凝土材料选择与配比
(1)在选择混凝土材料时,具体的使用量要经过试验加以确定,并且要对试件进行为期60天的抗压与抗渗试验,合格后才能使用。选择II型粉煤灰作为减水剂,其减水率高于25%,可以大幅降低混凝土的用水量;以水泥用量30%的粉煤灰作用掺合料,控制水泥用量,降低水化热;骨料的选择非常重要,其含泥量不得超过0.5%,以保证骨料级配良好;在制备混凝土之前要根据配合比做水化热、泌水率等试验,对大体积混凝土的裂缝加以控制。具体而言在本工程中混凝土的配合比设计如下:
(2)设计配合比不仅要考虑其强度要求,而且还要进一步满足抗渗要求,同时不能忽略温升控制、水化热控制等因素,防止出现温度裂缝。具体的配制步骤如下:
首先确定配制强度,公式如下:
fヽu,o=fヽu,k+1.645σ
上式中fヽu,o为混凝土的施工配制强度;
fヽu,k为混凝土立方体抗压强度标准值;
σ为混凝土强度标准差;
本工程中混凝土强度等级为C35,因此σ取5,则:
fヽu,o=fヽu,k+1.645σ=35+1.645*5=43.22(MPa)
混凝土采用商品混凝土,具体的基础底板混凝土配料如下表1所示:
表1底板混凝土配合比用料表 サノ唬篕g/m3
强度等级 水泥 水 沙 石 掺合料 外加剂1 外加剂2
C35.P8 337 179 706 1058 63 9.9 51
水灰比 0.43
沙率 40%
(3)混凝土的坍落度控制在140~160mm范围内,商品混凝土的水灰比则控制在0.4~0.6范围内,砂率则为38%~45%。采用矿渣硅酸盐水泥,需经过复试合格后方可投产,且水泥要提前一个星期入库,存储时为避免水泥受潮,需要采用防潮措施;粗骨料选择含泥量不超过1%的碎卵石,最大粒径不超过25mm,密度大于2.55t/m3,原筛孔检查超径控制在5%以内,无泥团;采用河砂作为细骨料,过0.315mm筛孔的比例至少大于15%,含泥量不得大于3%,密度大于2.5t/m3,无泥团;选择外加剂时需要经过试验加以比较,膨胀剂的掺入量控制在水泥用量的3.2%,且可以减少混凝土的用水量、水灰比,改善混凝土的和易性等;选择II级粉煤灰作为混合料,细度范围控制在7.8%~8%之间,烧失在3.9%左右,由于矿渣水泥的保水性相对较差,因此粉煤灰代替水泥的用量为16%。
2. 底板大体积混凝土施工技术要点
图1地下室施工分区平面布置示意图
2.1准备工作。
在施工前需要进行充分的准备工作:首先计算混凝土的需求量,确定混凝土的等级与坍落度等参数,且为保证混凝土在施工过程中的连续性,需与混凝土供应单位预约好浇筑时间;其次制定出合理的施工方案,以保证浇筑过程的组织性、合理性以及连续性,现场浇筑实行分区分段责任制管理;第三,根据施工方案准备相关机具设备,充分考虑故障停机时间,准备备用的输送泵与振捣设备;对设备性能进行检查,确保使用正常;铺设混凝土泵管,泵管需用钢筋焊接支架架立,弯头处要固定好;第四,施工现场准备发电机,以保证不中断用电;最后,对钢筋、预埋管以及预埋件,对砖胎模、钢筋、保护层、预埋件以及预埋管的相关参数进行行检测与控制,保证其误差值与相关标准相符。
2.2确定施工方案。
(1)本工程地下室底板为大体积混凝土,底板混凝土的浇筑主要有两部分,即桩承台与地梁,考虑混凝土用量较大,因此施工过程中根据后浇带的划分,结合施工现场的环境状况,将施工区划分为A、B、C三个区,A1—A3、B1—B4、C1—C3共计10个施工段。具体分区示意图如下图1所示。
(2)由于施工过程中上部结构插入时间与垂直运输存在一定难度,因此需要三个施工区同步进行,每区中按施工段序号顺序进行流水施工。施工过程中选择斜面分层浇捣法,每个施工段间隔4m为一个施工带,每个施工带的混凝土用量大概在48方左右。为实现初凝前将每段工作面均浇捣完成的要求,需要两台混凝土泵;混凝土在浇筑过程中要保持连续性,以防止出现施工冷缝。混凝土彩用混凝土泵输送管布料,利用插入式振捣方案,保证移动间距可以使振动器将振实部分的边缘完全覆盖。在利用振捣棒进行振捣时,为了提高混凝土的密实度,要控制其间距在50cm左右,插入时间则控制在十分钟左右,直至混凝土表面出现翻浆冒泡为宜。施工过程中注意不得碰撞钢筋与模板,遵循快插慢拔、不漏点的原则,上、下混凝土振捣搭接至少在5cm以上。此外,在进行混凝土浇筑过程中要保证钢筋位置与保护层的准确性。
2.3后浇带混凝土的施工。
本工程中后浇带混凝土的施工如下图2所示。
图2后浇带施工示意图
施工过程中需要注意:首先浇筑时要对混凝土的质量、振动时间以及振棒落点间距进行严格控制,防止出现漏振或者过振的情况;对混凝土的初凝时间、塌落度、和易性等参数进行严格控制,以保证混凝土的密实度达到相关规范的要求。后浇带的两侧利用快易收口网进行隔断固定。其次,底板混凝土浇筑过程中,需要对后浇带两侧的混凝土进行加振;在浇筑后浇带的混凝土之前,需要把钢表面的浮浆用长铁凿去除,然后表面要进行凿毛处理,如果钢筋上沾有混凝土浆,要用钢丝刷去除,再用高压水清洗干净;第三,由于设计要求后浇带要在完成混凝土浇筑后至少四十天以上才能施工,甚至要求两个月,因此要求其混凝土浇筑密实度要高于设计强度一个等级。不过在实际施工时由于受到工期的限制,需要将部分后浇带的混凝土浇筑提前,此时需要将适量的微膨剂按配比加入其中,控制混凝土收缩,提升其抗裂效果;第四,为有效控制温度应力,后浇带混凝土的浇筑尽量在环境温度较低时进行;且在完成板混凝土浇筑后,在混凝土终凝前要用麻袋进行覆盖养护,适量浇水保持混凝土的湿润状态,还要在后浇带两侧砌砖进行灌水养护至少两周以上。
2.4底板混凝土浇筑。
进行混凝土底板混凝土浇筑过程中,可以采用平板式振动器进行振捣,要保证平板底面与混凝土全面接触,并且振捣面前后要重叠,每一处振捣至混凝土表面泛浆不再下沉为止,然后再慢慢前移。本工程中结合现场情况采用分段、分层浇筑,为了提高底板的施工效率,要对周转材料进行合理安排。比如底板厚3.1m的具体浇筑过程如下:
(1)首先沿着长方向的宽10m区段内平均设置两台混凝土泵,每台泵布料距离控制在8m左右,从而8m宽的混凝土带中每延长一米,其底板的混凝土用量即为8*3.1≈25m3/m,每台泵的出料量为25m3/h,则每台泵的浇筑长度即为50/25=2m,这样算来混凝土浇筑一个来回的时间大概为5h,而混凝土的初凝时间按保守计算也需要6h,因此每台泵在8m宽的的底板混凝土带中,根据2m的长度浇筑混凝土一个来回不会出现施工冷缝。不过需要注意的是混凝土泵的最小供应量至少在50m3/h以上,这就意味着现场混凝土泵的实际供应能力至少在100m3/h以上,才能保证水出现施工冷缝,从而顺利完成混凝土浇筑施工。
(2)其次整个底板的施工顺序为由西向东、由北向南、依次推进,浇筑每部分混凝土时均需综合考虑后浇带的设计因素,遵循方便布管、由远至近的原则。采用自然分层浇筑法进行施工,浇筑时共分三层缓慢推进,先浇筑底层,推进一定距离后再浇筑第二层,要注意两层推进面的距离控制,两层浇筑的间隙时间要小于混凝土的初凝时间;第三层的操作方法一样。在分层浇筑时可以采用一个坡度、薄层浇筑、一次到顶的方法,不但可以保证混凝土底板浇筑的连续性,而且可以提高混凝土的浇筑效率,减少施工时间,防止出现施工冷缝,地下室结构的整体性能得到提升;并且可以扩大混凝土的散热面,改善早期混凝土水化热的散发。
(3)最后要对混凝土的出机温度与入模温度加以控制,防止由于结构内外温差过大出现温度裂缝。本工程中地下到底板的施工季节处于夏季,温度环境相对过高,因此要采取相应的温度控制措施:针对骨料堆场要求混凝土供应商进行遮阳或淋水降温,以降低骨料的入机温度;在搅拌混凝土时可以采用冰水,可以有效降低混凝土的入模温度;此外,混凝土用水泥需提前进场进行存储散热。设置内部降温的冷却水管,大体积混凝土由于水泥水化热大量积蓄在结构内部,不易向外散发,因而结构内部混凝土的温度急剧上升,且高温持续时间较长。而结构表层混凝土则能够和外界接触容易散热,其温度近似接近外界环境温度,所以造成内外温差较大。在大体积混凝土施工时必须充分认识此现象,并做好混凝土内部降温措施如埋设冷却水管。
2.5混凝土的整平。
本工程中混凝土的整平利用水平滑移刮平托架体系进行大面积混凝土一次成型。水平滑移刮平托架体系是选择可调式支座作为托架体系,调平水平高度后再沿托架轨道的方向用刮平板将混凝土刮平,从而混凝土的平整度可以利用固定的托架体系进行有效控制。水平滑移刮平托架体系结构图如下图3所示。
图3水平滑移刮平托架体系原理结构图
3. 大体积混凝土的养护技术措施
3.1保温材料厚度计算。
(1)由于大体积混凝土表面散热相对较快,而内部水化热的散热则相对较慢,从而导致结构内部与表面出现较大的温差,所以在大体积混凝土的养护过程中要采用措施对结构的内外温差进行控制。在混凝土浇筑成型后,在其表面覆盖珍珠岩、塑料膜或者麻袋、草袋等保温材料进行表面保温,控制结构表面混凝土散热的速度,提高混凝土表层的温度,进一步缩小混凝土内外温度,实现控制结构内外部温度的目标。这个过程中保温材料的厚度选择非常重要,如果过厚会增加施工成本,如果厚度不够则会直接影响保温效果,最终影响到混凝土的质量,因此需要通过计算确定出保温材料的具体厚度。保温材料厚度计算过程如下:
З=0.5Hλ(Ta—Tb)·K/λ1(Tmax—Ta)
上式中:λ:为草袋的导热系数,本工程中取0.14W/m·k
λ1:为混凝土的导热系数,本工程中取2.33W/m·k;
Trmax:为混凝土的最高温度(℃);
Ta:O 混凝土与保温材料接触处的温度(℃),本工程中取Ta=67.28℃—25℃=42.28℃
Tb:环境温度,由于本工程底板混凝土施工处于夏季高温阶段,故取Tb=38℃;
K:传热系数修正值取K=1.3;
H:结构物厚度,本工程底板厚度3.1 m。
(2)经过计算后可以得出结论:在混凝土初凝后,即混凝土浇筑完成后12小时以内,底板混凝土采用一层草袋再覆盖一层薄膜进行保温保湿养护即可。
3.2混凝土的测温控制。
要将混凝土结构的内外温差控制在25℃以内,有必要对大体积混凝土进行测温控制,全程掌握混凝土的温度变化情况,有针对性的采用降温措施。在进行混凝土的测温控制时要注意以下几点:首先要注意测温点布置的代表性与可比性,在本工程中测温点选择预留测温孔洞的方法,每个测温点自上而下设置三个测温探头;其次,控制测温时间,即从混凝土入模到该温度监测点开始,先对混凝土的入模温度进行测试,然后以间隔四小时的频率测试一周,并对环境温度进行测量;再次,负责测量工作的人员要经过专业的培养,相关技术负责人要审阅测温记录,该记录可以作用混凝土施工与质量管理的重要依据;最后,测温工具要选择专用的测温仪器,如果结构内外部的温差超出25℃,则要及时采取保温措施,控制混凝土所产生的温差应力,防止裂缝的发生。
4. 大体积混凝土裂缝预防措施
第一,调整混凝土的级配,通过掺粉煤灰的方法对混凝土的级配做进一步优化,降低水灰比;将混凝土后期强度的作用充分发挥出来;第二,降低混凝土的入模温度,最高温度不得超过35℃,采用斜向分层浇筑的方法,混凝土的振捣方法也要注意;第三,混凝土表面标高控制完成后且振捣密实后,要在混凝土表面覆盖一层塑料薄膜,防止混凝土表面的水分流失;混凝土初凝可上人后,可以覆盖麻袋、塑料薄膜;第四,采取适当的防渗措施,提高混凝土配合比的合理性,配合比设计过程中严格按照设计要求的防渗等级进行设计;严格控制混凝土的生产与运输过程,加强现场混凝土的收料与泵送管理,不得在混凝土中添加生水,如果超过初凝时间,不得再向泵车倾倒混凝土。
5. 结论
总之,地下室大体积混凝土的施工关系到整个建筑工程的质量管理,因此要防止施工过程中出现开裂或者渗漏等质量问题,遵循混凝土自防水为主、外防水为辅的技术原则,并从设计、材料、施工、养护等各个方面采用合适的技术措施加以控制;结合实际工程的地基、结构以及施工条件等情况,合理选择后浇带、膨胀带或者滑动层等技术措施,从而抵消混凝土结构的收缩应力与温度应力。
参考文献
[1]余军秋. 高层建筑地下室底板大体积混凝土施工技术的应用[J].工程技术,2011(4).
[2]易海涛. 建筑工程大面积地下室底板混凝土施工技术及裂缝控制[J].广东建材,2011(6).
[3]宋向东. 丽日广场地下室大体积混凝土底板施工技术[J]. 施工技术,2011(11).
[4]扶永益. 地下室底板大体积混凝土的浇筑与裂缝控制[J].中国新技术新产品,2011(11).
[5]陈坤明. 大型地下室厚底板的混凝土施工技术[J].广东建材,2012(2).
[6]杨和礼. 基础大体积混凝土原材料对裂缝的影响及控制[J].建筑技术开发,2009(8).
【摘要】对于大体积混凝土结构而言,施工技术对工程质量有着决定性的作用,只有全面提升施工水平,才能减少裂缝的发生。本文结合某工程实例谈谈地下室底板大体积混凝土的施工技术要点,主要从材料配比控制、施工技术要点控制以及混凝土的养护等三个方面加以分析。
【关键词】地下室底板;大体积混凝土;施工技术お
On the construction of mass concrete basement floor technical points
Feng He—guo
(The Ouhai construction engineering companyWenzhouZhejiang325005)
【Abstract】For large concrete structures, construction technology has a decisive role in the quality of the project, only to raise the overall level of construction in order to reduce the occurrence of cracks. In this paper, a project example to talk about the construction techniques of mass concrete basement floor, mainly from the material ratio control, analysis of three aspects of the construction techniques of control, as well as concrete curing.
【Key words】Basement;Mass concrete;Construction technologyお
某工程总建筑面积为13853m2,地下建筑面积为29835m2,一类建筑,耐火等级一级、抗震防烈度六度、人防等级五级。其中大体积混凝土核心部位处于大楼东侧地下一层31轴到33轴交J轴与X轴处,面积约为1500m2左右。底板板面标高—7.1m,厚3.1m;顶板标高—1m,厚4m。该结构最显著的特点即为混凝土构件断面尺寸大,底板、顶板、墙体均为大体积混凝土结构。下面介绍其施工技术要点。
1. 混凝土材料选择与配比
(1)在选择混凝土材料时,具体的使用量要经过试验加以确定,并且要对试件进行为期60天的抗压与抗渗试验,合格后才能使用。选择II型粉煤灰作为减水剂,其减水率高于25%,可以大幅降低混凝土的用水量;以水泥用量30%的粉煤灰作用掺合料,控制水泥用量,降低水化热;骨料的选择非常重要,其含泥量不得超过0.5%,以保证骨料级配良好;在制备混凝土之前要根据配合比做水化热、泌水率等试验,对大体积混凝土的裂缝加以控制。具体而言在本工程中混凝土的配合比设计如下:
(2)设计配合比不仅要考虑其强度要求,而且还要进一步满足抗渗要求,同时不能忽略温升控制、水化热控制等因素,防止出现温度裂缝。具体的配制步骤如下:
首先确定配制强度,公式如下:
fヽu,o=fヽu,k+1.645σ
上式中fヽu,o为混凝土的施工配制强度;
fヽu,k为混凝土立方体抗压强度标准值;
σ为混凝土强度标准差;
本工程中混凝土强度等级为C35,因此σ取5,则:
fヽu,o=fヽu,k+1.645σ=35+1.645*5=43.22(MPa)
混凝土采用商品混凝土,具体的基础底板混凝土配料如下表1所示:
表1底板混凝土配合比用料表 サノ唬篕g/m3
强度等级 水泥 水 沙 石 掺合料 外加剂1 外加剂2
C35.P8 337 179 706 1058 63 9.9 51
水灰比 0.43
沙率 40%
(3)混凝土的坍落度控制在140~160mm范围内,商品混凝土的水灰比则控制在0.4~0.6范围内,砂率则为38%~45%。采用矿渣硅酸盐水泥,需经过复试合格后方可投产,且水泥要提前一个星期入库,存储时为避免水泥受潮,需要采用防潮措施;粗骨料选择含泥量不超过1%的碎卵石,最大粒径不超过25mm,密度大于2.55t/m3,原筛孔检查超径控制在5%以内,无泥团;采用河砂作为细骨料,过0.315mm筛孔的比例至少大于15%,含泥量不得大于3%,密度大于2.5t/m3,无泥团;选择外加剂时需要经过试验加以比较,膨胀剂的掺入量控制在水泥用量的3.2%,且可以减少混凝土的用水量、水灰比,改善混凝土的和易性等;选择II级粉煤灰作为混合料,细度范围控制在7.8%~8%之间,烧失在3.9%左右,由于矿渣水泥的保水性相对较差,因此粉煤灰代替水泥的用量为16%。
2. 底板大体积混凝土施工技术要点
图1地下室施工分区平面布置示意图
2.1准备工作。
在施工前需要进行充分的准备工作:首先计算混凝土的需求量,确定混凝土的等级与坍落度等参数,且为保证混凝土在施工过程中的连续性,需与混凝土供应单位预约好浇筑时间;其次制定出合理的施工方案,以保证浇筑过程的组织性、合理性以及连续性,现场浇筑实行分区分段责任制管理;第三,根据施工方案准备相关机具设备,充分考虑故障停机时间,准备备用的输送泵与振捣设备;对设备性能进行检查,确保使用正常;铺设混凝土泵管,泵管需用钢筋焊接支架架立,弯头处要固定好;第四,施工现场准备发电机,以保证不中断用电;最后,对钢筋、预埋管以及预埋件,对砖胎模、钢筋、保护层、预埋件以及预埋管的相关参数进行行检测与控制,保证其误差值与相关标准相符。
2.2确定施工方案。
(1)本工程地下室底板为大体积混凝土,底板混凝土的浇筑主要有两部分,即桩承台与地梁,考虑混凝土用量较大,因此施工过程中根据后浇带的划分,结合施工现场的环境状况,将施工区划分为A、B、C三个区,A1—A3、B1—B4、C1—C3共计10个施工段。具体分区示意图如下图1所示。
(2)由于施工过程中上部结构插入时间与垂直运输存在一定难度,因此需要三个施工区同步进行,每区中按施工段序号顺序进行流水施工。施工过程中选择斜面分层浇捣法,每个施工段间隔4m为一个施工带,每个施工带的混凝土用量大概在48方左右。为实现初凝前将每段工作面均浇捣完成的要求,需要两台混凝土泵;混凝土在浇筑过程中要保持连续性,以防止出现施工冷缝。混凝土彩用混凝土泵输送管布料,利用插入式振捣方案,保证移动间距可以使振动器将振实部分的边缘完全覆盖。在利用振捣棒进行振捣时,为了提高混凝土的密实度,要控制其间距在50cm左右,插入时间则控制在十分钟左右,直至混凝土表面出现翻浆冒泡为宜。施工过程中注意不得碰撞钢筋与模板,遵循快插慢拔、不漏点的原则,上、下混凝土振捣搭接至少在5cm以上。此外,在进行混凝土浇筑过程中要保证钢筋位置与保护层的准确性。
2.3后浇带混凝土的施工。
本工程中后浇带混凝土的施工如下图2所示。
图2后浇带施工示意图
施工过程中需要注意:首先浇筑时要对混凝土的质量、振动时间以及振棒落点间距进行严格控制,防止出现漏振或者过振的情况;对混凝土的初凝时间、塌落度、和易性等参数进行严格控制,以保证混凝土的密实度达到相关规范的要求。后浇带的两侧利用快易收口网进行隔断固定。其次,底板混凝土浇筑过程中,需要对后浇带两侧的混凝土进行加振;在浇筑后浇带的混凝土之前,需要把钢表面的浮浆用长铁凿去除,然后表面要进行凿毛处理,如果钢筋上沾有混凝土浆,要用钢丝刷去除,再用高压水清洗干净;第三,由于设计要求后浇带要在完成混凝土浇筑后至少四十天以上才能施工,甚至要求两个月,因此要求其混凝土浇筑密实度要高于设计强度一个等级。不过在实际施工时由于受到工期的限制,需要将部分后浇带的混凝土浇筑提前,此时需要将适量的微膨剂按配比加入其中,控制混凝土收缩,提升其抗裂效果;第四,为有效控制温度应力,后浇带混凝土的浇筑尽量在环境温度较低时进行;且在完成板混凝土浇筑后,在混凝土终凝前要用麻袋进行覆盖养护,适量浇水保持混凝土的湿润状态,还要在后浇带两侧砌砖进行灌水养护至少两周以上。
2.4底板混凝土浇筑。
进行混凝土底板混凝土浇筑过程中,可以采用平板式振动器进行振捣,要保证平板底面与混凝土全面接触,并且振捣面前后要重叠,每一处振捣至混凝土表面泛浆不再下沉为止,然后再慢慢前移。本工程中结合现场情况采用分段、分层浇筑,为了提高底板的施工效率,要对周转材料进行合理安排。比如底板厚3.1m的具体浇筑过程如下:
(1)首先沿着长方向的宽10m区段内平均设置两台混凝土泵,每台泵布料距离控制在8m左右,从而8m宽的混凝土带中每延长一米,其底板的混凝土用量即为8*3.1≈25m3/m,每台泵的出料量为25m3/h,则每台泵的浇筑长度即为50/25=2m,这样算来混凝土浇筑一个来回的时间大概为5h,而混凝土的初凝时间按保守计算也需要6h,因此每台泵在8m宽的的底板混凝土带中,根据2m的长度浇筑混凝土一个来回不会出现施工冷缝。不过需要注意的是混凝土泵的最小供应量至少在50m3/h以上,这就意味着现场混凝土泵的实际供应能力至少在100m3/h以上,才能保证水出现施工冷缝,从而顺利完成混凝土浇筑施工。
(2)其次整个底板的施工顺序为由西向东、由北向南、依次推进,浇筑每部分混凝土时均需综合考虑后浇带的设计因素,遵循方便布管、由远至近的原则。采用自然分层浇筑法进行施工,浇筑时共分三层缓慢推进,先浇筑底层,推进一定距离后再浇筑第二层,要注意两层推进面的距离控制,两层浇筑的间隙时间要小于混凝土的初凝时间;第三层的操作方法一样。在分层浇筑时可以采用一个坡度、薄层浇筑、一次到顶的方法,不但可以保证混凝土底板浇筑的连续性,而且可以提高混凝土的浇筑效率,减少施工时间,防止出现施工冷缝,地下室结构的整体性能得到提升;并且可以扩大混凝土的散热面,改善早期混凝土水化热的散发。
(3)最后要对混凝土的出机温度与入模温度加以控制,防止由于结构内外温差过大出现温度裂缝。本工程中地下到底板的施工季节处于夏季,温度环境相对过高,因此要采取相应的温度控制措施:针对骨料堆场要求混凝土供应商进行遮阳或淋水降温,以降低骨料的入机温度;在搅拌混凝土时可以采用冰水,可以有效降低混凝土的入模温度;此外,混凝土用水泥需提前进场进行存储散热。设置内部降温的冷却水管,大体积混凝土由于水泥水化热大量积蓄在结构内部,不易向外散发,因而结构内部混凝土的温度急剧上升,且高温持续时间较长。而结构表层混凝土则能够和外界接触容易散热,其温度近似接近外界环境温度,所以造成内外温差较大。在大体积混凝土施工时必须充分认识此现象,并做好混凝土内部降温措施如埋设冷却水管。
2.5混凝土的整平。
本工程中混凝土的整平利用水平滑移刮平托架体系进行大面积混凝土一次成型。水平滑移刮平托架体系是选择可调式支座作为托架体系,调平水平高度后再沿托架轨道的方向用刮平板将混凝土刮平,从而混凝土的平整度可以利用固定的托架体系进行有效控制。水平滑移刮平托架体系结构图如下图3所示。
图3水平滑移刮平托架体系原理结构图
3. 大体积混凝土的养护技术措施
3.1保温材料厚度计算。
(1)由于大体积混凝土表面散热相对较快,而内部水化热的散热则相对较慢,从而导致结构内部与表面出现较大的温差,所以在大体积混凝土的养护过程中要采用措施对结构的内外温差进行控制。在混凝土浇筑成型后,在其表面覆盖珍珠岩、塑料膜或者麻袋、草袋等保温材料进行表面保温,控制结构表面混凝土散热的速度,提高混凝土表层的温度,进一步缩小混凝土内外温度,实现控制结构内外部温度的目标。这个过程中保温材料的厚度选择非常重要,如果过厚会增加施工成本,如果厚度不够则会直接影响保温效果,最终影响到混凝土的质量,因此需要通过计算确定出保温材料的具体厚度。保温材料厚度计算过程如下:
З=0.5Hλ(Ta—Tb)·K/λ1(Tmax—Ta)
上式中:λ:为草袋的导热系数,本工程中取0.14W/m·k
λ1:为混凝土的导热系数,本工程中取2.33W/m·k;
Trmax:为混凝土的最高温度(℃);
Ta:O 混凝土与保温材料接触处的温度(℃),本工程中取Ta=67.28℃—25℃=42.28℃
Tb:环境温度,由于本工程底板混凝土施工处于夏季高温阶段,故取Tb=38℃;
K:传热系数修正值取K=1.3;
H:结构物厚度,本工程底板厚度3.1 m。
(2)经过计算后可以得出结论:在混凝土初凝后,即混凝土浇筑完成后12小时以内,底板混凝土采用一层草袋再覆盖一层薄膜进行保温保湿养护即可。
3.2混凝土的测温控制。
要将混凝土结构的内外温差控制在25℃以内,有必要对大体积混凝土进行测温控制,全程掌握混凝土的温度变化情况,有针对性的采用降温措施。在进行混凝土的测温控制时要注意以下几点:首先要注意测温点布置的代表性与可比性,在本工程中测温点选择预留测温孔洞的方法,每个测温点自上而下设置三个测温探头;其次,控制测温时间,即从混凝土入模到该温度监测点开始,先对混凝土的入模温度进行测试,然后以间隔四小时的频率测试一周,并对环境温度进行测量;再次,负责测量工作的人员要经过专业的培养,相关技术负责人要审阅测温记录,该记录可以作用混凝土施工与质量管理的重要依据;最后,测温工具要选择专用的测温仪器,如果结构内外部的温差超出25℃,则要及时采取保温措施,控制混凝土所产生的温差应力,防止裂缝的发生。
4. 大体积混凝土裂缝预防措施
第一,调整混凝土的级配,通过掺粉煤灰的方法对混凝土的级配做进一步优化,降低水灰比;将混凝土后期强度的作用充分发挥出来;第二,降低混凝土的入模温度,最高温度不得超过35℃,采用斜向分层浇筑的方法,混凝土的振捣方法也要注意;第三,混凝土表面标高控制完成后且振捣密实后,要在混凝土表面覆盖一层塑料薄膜,防止混凝土表面的水分流失;混凝土初凝可上人后,可以覆盖麻袋、塑料薄膜;第四,采取适当的防渗措施,提高混凝土配合比的合理性,配合比设计过程中严格按照设计要求的防渗等级进行设计;严格控制混凝土的生产与运输过程,加强现场混凝土的收料与泵送管理,不得在混凝土中添加生水,如果超过初凝时间,不得再向泵车倾倒混凝土。
5. 结论
总之,地下室大体积混凝土的施工关系到整个建筑工程的质量管理,因此要防止施工过程中出现开裂或者渗漏等质量问题,遵循混凝土自防水为主、外防水为辅的技术原则,并从设计、材料、施工、养护等各个方面采用合适的技术措施加以控制;结合实际工程的地基、结构以及施工条件等情况,合理选择后浇带、膨胀带或者滑动层等技术措施,从而抵消混凝土结构的收缩应力与温度应力。
参考文献
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