办公楼工程大体积混凝土温度监控技术

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  摘 要:本文新技术应用的角度出发,叙述了司法部办公楼工程大体积混凝土温度监控技术,并叙述了混凝土工程量大且较厚、人防基础底板、梁配筋粗大且密集等难点,及其所应用的控制措施,其大体积混凝土施工效果良好,受到业主和监理的称赞,创造了良好的社会效益。该工程获得2008年度北京市结构长城杯金奖、AAA级安全文明标准化诚信工地和北京市文明安全样板工地。
  关键词:司法部办公楼大体积混凝土温度检测控制技术
  中图分类号:TU755 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)08(b)-0035-02
  
  Abstract:In this paper the application of new technology Angle,Describes the justice department office building engineering mass concrete temperature monitoring and control technology,And describes quantities large and thick concrete slab,the beams,civil air defence foundation reinforcement bulky and dense,etc,and the application of difficult control measures,the construction of mass concrete effect is good,praised by owner and supervision,and creating good social benefits.This project won the 2008 Beijing structural Great Wall cup gold medal, AAA safe civilized standardization integrity site and in Beijing civilization model construction safety.
  KeyWords:The justice department office;Massive concrete;Temperature testing;Control technology
  
  1 工程概況及施工难点
  司法部办公楼工程位于北京市朝阳区朝阳门桥东南侧,是集餐饮、停车、活动、会议、办公为一体的多功能综合性高层建筑。本工程总用地面积约9110m2,总建筑面积50777m2,基础结构形式为现浇钢筋混凝土筏形基础;主体结构采用钢筋混凝土框架-剪力墙体系,裙房屋盖为重型钢网架结构,网架全部采用焊接球连接。结构抗震等级:剪力墙为地下三层、二层为三级其余为一级;框架为地下三层、二层为三级其余为一级,基础梁为三级。该工程由北京市建筑设计研究院设计,中咨工程建设监理公司监理。建设单位为中华人民共和国司法部、北京兆泰置地(集团)股份有限公司。中国新兴建设开发总公司施工总承包。于2007年1月25日开工,2010年8月27日竣工。建筑雄伟壮观,立面层次丰富细腻、内外通透,恢宏大气,极具现代气息,为北京东二环地区一座标志性建筑。该工程建筑面积大,混凝土工程施工跨越时间长,工程分四段施工,四段均存在大体积混凝土,其部位及尺寸、混凝土强度等级。
  该工程基础底板和人防顶板是抗渗混凝土,施工中必须连续浇灌,不留施工缝;部分柱、梁截面尺寸超过1m,施工有以下几个难点:混凝土工程量大且较厚、人防基础底板、梁配筋粗大且密集、基础底板内共有12个集水坑,集水坑深度550~1800mm、混凝土强度等级较高,水泥用量大,水化热高、基础底板混凝土施工处于冬季,混凝土内部产生的高温,容易造成内外温差过大而产生裂缝。
  
  2 施工准备
  施工前制定了有针对性的具体可行的措施,并贯穿于整个混凝土施工的全过程。从混凝土的原材料配比入手,提出满足混凝土施工的各项施工数据。对混凝土的运输供应及现场输送,养护温度进行计算预控,并对其运输、浇筑、振捣、表面处理、养护测温及试验等制定具体措施。从人力、物力给予充分的保证。根据本工程施工泵送需要,确定了用HBT80型固定式高压混凝土输送泵作为输送设备,其各项指标满足使用需要,且经计算有较大泵压余量。
  
  3 大体积混凝土施工
  3.1 混凝土浇筑
  基础底板、梁混凝土坍落度要求180±20mm。在施工现场东侧、西侧各设置1台80m3/h砼输送泵。输送管道直径150mm,备用砼泵易损件。搭设砼泵防护棚,砼泵前面挖排水沟、沉淀池、积水坑,均安装铁篦子。要求混凝土输送速度控制在80~100m3/h左右,从而进一步确保混凝土浇筑以统一的方式同时向前推进,避免出现施工冷缝,确保混凝土浇筑的连续性和完整性。混凝土浇筑过程中的质量控制从两个方面进行考虑,首先避免因分层浇筑时间的间歇,而使前层混凝土初凝后,再浇筑次层混凝土,造成施工冷缝;其次针对工程部位的特点,浇筑的施工过程中,还应保证混凝土的均匀性和密实性。浇筑方法按照“斜面分层、薄层浇筑、循序退打、一次到顶”的原则连续浇筑施工。其中各地泵负责所在位置周围混凝土底板的浇筑,每段内每5~8m又分为一个小作业段,按照顺序浇筑,确保混凝土浇筑工程中不离析、分层,分层浇筑时不产生施工冷缝。采用分条、分段,单层斜面,连续推进,自然流淌,一次到顶的混凝土浇筑方案。根据混凝土泵送时自然形成的流淌斜坡度,在每条浇筑带的前、中、后各布置一道振捣棒。柱与基础底板和结构顶板混凝土强度等级不同时,在浇筑结构顶板时,应用料斗或汽车泵先行浇筑柱头部位混凝土,距柱边100mm处成留45°斜槽,再浇筑其他部分混凝土。浇筑时,保证混凝土接缝处浇筑密实、不出现施工冷缝。混凝土浇完按标高拍打振实后用长刮尺刮平,赶走表面泌水,初凝后终凝前用木抹子搓平2遍,以防止表面产生收缩裂缝,浇筑砼终凝后(人在底板上踩不出脚印)必须进行养护,搭茬覆盖一层塑料布,覆盖两层40mm阻燃草被,再覆盖一层建筑彩条布。
  3.2 混凝土的养护
  基础钢筋砼底板,浇筑砼终凝后(人在底板上踩不出脚印)搭茬覆盖一层塑料布,覆盖两层40mm阻燃草被,再覆盖一层建筑彩条布。基础钢筋砼梁:梁侧面用40mm厚阻燃草被贴紧模板,再用建筑彩条布包裹草被。基础底板后浇带部位:在砼后浇带上面覆盖一层竹胶板、两层阻燃草被、一层建筑彩条布基础底板周边砖墙外面已回填2∶8灰土,利用地温对基础底板侧面保温。楼板浇筑完砼,砼终凝后在砼上面覆盖一层塑料布、一层阻燃草被。冬期施工现浇砼,砼强度大于4MPa(砼的临界强度)且大于5℃才能拆除保温材料。养护期间派专人测温、检查,严格控制混凝土有害裂缝的产生。
  
  4 大体积混凝土的温度监测
  大体积混凝土的水化热及其产生的温升,都会导致热膨胀和收缩问题。如不对其进行监测,混凝土中的温差膨胀,会使其内部的拉应力超过其抗拉强度,导致混凝土开裂。本工程的基础底板及顶板、部分梁柱等钢筋密布,四周均设约束钢筋。但是,这些钢筋不能保证混凝土不开裂,更不能防止混凝土产生热量。大体积混凝土温度监测和控制的目的就是尽量减少温差和降低混凝土最高升温,从而防止混凝土的开裂及其潜在的内部损伤。混凝土温度监测包括混凝土入模时大气温度、混凝土入模温度记录、养护温度记录及内外温差记录。
  4.1 测温孔的布置
  采用蓄热法保湿、保温养护砼,测温孔在迎风面及易于散热的部位设置。现浇砼梁、板的测温孔,应垂直留置,孔深1/3~1/2梁高,间隔3米,且每跨至少设置2个。现浇板每流水段不少于6个,其中板四角部位应设置测孔,板中可适当设置,测孔深1/2板厚。现浇钢筋砼柱,每根柱的柱头和柱脚各设置1个测温孔,且设在迎风面,测温孔与柱面成90度角,孔深1/2~1/3柱断面边长。现浇钢筋砼墙体,横墙每条轴线测一块模板,纵墙轴线之间采取梅花形布置。每块板单面设3个,对角线布置,上下测温孔距模板上下边缘300~500mm,孔深100mm。
  4.2 测温方法和要求
  (1)基础底板、基础梁、400mm厚墙、柱浇筑砼时,提前按照测温点布置图预埋好电子探头,电子探头不能贴住钢筋,浇筑砼时,安排专人看管探头,防止冲撞坏探头。
  (2)楼板墙体、梁浇筑砼后,立即用Ф10钢筋棍插入测温位置,形成温度适宜的测温孔,砼终凝前拔出钢筋棍,用软质保温材料塞堵测温孔,插上测温孔编号标识牌。
  (3)测温时按测温编号顺序进行。掀开保温材料,拔出孔塞,温度计插入测温孔后堵塞孔口,温度计留置在孔内3~5min,然后从孔中取出。使温度计与视线水平,仔细读数,并记入测温记录表,堵塞孔口,覆盖好保温材料,插好标识牌。
  (4)电子测温仪按孔编号顺序进行,掀开保温材料,测温仪连接电子探头,打开测温仪开关仔细读数。并分层测量,分层记录,测温后覆盖严密保温材料。
  4.3 测温项目和次数
  (1)大气温度每昼夜测4次,早6:30;下午12:30;晚18:30、23:30各一次。
  (2)工作环境温度每工作台班4次,上、下午施工开盘各1次。
  (3)混凝土出罐温度每工作班4次,上、下午开盘前各1次。
  (4)砼入模温度,每工作班4次,上、下午开盘各1次。
  (5)混凝土养护测温,强度≤4.0N/mm2,每2小时测温一次,强度>4.0N/mm2,每6小时测温一次。
  如果测温结果与标准偏差较大,应继续测温监控。电子测温仪接触测温线待读数稳定后才能测温。在测温过程中,应等数值稳定后再读取,确保真实反映混凝土温度变化情况。
  4.4 保证质量的措施
  4.4.1 施工技术管理保证措施
  (1)提前填好商混委托单,攪拌站按委托单的要求组织供货。
  (2)混凝土罐车全部要求设置保温措施,要求混凝土出罐温度应高于10℃,保证混凝土拌合物的入模温度不得低于5℃。
  (3)振捣手需经集中培训,每次施工时,应对各人所负责的部位进行分工、定位,拆模后进行检查,出现的质量问题进行分析,查找责任人,找出原因及解决措施。
  (3)按规范要求及时留取混凝土试块,并留取一定数量的同条件养护试块(包括墙体拆模试块、挂架试块、顶板拆模试块、备用试块等),以便各方面的需要。
  (4)混凝土输送泵、运输车、振动器等机具设备准备充足,并考虑发生故障时的修理时间。现场设备用混凝土输送泵1台。
  (5)所有机具均在浇筑前进行检查和试运转,同时配有专职人员随时检修。
  (6)用阻燃保温被包住泵管,固定式泵管用阻燃保温被外包塑料布封闭裹严密,移动式泵管用塑料泡沫套临时包裹,保证混凝土在浇筑过程中的热量损失最小,在迎风面应设置遮挡。
  4.4.2 商品混凝土质量保证措施
  (1)混凝土搅拌:
  混凝土搅拌站提供的预拌混凝土必须符合国家现行标准《预拌混凝土》的规定,并保证加料计量器具的定期校验、骨料含水率的经常测定(雨天施工应增加测定次数)等搅拌环节具有可追溯性,同时严格按配合比通知单对各种原材料进行计量。拌制混凝土的投料次序,除应符合有关规定外,粉煤灰宜于水泥同步;外加剂的添加应符合配合比通知单的要求,且宜滞后于水和水泥,混凝土搅拌的最短时间为45S。
  (2)混凝土水平运输
  预拌混凝土采用混凝土搅拌输送车运输(保证运至浇筑地点时温度T:5℃≤T≤25℃),保证运输到现场混凝土的坍落度必须符合配合比申请单和开盘鉴定上要求坍落度规定(根据施工温度、场外运距、堵车情况、场内运输方式、场内运距长短、施工部位钢筋的疏密程度等因素来确定)。现场在新到混凝土车后部用小桶接取混凝土测定其坍落度(每车测一次),并作好记录。混凝土搅拌站保证运输到现场混凝土不产生明显离析现象。混凝土从搅拌机卸出运输到现场≤2h(通过执行混凝土小票统计表来控制此时间),相邻两车的发车间歇时间≤1h,且在风雨、暴热天气运输混凝土的罐车上应加遮盖,防进水或水分蒸发。商品混凝土的使用及原材还必须满足合同附件中的预拌混凝土使用申请表的要求。
  
  5 实施效果与社会效益
  该工程大体积混凝土施工当中,由于计算准确、措施得当、现场施工组织严密,均没有出现有害的温度裂缝,温控效果良好。以上措施对大体积混凝土施工中的温度问题进行了有效控制,避免了裂缝的出现,确保了大体积混凝土施工的工程质量,施工效果良好,受到业主和监理的称赞,创造了良好的社会效益。该工程获得2008年度北京市结构长城杯金奖、AAA级安全文明标准化诚信工地和北京市文明安全样板工地。
  
  参考文献
  [1] 大体积混凝土施工规范.GB50496-2009.
  [2] 北京市评审建筑长城杯工程实施指南.2005年版 第7-71页,混凝土结构工程质量评审标准,北京市工程建设质量管理协会编.
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