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[摘 要]本文通过基础筏板大体积混凝土施工问题及成因分析,以实例的方式对基础筏板大体积混凝土的施工技术进行介绍,以供参考。
[关键词]基础筏板;大体积混凝土;施工技术
中图分类号:TU755 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)39-0177-01
一、前言
当前,我国城市建设水平快速发展,高层建筑已在建筑行业占有极为重要地位,建筑基础形式也日益复杂,筏板基础是高层建筑中常见的基础形式,其板厚较大,属于大体积混凝土结构。由于基础在高层建筑中至关重要,并且基础不断加深、延长,筏板基础大体积混凝土施工技术研究受到广泛重视。
二、基础筏板大体积混凝土施工中产生的问题及成因
1、质量通病
大型筏板基础施工是典型的大体积混凝土浇筑施工,会出现大体积混凝土施工的质量通病,主要表现在混凝土泌水,上、下浇筑层施工间隔时间较长,各分层之间产生泌水层,将导致混凝土强度降低、脱皮、起砂等不良后果;混凝土表面水泥浆过厚,因大体积混凝土的量大,且多数是用泵送,在混凝土表面的水泥浆会产生过厚现象;最关键的问题是裂缝问题。大体积混凝土内出现的裂缝按深度的不同,分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种;从形成原因上说主要是温度裂缝和沉降列缝。当大体积砼浇筑后,当地基之间出现不均匀沉降及应力时,又没有及时采取措施消除或根本无法消除约束应力时,就可能导致拉应力超过混凝土的极限抗拉强度而产生裂缝,甚至会贯穿整个表面产生贯穿性裂缝。
2、基础筏板大体积混凝土施工冷缝
混凝土施工冷缝就是由于施工不当,在施工过程中由于某种原因使前浇筑混凝土在已经初凝,后浇筑混凝土继续浇筑,使前后混凝土链接处出现一个软弱的结合面。混凝土施工冷缝产生原因也有很多,比如说,因大体积混凝土的混凝土浇筑量大,在分层浇筑中,前后分层没有控制在混凝土的初凝之前;混凝土供应不足或遇到停水、停电及其它恶劣气候等因素的影响,致使混凝土不能连续浇筑而出现冷缝。
3、基础轴线位移
在进行大型筏板基础混凝土浇筑前要先进行基础梁柱钢筋绑扎,并且梁柱的钢筋要插在筏板上,对于梁柱插筋的位置,要通过测量放线来进行定位,但由于筏板基础钢筋的阻碍,会使基础梁柱再插筋时受到影响,从而使基础梁柱位置产生偏移,加上模板支撑不牢,埋件固定措施不当,浇筑时的碰撞等原因,都会使大型筏板基础在施工时产生基础轴线位移。
三、实例介绍
某工程位于山东某高新技术产业开发区,总建筑面积21.7万m,地下3层;地上裙楼5层,塔楼46层,总建筑高度217.m。塔楼基础类型为桩筏基础,筏板平面尺寸为76.5m×73.4m,厚度分别为3,1.5,0.7m,局部电梯井厚度达6.6m。
四、基础筏板大体积混凝土施工要点与技术分析
1、混凝土材料和设备要求
混凝土的配合比决定了其各项性能指标。42.5号或52.5号的硅酸盐或矿渣硅酸盐水泥比较符合要求。通常选择使用中沙和粗沙,混凝土强度低于C30时,要求含泥量不大于5%,混凝土强度高于C30时,要求含泥量要不大于2%。对于石子,选择使用碎石,粗骨料的粒径一般介于5mm到40mm之间。研究表明,混凝土的水化作用伴随着大量的放热过程,在这个过程中,混凝土的温度会快速上升。混凝土的强度越高,水泥用量就越大,水热化也会越大,从而裂变。在混凝土的水泥空隙中可以掺混凝土膨胀剂,这样可以使混凝土更加密实,进而减少裂缝,本工程选用的混凝土膨胀剂为YF型号,通过实验来确定掺和量。
2、降低约束措施
(1)基础约束。为了避免贯穿性结构裂缝的问题,我们在垫层上铺设防水油毡,油毡最好铺设成双层,这样可以有效的减少摩擦约束。
(2)底板侧模约束。针对基坑支护措施底板侧模板的选择问题,我们一般采用预应力锚杆。当底板混凝土由于温度发生形变时,底板侧模会对底板产生约束,从而使底板变形,并产生裂缝。本工程针对这个问题,采取的措施是:砌筑250㎜的砖砌侧模,在侧模上涂刷乳化沥青,这样能够有效控制底板侧模约束的问题。
3、筏板基础施工工艺
(1)若在基坑开挖的时候,发现地下水,应该调整水位至基坑0.5m以下,保证在无水的条件下进行基础工程的施工。
(2)在开挖过程中,保持土的原有结构,开挖时,坑底以上0.2m至0.4m的土层,应人工清理,这样做的目的是避免破坏基土。换土夯实以避免超挖。另外,需要注意:基坑挖好后,不能直接进行下一道工序,应该在基底保留0.15至0.2m的土层,以免扰动基土。
(3)根据实际情况和施工要求,合理地确定施工方法,主要介绍以下两种方法:第一种,首先浇筑底板混凝土,过一段时间后,混凝土达到一定强度要求,再浇筑梁。另一种,将模板捆好,一次浇注完成。
(4)筏板长度超过40m后,应在基础中部设置后浇带,这样做的好处是:可以避免温度收缩。对于超厚的筏板,浇筑温度不能过高。
(5)浇注混凝土前,应做好清除地基、垫层的淤泥工作,另外,模板要浇水保证湿润。
(6)在混凝土浇注时,注意观察:是否有预埋件、钢筋、预埋洞口、模板发生错位,如果出现这种情况,应立即停止。
(7)混凝土浇注完成后,用抹子抹平压光。
4、大体积混凝土的具体施工过程
(1)混凝土的搅拌与供应。在开始制作混凝土之前要使用地下水或者是冰水冲洗石子,以降低石子本身的温度,这样可以在一定程度上降低混凝土的初始温度。可以利用微机对混凝土的计量进行控制,而且原材料的计量误差不能超出允许值。混凝土的搅拌时间必须在两个小时以上。
(2)浇筑方法。根据实际的情况确定浇筑顺序,在施工时要注意混凝土的供应要跟得上施工的需要,在浇筑的最后阶段要合理的减泵,减少因混凝土上升速度太快造成的胀模现象。在浇筑时应该采取薄层浇筑、循序渐进的不间断的方法去实施。提高泵的工作效率,确保上下混凝土层的有效结合。
(3)振捣。在混凝土泵送时自然形成的斜坡的浇筑带前、中、后三个位置各设置三个振动器。第一台振动器设在混凝土的卸料处,用来负责出管的混凝土的振捣,以使混凝土能顺利流到斜坡的底层,第二台振动器设在混凝土浇筑带的中间,用来完成斜面混凝土的密实工作,第三台振动器设在底层钢筋的位置,以使混凝土顺利流入下层钢筋底部,确保下层混凝土的密实。振捣时混凝土下料的速度不宜太快,分薄层连续浇筑。
(4)泌水处理。在混凝土的浇筑过程中,其状态是流动的,所以上分泌水和浆水一般都是顺着混凝土的坡脚流到坑底的,在施工时就可以成一定的坡度,让大量的泌水顺着坡度流入到周围的排水沟,然后再排放到基坑的外面,在混凝土的坡脚接近底板面标高的位置时,振动器的振捣手就要把混凝土的浇筑方向改成从顶端往回浇筑,也就是跟坡面形成一个积水坑,然后及时用软管把最后的泌水排除。
5、混凝土的温度监控及养护
混凝土的温度监控中所要注意的事项:使用混凝土温度测定仪和微机对底板混凝土的温控过程进行24h的连续监控;基础底板混凝土浇筑时应该有专门的工作人员预埋测温管,测温管的位置可以用保护木框标记,方便以后查找。在混凝土的养护过程中应该注意的是:墙与柱插筋要盖严;混凝土在完成浇筑及抹面压实的工作后,要立即用塑料布对混凝土进行覆盖;混凝土的接缝要盖严,避免水分蒸发,混凝土最后凝结后还要持续浇水至少两个星期。
五、结束语
综上所述,通过对基础筏板大体积混凝土施工技术的分析,我们有了一定了解,在施工过程中我们要按照材料选择、降低约束、筏板施工、混凝土施工這几个重要环节精细组织,对上述重点环节严格控制,进而有效保证施工质量。
参考文献
[1]JGJ55—2011普通混凝土配合比设计技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社,2011
[2]张爱慧.大体积混凝土施工中温度裂缝的分析与控制[J].广东建材,2009(1):42-44.
[关键词]基础筏板;大体积混凝土;施工技术
中图分类号:TU755 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)39-0177-01
一、前言
当前,我国城市建设水平快速发展,高层建筑已在建筑行业占有极为重要地位,建筑基础形式也日益复杂,筏板基础是高层建筑中常见的基础形式,其板厚较大,属于大体积混凝土结构。由于基础在高层建筑中至关重要,并且基础不断加深、延长,筏板基础大体积混凝土施工技术研究受到广泛重视。
二、基础筏板大体积混凝土施工中产生的问题及成因
1、质量通病
大型筏板基础施工是典型的大体积混凝土浇筑施工,会出现大体积混凝土施工的质量通病,主要表现在混凝土泌水,上、下浇筑层施工间隔时间较长,各分层之间产生泌水层,将导致混凝土强度降低、脱皮、起砂等不良后果;混凝土表面水泥浆过厚,因大体积混凝土的量大,且多数是用泵送,在混凝土表面的水泥浆会产生过厚现象;最关键的问题是裂缝问题。大体积混凝土内出现的裂缝按深度的不同,分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种;从形成原因上说主要是温度裂缝和沉降列缝。当大体积砼浇筑后,当地基之间出现不均匀沉降及应力时,又没有及时采取措施消除或根本无法消除约束应力时,就可能导致拉应力超过混凝土的极限抗拉强度而产生裂缝,甚至会贯穿整个表面产生贯穿性裂缝。
2、基础筏板大体积混凝土施工冷缝
混凝土施工冷缝就是由于施工不当,在施工过程中由于某种原因使前浇筑混凝土在已经初凝,后浇筑混凝土继续浇筑,使前后混凝土链接处出现一个软弱的结合面。混凝土施工冷缝产生原因也有很多,比如说,因大体积混凝土的混凝土浇筑量大,在分层浇筑中,前后分层没有控制在混凝土的初凝之前;混凝土供应不足或遇到停水、停电及其它恶劣气候等因素的影响,致使混凝土不能连续浇筑而出现冷缝。
3、基础轴线位移
在进行大型筏板基础混凝土浇筑前要先进行基础梁柱钢筋绑扎,并且梁柱的钢筋要插在筏板上,对于梁柱插筋的位置,要通过测量放线来进行定位,但由于筏板基础钢筋的阻碍,会使基础梁柱再插筋时受到影响,从而使基础梁柱位置产生偏移,加上模板支撑不牢,埋件固定措施不当,浇筑时的碰撞等原因,都会使大型筏板基础在施工时产生基础轴线位移。
三、实例介绍
某工程位于山东某高新技术产业开发区,总建筑面积21.7万m,地下3层;地上裙楼5层,塔楼46层,总建筑高度217.m。塔楼基础类型为桩筏基础,筏板平面尺寸为76.5m×73.4m,厚度分别为3,1.5,0.7m,局部电梯井厚度达6.6m。
四、基础筏板大体积混凝土施工要点与技术分析
1、混凝土材料和设备要求
混凝土的配合比决定了其各项性能指标。42.5号或52.5号的硅酸盐或矿渣硅酸盐水泥比较符合要求。通常选择使用中沙和粗沙,混凝土强度低于C30时,要求含泥量不大于5%,混凝土强度高于C30时,要求含泥量要不大于2%。对于石子,选择使用碎石,粗骨料的粒径一般介于5mm到40mm之间。研究表明,混凝土的水化作用伴随着大量的放热过程,在这个过程中,混凝土的温度会快速上升。混凝土的强度越高,水泥用量就越大,水热化也会越大,从而裂变。在混凝土的水泥空隙中可以掺混凝土膨胀剂,这样可以使混凝土更加密实,进而减少裂缝,本工程选用的混凝土膨胀剂为YF型号,通过实验来确定掺和量。
2、降低约束措施
(1)基础约束。为了避免贯穿性结构裂缝的问题,我们在垫层上铺设防水油毡,油毡最好铺设成双层,这样可以有效的减少摩擦约束。
(2)底板侧模约束。针对基坑支护措施底板侧模板的选择问题,我们一般采用预应力锚杆。当底板混凝土由于温度发生形变时,底板侧模会对底板产生约束,从而使底板变形,并产生裂缝。本工程针对这个问题,采取的措施是:砌筑250㎜的砖砌侧模,在侧模上涂刷乳化沥青,这样能够有效控制底板侧模约束的问题。
3、筏板基础施工工艺
(1)若在基坑开挖的时候,发现地下水,应该调整水位至基坑0.5m以下,保证在无水的条件下进行基础工程的施工。
(2)在开挖过程中,保持土的原有结构,开挖时,坑底以上0.2m至0.4m的土层,应人工清理,这样做的目的是避免破坏基土。换土夯实以避免超挖。另外,需要注意:基坑挖好后,不能直接进行下一道工序,应该在基底保留0.15至0.2m的土层,以免扰动基土。
(3)根据实际情况和施工要求,合理地确定施工方法,主要介绍以下两种方法:第一种,首先浇筑底板混凝土,过一段时间后,混凝土达到一定强度要求,再浇筑梁。另一种,将模板捆好,一次浇注完成。
(4)筏板长度超过40m后,应在基础中部设置后浇带,这样做的好处是:可以避免温度收缩。对于超厚的筏板,浇筑温度不能过高。
(5)浇注混凝土前,应做好清除地基、垫层的淤泥工作,另外,模板要浇水保证湿润。
(6)在混凝土浇注时,注意观察:是否有预埋件、钢筋、预埋洞口、模板发生错位,如果出现这种情况,应立即停止。
(7)混凝土浇注完成后,用抹子抹平压光。
4、大体积混凝土的具体施工过程
(1)混凝土的搅拌与供应。在开始制作混凝土之前要使用地下水或者是冰水冲洗石子,以降低石子本身的温度,这样可以在一定程度上降低混凝土的初始温度。可以利用微机对混凝土的计量进行控制,而且原材料的计量误差不能超出允许值。混凝土的搅拌时间必须在两个小时以上。
(2)浇筑方法。根据实际的情况确定浇筑顺序,在施工时要注意混凝土的供应要跟得上施工的需要,在浇筑的最后阶段要合理的减泵,减少因混凝土上升速度太快造成的胀模现象。在浇筑时应该采取薄层浇筑、循序渐进的不间断的方法去实施。提高泵的工作效率,确保上下混凝土层的有效结合。
(3)振捣。在混凝土泵送时自然形成的斜坡的浇筑带前、中、后三个位置各设置三个振动器。第一台振动器设在混凝土的卸料处,用来负责出管的混凝土的振捣,以使混凝土能顺利流到斜坡的底层,第二台振动器设在混凝土浇筑带的中间,用来完成斜面混凝土的密实工作,第三台振动器设在底层钢筋的位置,以使混凝土顺利流入下层钢筋底部,确保下层混凝土的密实。振捣时混凝土下料的速度不宜太快,分薄层连续浇筑。
(4)泌水处理。在混凝土的浇筑过程中,其状态是流动的,所以上分泌水和浆水一般都是顺着混凝土的坡脚流到坑底的,在施工时就可以成一定的坡度,让大量的泌水顺着坡度流入到周围的排水沟,然后再排放到基坑的外面,在混凝土的坡脚接近底板面标高的位置时,振动器的振捣手就要把混凝土的浇筑方向改成从顶端往回浇筑,也就是跟坡面形成一个积水坑,然后及时用软管把最后的泌水排除。
5、混凝土的温度监控及养护
混凝土的温度监控中所要注意的事项:使用混凝土温度测定仪和微机对底板混凝土的温控过程进行24h的连续监控;基础底板混凝土浇筑时应该有专门的工作人员预埋测温管,测温管的位置可以用保护木框标记,方便以后查找。在混凝土的养护过程中应该注意的是:墙与柱插筋要盖严;混凝土在完成浇筑及抹面压实的工作后,要立即用塑料布对混凝土进行覆盖;混凝土的接缝要盖严,避免水分蒸发,混凝土最后凝结后还要持续浇水至少两个星期。
五、结束语
综上所述,通过对基础筏板大体积混凝土施工技术的分析,我们有了一定了解,在施工过程中我们要按照材料选择、降低约束、筏板施工、混凝土施工這几个重要环节精细组织,对上述重点环节严格控制,进而有效保证施工质量。
参考文献
[1]JGJ55—2011普通混凝土配合比设计技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社,2011
[2]张爱慧.大体积混凝土施工中温度裂缝的分析与控制[J].广东建材,2009(1):42-44.