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摘要:大跨度预应力混凝土梁结构中的混凝土施工不仅需要优质钢材和可靠保证的高强混凝土,更要求施工人员掌握一套较为复杂的施工工艺,本文详细介绍了预应力混凝土施工及其技术质量控制要点,可为参与相关工作人员参考。
关键词:大跨度 预应力混凝土 梁结构施工技术
前言
为了满足建筑工程建设的需要,研究出一套准确、简便、高效的大跨度、大截面预应力混凝土转换梁结构混凝土施工技术理论体系,是大跨度预应力混凝土梁结构工程施工急需解决的问题。转换梁混凝土施工质量的优劣与整个工程的质量品质和成本造价有很大的关系,如何保证转换梁的外形美观和混凝土施工质量是至关重要的,提高施工技术水平,改善施工工艺,是保证大跨度预应力混凝土转换梁结构中的混凝土施工质量的关键。
1混凝土工程施工及其技术质量控制要点
大跨度预应力混凝土转换梁结构中的混凝土工程施工的重点是如何有效避免以及减少有害裂缝的生成。因转换梁是大体积混凝土构件,其混凝土的温度应力变化及收缩变形容易生成的温度裂缝和收缩裂缝,所以混凝土工程施工中主要是有效控制温度裂缝和收缩裂缝。对此可通过控制混凝土绝热温升,延缓混凝土降温速率,减少混凝土收缩,提高混凝土极限拉伸值等措施来很好地避免以及减少混凝土中收缩裂缝和温度裂缝的产生。具体可从以下施工过程采取措施来防范裂缝的产生。
1.1混凝土的配合比与拌制
混凝土配合比是指混凝土中各组成材料(水泥、水、砂、石)之间的比例关系。有两种表示方法:一种是以1立方米混凝土中各种材料用量,如:水泥0.3吨,水0.18吨,砂0.69吨,石子1.26吨;另一种是用单位质量的水泥与各种材料用量的比值及混凝土的水灰比来表示,例如前例可写成:C:S:G=1:2.3:4.2,W/C=0.6。现浇碎石混凝土配合比见表1。
表1现浇碎石混凝土配合比
预应力转换梁混凝土设计标号为C50级,根据预应力现浇混凝土配合比的设计,水泥的投加量不宜超过0.456吨。一味地追求高强度并不能很好地保证梁体外观光滑、减少裂缝,而应该在保证适当强度的同时要留有足够的强度储备,因此,水泥用量的设计应小于0.45吨,中砂、最大粒径<31.5的石子及水的投入量分别为0.344吨、0.913吨、0.190吨,而转换梁中布有密密麻麻的预应力管道和钢筋,使得交叉间距缩小,故混凝土配合比设计中坍落度为7~9cm,同时还要掺入一定量的缩水剂。
混凝土的拌制一般都是人工配合机械拌和,拌合机械采用500升强制式搅拌机,用电子计量设备称量砂和碎石,缩水剂、水泥则用袋装量配制,然后将混凝土原材料、砂、碎石、水泥添加剂等一起投入强制式搅拌机中进行拌合,4~6分钟即可充分将混凝土混合料拌和均匀。
1.2混凝土浇筑施工
(1)混凝土浇筑按层次来施工,每层连续浇筑约300~500mm厚的混凝土,同时要在上一层混凝土凝结之前将下一层浇筑完毕。
(2)注意要连续浇筑混凝土,其间中断不可超过6h,遇到不可抗拒因素时,超过4h仍不能进行浇筑时,则应采取必要的应急措施。在浇筑前对于施工缝应对其表面进行凿毛,并冲洗干净,在完全干透之前于其表面抹上一层10~15mm厚同强度的水泥砂浆。应将施工缝处的混凝土充分捣实。
(3)因混凝土坍落度为7~9cm,相对较大,这样会使表层钢筋上部的混凝土产生微小裂缝。对于此类情况可以在混凝土初次浇筑凝结前和混凝土预沉再进行一次抹面压实,通过这可以有效地防止这种裂缝的产生。
(4)控制混凝土的出机温度和浇筑温度。混凝土的浇筑温度T≤28℃,通过降低混凝土浇筑温度来缩小结构的内外温度梯度,这样可以适当的减缓混凝土的凝结速度。具体可以在混凝土拌合时加入掺有冰块的水,控制搅拌水温在4℃-8℃之间,这样便可以降低混凝土浇筑的温度。
1.3混凝土振捣施工
振捣应使混凝土密实为止,密实度越高,则混凝土强度就越好。混凝土宜连续浇筑,用插入式振动棒振捣时,应垂直快插慢拔,插点间距不大于振动棒作用半径的1.5倍;插入式振捣器不得碰撞予应力器材和模板,也不能利用钢筋激振砼。振捣时间以表面不出现气泡、混凝土下沉为止。在浇筑地点,按监理批准的试件留置计划,见证取样制作标准、同条件养护混凝土试块。同时,旁站监理人员要对混凝土坍落度进行检测,每个工作班不少于一次检测,并做好检测数据记录。还要注意模板在混凝土浇筑时产生的冲击力作用下,会导致其发生胀模、走位、漏浆的现象,从而使构件断面尺寸、轴线位置和表面标高等发生变化,易出现质量缺陷,影响混凝土外观质量。这时应当采取措施,及早处理,防患于未然。
1.4混凝土养护措施
在混凝土工程施工后,要采取有效的养护措施来控制混凝土内部与外表面的温差≤25℃;发现两者温度差值>25℃或者温度下降速率过快时,要采取保温措施来避免收缩裂缝和温度裂缝的产生。对于此类情况具体可以采用蓄热保温法进行养护。
蓄热保温法是指在裸露于表面的转换梁混凝土覆蓋一层保温材料(如:草袋、锯末等),这样可以减缓混凝土表面热扩散的速度,缩小混凝土表层与内部的温差,防止产生收缩裂缝和温度裂缝;同时适当延长了散热的时间,使混凝土的松弛特性得到充分的发挥。
1.5现场施工管理
随着大跨度预应力混凝土技术的发展,使得预应力混凝土在各项工程中得到广泛的应用,但因其施工工艺相对较复杂、要求施工技术高、需要有一定的专门设备,如张拉机具、灌浆设备等,这些因素使得预应力混凝土现场施工管理异常重要。因此,混凝土现场施工必须
建立科学的技术管理体系、严格控制施工要点等来确保预应力混凝土工程的施工质量,才能满足现代建筑工程高载重的要求。
现场施工管理的内容有:
(1)检查混凝土浇筑与振捣工艺方案;(2)检查混凝土浇筑的准备工作;(3)检查本次混凝土浇筑作业计划,检查混凝土的夜间作业的条件;(4)审批首盘混凝土入模;(5)按批准混凝土的振捣工艺,检查混凝土的振捣;(6)指令承包人进行坍落度,集料含水量试验。集料含水量变化较大时,可批承包人调整水灰比;(7)检查混凝土二次抹面;(8)审查混凝土浇筑的收盘条件,审批本次混凝土浇筑的收工;(9)查混凝土浇筑的施工记录。
2结论
因预应力混凝土本身的优点使得它在现代建筑工程中得到的充分的应用,这也给混凝土施工企业带来巨大的挑战,混凝土施工企业必须提高自身预应力混凝土的施工技术水平,加强施工技术人员、质量管理人员与施工技术管理人员的技术培养,最大限度减少工程的质量隐患,这样也可以保障施工企业的经济利益及诚信度。同时,施工企业要在每项工程施工前针对工程特点在基本管理体系上有侧重的进行管理工作,提高预应力混凝土工程施工管理效果。
参考文献:
[1]韦亮.大跨度预应力混凝土转换梁结构施工技术研究[J].硕士学位,重庆大学,2004.
[2]张松林,舒赣平.预应力钢骨混凝土结构转换梁的设计和分析.工业建筑,19(7).
[3]吾买尔江·阿西木.大跨度预应力混凝土转换梁结构中混凝土工程施工分析[J].建筑工程,2007,33(2).
关键词:大跨度 预应力混凝土 梁结构施工技术
前言
为了满足建筑工程建设的需要,研究出一套准确、简便、高效的大跨度、大截面预应力混凝土转换梁结构混凝土施工技术理论体系,是大跨度预应力混凝土梁结构工程施工急需解决的问题。转换梁混凝土施工质量的优劣与整个工程的质量品质和成本造价有很大的关系,如何保证转换梁的外形美观和混凝土施工质量是至关重要的,提高施工技术水平,改善施工工艺,是保证大跨度预应力混凝土转换梁结构中的混凝土施工质量的关键。
1混凝土工程施工及其技术质量控制要点
大跨度预应力混凝土转换梁结构中的混凝土工程施工的重点是如何有效避免以及减少有害裂缝的生成。因转换梁是大体积混凝土构件,其混凝土的温度应力变化及收缩变形容易生成的温度裂缝和收缩裂缝,所以混凝土工程施工中主要是有效控制温度裂缝和收缩裂缝。对此可通过控制混凝土绝热温升,延缓混凝土降温速率,减少混凝土收缩,提高混凝土极限拉伸值等措施来很好地避免以及减少混凝土中收缩裂缝和温度裂缝的产生。具体可从以下施工过程采取措施来防范裂缝的产生。
1.1混凝土的配合比与拌制
混凝土配合比是指混凝土中各组成材料(水泥、水、砂、石)之间的比例关系。有两种表示方法:一种是以1立方米混凝土中各种材料用量,如:水泥0.3吨,水0.18吨,砂0.69吨,石子1.26吨;另一种是用单位质量的水泥与各种材料用量的比值及混凝土的水灰比来表示,例如前例可写成:C:S:G=1:2.3:4.2,W/C=0.6。现浇碎石混凝土配合比见表1。
表1现浇碎石混凝土配合比
预应力转换梁混凝土设计标号为C50级,根据预应力现浇混凝土配合比的设计,水泥的投加量不宜超过0.456吨。一味地追求高强度并不能很好地保证梁体外观光滑、减少裂缝,而应该在保证适当强度的同时要留有足够的强度储备,因此,水泥用量的设计应小于0.45吨,中砂、最大粒径<31.5的石子及水的投入量分别为0.344吨、0.913吨、0.190吨,而转换梁中布有密密麻麻的预应力管道和钢筋,使得交叉间距缩小,故混凝土配合比设计中坍落度为7~9cm,同时还要掺入一定量的缩水剂。
混凝土的拌制一般都是人工配合机械拌和,拌合机械采用500升强制式搅拌机,用电子计量设备称量砂和碎石,缩水剂、水泥则用袋装量配制,然后将混凝土原材料、砂、碎石、水泥添加剂等一起投入强制式搅拌机中进行拌合,4~6分钟即可充分将混凝土混合料拌和均匀。
1.2混凝土浇筑施工
(1)混凝土浇筑按层次来施工,每层连续浇筑约300~500mm厚的混凝土,同时要在上一层混凝土凝结之前将下一层浇筑完毕。
(2)注意要连续浇筑混凝土,其间中断不可超过6h,遇到不可抗拒因素时,超过4h仍不能进行浇筑时,则应采取必要的应急措施。在浇筑前对于施工缝应对其表面进行凿毛,并冲洗干净,在完全干透之前于其表面抹上一层10~15mm厚同强度的水泥砂浆。应将施工缝处的混凝土充分捣实。
(3)因混凝土坍落度为7~9cm,相对较大,这样会使表层钢筋上部的混凝土产生微小裂缝。对于此类情况可以在混凝土初次浇筑凝结前和混凝土预沉再进行一次抹面压实,通过这可以有效地防止这种裂缝的产生。
(4)控制混凝土的出机温度和浇筑温度。混凝土的浇筑温度T≤28℃,通过降低混凝土浇筑温度来缩小结构的内外温度梯度,这样可以适当的减缓混凝土的凝结速度。具体可以在混凝土拌合时加入掺有冰块的水,控制搅拌水温在4℃-8℃之间,这样便可以降低混凝土浇筑的温度。
1.3混凝土振捣施工
振捣应使混凝土密实为止,密实度越高,则混凝土强度就越好。混凝土宜连续浇筑,用插入式振动棒振捣时,应垂直快插慢拔,插点间距不大于振动棒作用半径的1.5倍;插入式振捣器不得碰撞予应力器材和模板,也不能利用钢筋激振砼。振捣时间以表面不出现气泡、混凝土下沉为止。在浇筑地点,按监理批准的试件留置计划,见证取样制作标准、同条件养护混凝土试块。同时,旁站监理人员要对混凝土坍落度进行检测,每个工作班不少于一次检测,并做好检测数据记录。还要注意模板在混凝土浇筑时产生的冲击力作用下,会导致其发生胀模、走位、漏浆的现象,从而使构件断面尺寸、轴线位置和表面标高等发生变化,易出现质量缺陷,影响混凝土外观质量。这时应当采取措施,及早处理,防患于未然。
1.4混凝土养护措施
在混凝土工程施工后,要采取有效的养护措施来控制混凝土内部与外表面的温差≤25℃;发现两者温度差值>25℃或者温度下降速率过快时,要采取保温措施来避免收缩裂缝和温度裂缝的产生。对于此类情况具体可以采用蓄热保温法进行养护。
蓄热保温法是指在裸露于表面的转换梁混凝土覆蓋一层保温材料(如:草袋、锯末等),这样可以减缓混凝土表面热扩散的速度,缩小混凝土表层与内部的温差,防止产生收缩裂缝和温度裂缝;同时适当延长了散热的时间,使混凝土的松弛特性得到充分的发挥。
1.5现场施工管理
随着大跨度预应力混凝土技术的发展,使得预应力混凝土在各项工程中得到广泛的应用,但因其施工工艺相对较复杂、要求施工技术高、需要有一定的专门设备,如张拉机具、灌浆设备等,这些因素使得预应力混凝土现场施工管理异常重要。因此,混凝土现场施工必须
建立科学的技术管理体系、严格控制施工要点等来确保预应力混凝土工程的施工质量,才能满足现代建筑工程高载重的要求。
现场施工管理的内容有:
(1)检查混凝土浇筑与振捣工艺方案;(2)检查混凝土浇筑的准备工作;(3)检查本次混凝土浇筑作业计划,检查混凝土的夜间作业的条件;(4)审批首盘混凝土入模;(5)按批准混凝土的振捣工艺,检查混凝土的振捣;(6)指令承包人进行坍落度,集料含水量试验。集料含水量变化较大时,可批承包人调整水灰比;(7)检查混凝土二次抹面;(8)审查混凝土浇筑的收盘条件,审批本次混凝土浇筑的收工;(9)查混凝土浇筑的施工记录。
2结论
因预应力混凝土本身的优点使得它在现代建筑工程中得到的充分的应用,这也给混凝土施工企业带来巨大的挑战,混凝土施工企业必须提高自身预应力混凝土的施工技术水平,加强施工技术人员、质量管理人员与施工技术管理人员的技术培养,最大限度减少工程的质量隐患,这样也可以保障施工企业的经济利益及诚信度。同时,施工企业要在每项工程施工前针对工程特点在基本管理体系上有侧重的进行管理工作,提高预应力混凝土工程施工管理效果。
参考文献:
[1]韦亮.大跨度预应力混凝土转换梁结构施工技术研究[J].硕士学位,重庆大学,2004.
[2]张松林,舒赣平.预应力钢骨混凝土结构转换梁的设计和分析.工业建筑,19(7).
[3]吾买尔江·阿西木.大跨度预应力混凝土转换梁结构中混凝土工程施工分析[J].建筑工程,2007,33(2).