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【摘 要】 简要介绍了高层住宅大体积混凝土的特点,介绍了大体积混凝土结构裂缝产生的原因,并以材料、施工、设计、和维护四个方面进行综合解决,并提出了预防和减少混凝土裂缝的一般方法和施工中所要注意的几个问题。
【关键词】 大体积混凝土;裂缝;预防;控制
大体积混凝土施工的主要技术难点是防止混凝土表面产生裂缝。对裂缝进行有效的控制,将直接影响工程建设的质量和使用寿命。这是一道困扰世界的工程建设难题。经过上千次的反复对比试验,摸索出大体积混凝土浇筑裂缝控制配方,并制订了科学的施工方案。
1.项目介绍
首创国际城项目总用地面积约17.53万平方米,总建筑面积约61万平方米。一期工程共9栋住宅和一个地下车库,总建筑面积大约为16万平方米,最高为34层,最低为24层。建筑结构形式为剪力墙结构,建筑结构类别为二类,合理使用年限50年,防火设计建筑分类为一类,其耐火等级为一级。本工程地下室均采用补偿收缩抗渗混凝土,其中均加入微膨胀剂,抗渗等级0.6MPa。
该住宅楼5#为34层建筑,钢筋砼底板厚度1200,混凝土强度等级为C35,抗渗等级P8,浇筑量为1500m,属大体积砼施工范畴。底板施工时,从选用合理的砼配合比、加强砼施:严格控制砼内外温差等环节抓起,采取有效措施,有效的避免大体积混凝土温度裂缝的产生,保证了住宅楼的施工质量。
2.大体积混凝土浇筑技术的在建筑施工中问题的对策分析
2.1.混凝土的混合比例直接影響混凝土的质量
保证设计强度,又要大幅度降低水化热;既要使混凝土具有良好的和易性、可泵性,又要降低水泥和水的用量。除此之外,严格禁止与其它品牌水泥混合使用,不同等级水泥之间以及旋窑与机立窑水泥之间都不得混合使用,以免影响混凝土性能。混凝土所用水、砂、石经检验应符合使用标准,避免用污染水及带有污泥的砂、石来配制混凝土。对普通结构混凝土,应控制合理的水灰比。其中水泥、砂、石子、水之间的比例,应根据不同的要求,设计合理的混凝土等级配合比。
2.2.混凝土浇筑和养护方案的准备
浇筑前认真核对混凝土浇筑申请单,确保浇筑的混凝土不超过初凝时间,做好坍落度的现场测试工作(每2~3h测一次),及时检测混凝土的出罐温度,严禁向砼中加水,发现问题及时与搅拌站取得联系解决。泵送混凝土前,泵管内部湿润畅通后,方可泵送混凝土。
2.3.确定保温材料的厚度,预测混凝土表面温度
在混凝土开始降温时,在其表面覆盖保温材料,使表层混凝土温度提高,达到减小混凝土内表温差的目的。在炎热的夏季,大体积混凝上在降温阶段要(保温)养护。需要因情制宜,选择适当的保温材料,并综合考虑后才确定。为了更好的浇筑,对混凝土的表面温度进行预测是必须的,还要加强温度控制,改善约束条件,削减温度应力,从而有效地控制有害裂缝的出现和发展。
2.4.混凝土后期养护
混凝土拌和物浇筑成型后应及时进行养护。养护的目的是为混凝土正常硬化创造必要的温度.湿度条件,防止收缩开裂,保证混凝土达到设计要求的强度。混凝土浇筑完毕后,应在12h内加以覆盖和浇水。普通硅酸盐水泥拌制的混凝土不得少于14d。养护方法分为降温法和保温法两种。降温法即在混凝土浇筑成型后,用蓄水,撒水或喷水养护,保温法是在混凝土成型后,使用保温材料覆盖养护(如塑料薄膜、草袋等)及薄膜养生液养护,可视具体条件选用。养护原理:塑料薄膜养护是将塑料溶液喷涂在已凝结的混凝土表面上,挥发后,形成一层薄膜,使混凝土表面与空气隔绝,混凝土中的水分不再蒸发,内部保持为湿润状态。
3.具体项目施工安排
3.1施工工期
本工程总工期为750天,混凝土施工工期为330天,基础底板施工工期40天。
3.2流水段的划分
根据本工程特点,基础分五段施工,以后浇带划分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段为车库,Ⅵ段主楼,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为一大流水段进行流水施工,Ⅴ段分为两段施工。
3.3现场布置
基础底板混凝土浇筑Ⅰ~Ⅳ段使用2台混凝土输送泵,分别安装在基础东侧、塔吊南侧,基础东南角。Ⅴ使用3台混凝土输送,通过和供电实业公司协商,安装在东侧供电实业公司院内。管件布设在坚实的基础上,并固定牢固。在泵机出口设置一段弯曲管路,使混凝土柱能以一定角度流动,以缓减轴向力的不利影响。
3.4试验室
按照我公司试验工作要求,各种材料以及混凝土试块均由试验室取样制作,送交公司中心试验室进行试验、见证试验委托西安市质量监督站中心试验室做试验。现场试验室建在施工主路南侧水泵房东侧(详见混凝土施工方案)。
3.5商品混凝土技术要求
碎石Ⅱ类,粒径5-25mm,含泥量〈1.0%,含泥块量〈0.5%,针状和片状颗粒的总含量〈15%,压碎指标20%。在规定的试验龄期膨胀率〈0.10%。中砂Ⅱ类,细度模数3.0~2.3。含泥量〈3.0%,含泥块量〈1.0%。碱集料反应:在规定的试验龄期膨胀率〈0.10%。底板采用矿渣水泥,其余结构采用普通水泥。采用饮用水。
3.6混凝土配合比设计要求
混凝土坍落度要求:垫层160±20mm、地下室结构混凝土140±20mm、地上结构混凝土180±20mm。根据砂石含水率调整加水量。若发现砂石含水率与施工配合比不符,项目部可拒收。已出厂的混凝土,混凝土严禁加水。罐车行走路线、以及罐车行走的各种证件,由搅拌站负责办理,除不可预测的行政命令和交通管制外,搅拌站保证罐车行驶畅通。
4.施工方法
底板厚1500mm,南北轴线长50m,东西轴线84m;底板为抗渗混凝土,混凝土强度等级详见前表,混凝土坍落度为14±2cm,混凝土量1700m3。由于底板混凝土量大,按照后浇带分段施工。采用HBT60C混凝土泵施工。 4.1底板标高的控制
底板钢筋绑扎前,将主轴线引至防水找平层(竖向)上,作出标志,弹出墨线。根据临时标准点,在底板墙、柱钢筋上,用红油漆标出该层+50cm线。浇筑混凝土时每个开间用小白线拉对角线控制标高。
4.2底板混凝土施工工艺
先浇筑底板混凝土,到达电梯井、积水坑时,由地泵集中浇电梯坑,积水坑底板。然后浇筑大面底板混凝土,最后浇外墙导墙。
底板板厚1500mm,底板混凝土浇筑采用分层、分段施工,底板分3层浇筑,每层浇筑厚度为500mm,采用测杆检查分层厚度。在已浇筑的下层混凝土尚未初凝前,开始浇上一层,逐层进行,直至浇筑完成,为了不使混凝土在浇筑过程中出现冷缝,初凝时间不小于8h。底板混凝土收干后,用木抹子搓压三遍,并拉线找平,防止混凝土表面干裂,然后立即铺一层塑料布并覆盖两层草帘,浇水养护不少于21d。
5.保证措施
首先混凝土浇筑不应留冷缝,保证浇筑的交接时间,应控制在初凝前,保证振捣密实,严格控制振捣时间,移动距离和插入深度,严防漏振及过振。其次,及时发出温控警报,做好覆盖保温及保湿工作,但覆盖层也不应过热,必要时应揭开保温层,以利于散热,且保证混凝土供应,确保不留冷缝。另外,做好现场协调、组织管理,要有充足的人力、物力、保证施工按计划顺利进行。
检查混凝土在浇筑地点的坍落度,混凝土坍落度损失控制在允许范围内。工人要挂牌操作,严格控制下料的厚度,一次混凝土下料不能过厚,避免形成欠振,混凝土浇筑时,每层下料厚度小于500mm,要按顺序振捣,以防少振或漏振,对基础梁、积水坑、框架柱根部钢筋数量多的部位,派专人监控振捣。模板必须及时涂刷脱模剂,要严格控制拆模时间,拆模不宜过早。
6.结语
大体积混凝土浇筑技术是目前施工中应用较多的一项新技术,它直接影响到建筑施工。掌握此类问题的所采取的相应施工措施,则实际生产当中就很容易保证施工质量。而各种方法对策层出不穷,笔者给出的在设计的优化下,改善施工工艺,提高施工质量,辅以温度监测工作及加强养护,坚持严谨的施工组织管理,很大程度地控制大体积混凝土裂缝的发生。
參考文献:
[1]孙修艾,程曙明,大面积框架结构梁板混凝土一次整体浇筑施工技术,建筑技术,2003.
[2]詹文庆,浅谈大体积混凝土结构技术,科技信息,2009.
【关键词】 大体积混凝土;裂缝;预防;控制
大体积混凝土施工的主要技术难点是防止混凝土表面产生裂缝。对裂缝进行有效的控制,将直接影响工程建设的质量和使用寿命。这是一道困扰世界的工程建设难题。经过上千次的反复对比试验,摸索出大体积混凝土浇筑裂缝控制配方,并制订了科学的施工方案。
1.项目介绍
首创国际城项目总用地面积约17.53万平方米,总建筑面积约61万平方米。一期工程共9栋住宅和一个地下车库,总建筑面积大约为16万平方米,最高为34层,最低为24层。建筑结构形式为剪力墙结构,建筑结构类别为二类,合理使用年限50年,防火设计建筑分类为一类,其耐火等级为一级。本工程地下室均采用补偿收缩抗渗混凝土,其中均加入微膨胀剂,抗渗等级0.6MPa。
该住宅楼5#为34层建筑,钢筋砼底板厚度1200,混凝土强度等级为C35,抗渗等级P8,浇筑量为1500m,属大体积砼施工范畴。底板施工时,从选用合理的砼配合比、加强砼施:严格控制砼内外温差等环节抓起,采取有效措施,有效的避免大体积混凝土温度裂缝的产生,保证了住宅楼的施工质量。
2.大体积混凝土浇筑技术的在建筑施工中问题的对策分析
2.1.混凝土的混合比例直接影響混凝土的质量
保证设计强度,又要大幅度降低水化热;既要使混凝土具有良好的和易性、可泵性,又要降低水泥和水的用量。除此之外,严格禁止与其它品牌水泥混合使用,不同等级水泥之间以及旋窑与机立窑水泥之间都不得混合使用,以免影响混凝土性能。混凝土所用水、砂、石经检验应符合使用标准,避免用污染水及带有污泥的砂、石来配制混凝土。对普通结构混凝土,应控制合理的水灰比。其中水泥、砂、石子、水之间的比例,应根据不同的要求,设计合理的混凝土等级配合比。
2.2.混凝土浇筑和养护方案的准备
浇筑前认真核对混凝土浇筑申请单,确保浇筑的混凝土不超过初凝时间,做好坍落度的现场测试工作(每2~3h测一次),及时检测混凝土的出罐温度,严禁向砼中加水,发现问题及时与搅拌站取得联系解决。泵送混凝土前,泵管内部湿润畅通后,方可泵送混凝土。
2.3.确定保温材料的厚度,预测混凝土表面温度
在混凝土开始降温时,在其表面覆盖保温材料,使表层混凝土温度提高,达到减小混凝土内表温差的目的。在炎热的夏季,大体积混凝上在降温阶段要(保温)养护。需要因情制宜,选择适当的保温材料,并综合考虑后才确定。为了更好的浇筑,对混凝土的表面温度进行预测是必须的,还要加强温度控制,改善约束条件,削减温度应力,从而有效地控制有害裂缝的出现和发展。
2.4.混凝土后期养护
混凝土拌和物浇筑成型后应及时进行养护。养护的目的是为混凝土正常硬化创造必要的温度.湿度条件,防止收缩开裂,保证混凝土达到设计要求的强度。混凝土浇筑完毕后,应在12h内加以覆盖和浇水。普通硅酸盐水泥拌制的混凝土不得少于14d。养护方法分为降温法和保温法两种。降温法即在混凝土浇筑成型后,用蓄水,撒水或喷水养护,保温法是在混凝土成型后,使用保温材料覆盖养护(如塑料薄膜、草袋等)及薄膜养生液养护,可视具体条件选用。养护原理:塑料薄膜养护是将塑料溶液喷涂在已凝结的混凝土表面上,挥发后,形成一层薄膜,使混凝土表面与空气隔绝,混凝土中的水分不再蒸发,内部保持为湿润状态。
3.具体项目施工安排
3.1施工工期
本工程总工期为750天,混凝土施工工期为330天,基础底板施工工期40天。
3.2流水段的划分
根据本工程特点,基础分五段施工,以后浇带划分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段为车库,Ⅵ段主楼,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为一大流水段进行流水施工,Ⅴ段分为两段施工。
3.3现场布置
基础底板混凝土浇筑Ⅰ~Ⅳ段使用2台混凝土输送泵,分别安装在基础东侧、塔吊南侧,基础东南角。Ⅴ使用3台混凝土输送,通过和供电实业公司协商,安装在东侧供电实业公司院内。管件布设在坚实的基础上,并固定牢固。在泵机出口设置一段弯曲管路,使混凝土柱能以一定角度流动,以缓减轴向力的不利影响。
3.4试验室
按照我公司试验工作要求,各种材料以及混凝土试块均由试验室取样制作,送交公司中心试验室进行试验、见证试验委托西安市质量监督站中心试验室做试验。现场试验室建在施工主路南侧水泵房东侧(详见混凝土施工方案)。
3.5商品混凝土技术要求
碎石Ⅱ类,粒径5-25mm,含泥量〈1.0%,含泥块量〈0.5%,针状和片状颗粒的总含量〈15%,压碎指标20%。在规定的试验龄期膨胀率〈0.10%。中砂Ⅱ类,细度模数3.0~2.3。含泥量〈3.0%,含泥块量〈1.0%。碱集料反应:在规定的试验龄期膨胀率〈0.10%。底板采用矿渣水泥,其余结构采用普通水泥。采用饮用水。
3.6混凝土配合比设计要求
混凝土坍落度要求:垫层160±20mm、地下室结构混凝土140±20mm、地上结构混凝土180±20mm。根据砂石含水率调整加水量。若发现砂石含水率与施工配合比不符,项目部可拒收。已出厂的混凝土,混凝土严禁加水。罐车行走路线、以及罐车行走的各种证件,由搅拌站负责办理,除不可预测的行政命令和交通管制外,搅拌站保证罐车行驶畅通。
4.施工方法
底板厚1500mm,南北轴线长50m,东西轴线84m;底板为抗渗混凝土,混凝土强度等级详见前表,混凝土坍落度为14±2cm,混凝土量1700m3。由于底板混凝土量大,按照后浇带分段施工。采用HBT60C混凝土泵施工。 4.1底板标高的控制
底板钢筋绑扎前,将主轴线引至防水找平层(竖向)上,作出标志,弹出墨线。根据临时标准点,在底板墙、柱钢筋上,用红油漆标出该层+50cm线。浇筑混凝土时每个开间用小白线拉对角线控制标高。
4.2底板混凝土施工工艺
先浇筑底板混凝土,到达电梯井、积水坑时,由地泵集中浇电梯坑,积水坑底板。然后浇筑大面底板混凝土,最后浇外墙导墙。
底板板厚1500mm,底板混凝土浇筑采用分层、分段施工,底板分3层浇筑,每层浇筑厚度为500mm,采用测杆检查分层厚度。在已浇筑的下层混凝土尚未初凝前,开始浇上一层,逐层进行,直至浇筑完成,为了不使混凝土在浇筑过程中出现冷缝,初凝时间不小于8h。底板混凝土收干后,用木抹子搓压三遍,并拉线找平,防止混凝土表面干裂,然后立即铺一层塑料布并覆盖两层草帘,浇水养护不少于21d。
5.保证措施
首先混凝土浇筑不应留冷缝,保证浇筑的交接时间,应控制在初凝前,保证振捣密实,严格控制振捣时间,移动距离和插入深度,严防漏振及过振。其次,及时发出温控警报,做好覆盖保温及保湿工作,但覆盖层也不应过热,必要时应揭开保温层,以利于散热,且保证混凝土供应,确保不留冷缝。另外,做好现场协调、组织管理,要有充足的人力、物力、保证施工按计划顺利进行。
检查混凝土在浇筑地点的坍落度,混凝土坍落度损失控制在允许范围内。工人要挂牌操作,严格控制下料的厚度,一次混凝土下料不能过厚,避免形成欠振,混凝土浇筑时,每层下料厚度小于500mm,要按顺序振捣,以防少振或漏振,对基础梁、积水坑、框架柱根部钢筋数量多的部位,派专人监控振捣。模板必须及时涂刷脱模剂,要严格控制拆模时间,拆模不宜过早。
6.结语
大体积混凝土浇筑技术是目前施工中应用较多的一项新技术,它直接影响到建筑施工。掌握此类问题的所采取的相应施工措施,则实际生产当中就很容易保证施工质量。而各种方法对策层出不穷,笔者给出的在设计的优化下,改善施工工艺,提高施工质量,辅以温度监测工作及加强养护,坚持严谨的施工组织管理,很大程度地控制大体积混凝土裂缝的发生。
參考文献:
[1]孙修艾,程曙明,大面积框架结构梁板混凝土一次整体浇筑施工技术,建筑技术,2003.
[2]詹文庆,浅谈大体积混凝土结构技术,科技信息,2009.