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摘要:随着我国城市化进程的不断深入,各个地区都在大兴土木的实施城市的现代化建设,而这毋庸置疑的就会涉及大体积混凝土在工程实践中的应用。如今混凝土俨然已成为楼宇建设的主要材料,但是其在浇筑过程中存在的胀模难题一直困扰着工程行业的技术人员。砼浇筑过程中的胀模现象不仅关乎到建筑的外观美感和结构主体的牢固,而且也势必造成资源的大量浪费和工程成本的不断攀升,因此有必要将胀模作为课题去深入研究。
关键词:混凝土;胀模;模板支护;防治措施
前言
建筑结构设计的复杂促使梁、板、柱等建筑体主要的构件不得不实施现场浇筑,而且楼层高度的攀升也使模板支护的难题日益加大。胀模作为长期困扰大体积混凝土的难题,其涉及到建筑材料、设计、施工和管理等诸多方面,而且砼胀模现象会造成构件尺寸增大、外形不规整,严重的甚至需要剔凿或者重新浇筑,不但大大滞后了工程的既定工期,而且也使得工程成本大幅升高。鉴于此,我们需要从混凝土胀模的根本原因出发,从源头上彻底杜绝。
1.砼构件浇筑中胀模的原因
混凝土构件浇筑过程中出现胀模的原因很多,诸如材料原因、施工原因、技术原因等,其中牵涉到模板支护和混凝土浇筑的任何一个环节出现偏差都有可能导致胀模现象的出现,但是按照砼构件的形成条件归纳起来大致分为模板方面原因和混凝土浇筑方面原因两类。
1.1模板方面原因
模板是形成混凝土浇筑支护体系的关键,同时也是造成胀模的主要原因。
首先工程实际中没有对所使用的模板进行预先的受力验算和必要的模板设计,诸如荷载的组合、对拉螺栓的布设、细节或洞口部位的处理等都缺乏专业的施工方案和技术交底,现场的工人大都根据现场的材料“自由结合”。
其次是现场很多钢模板甚至是木模板都被周转使用了许多次,而且模板在重复的安装和拆除过程中,势必会造成变形以及受力疲劳,所以即使经过了维修和矫正,其仍旧在对接处和阴阳角处受力薄弱,出现漏浆和胀模现象,更有甚者是模板的加固方法不当,造成侧压力或者局部压力过大,加重胀模。
最后是模板的支撑系统不正确。例如,一般的垂直支撑都是在柱两侧500~900毫米处,但实际中往往因为同时浇注梁、柱砼时柱子的两侧施工荷载最大且振捣方法不规范造成模板在动荷载作用下因固定不牢而产生位移;再如,500毫米厚及以上的剪力墙,模板尺寸不规范、木方尺寸,紧固螺栓用的过小或者紧固螺栓间距过大,都可能导致模板变形、胀开。
1.2混凝土浇筑方面原因
混凝土的浇筑是一个动态的过程,因此造成胀模的原因也比较多。简单列举如下:
1)混凝土坍落度大,浇筑过程速度快。当砼的浇筑刚刚结束,而且其自身的初凝还没有开始,则其自身的水平和竖直压力很容易造成胀模。
2)浇筑和振捣过程随意性大。施工单位对混凝土的振捣方法不重视,尤其是插入式振动器振捣混凝土时,其造成的可液化性都会致使后期的胀模。
3)初凝时间长,混凝土的硬化速度慢。随着混凝土浇筑厚度的增加,特别是一些连续施做的工程,混凝土层的下部还没有开始初凝,上层不断浇筑的混凝土将会持续增加模板的侧向压力。
4)混凝土的温度变化以及一些自身特性,引起砼内部的结构变化。众所周知,混凝土是砂、石、水泥以及掺加剂的合成物,水泥水化热引起的温度变化,势必造成砼的内部温度升高,而外部的散热又不良好,容易造成表面拉应力超过砼的极限抗拉强度;另外,水泥混凝土本身就具有热胀冷缩的性能,混凝土的温度外低里高,最终造成不能恢复的内外不一致变形。
2.砼浇筑中防止胀模的措施
明白了砼浇筑过程中导致胀模的原因,我们在工程实践中就要做到有的放矢,针对性的开展防治措施。
2.1合理计划,统筹安排。首先施工单位要根据荷载的组合情况,做出合理的模板设计方案,其中要对对拉螺栓的布设以及支撑布置和节点处理做出详尽的描述;其次要认真的组织模板的安装与验收工作,仔细测量、认真校对尺寸和角度等几何参数。
2.2增加模板刚度。采用预埋塑料管内穿螺栓以及冂形卡等构件来增强模板的固定,进而控制模板的侧向变形。此外,减少悬臂架长度,使模板端部的受力变小来变形减少;螺栓固定在侧模的竖楞上,用螺帽拧紧,有效控制模板的侧向变形等都是提高模板整体性能和增加模板刚度的好办法。当然,对于厚度>500毫米的剪力墙,除用150*150木方加铁丝捆绑外,还需预埋塑料管穿直径16~18mm的螺栓加强,而且上下左右间隔300mm。
2.3模板加固。对于大体积的混凝土结构,模板的加固过程是必不可少的。一般来说,为了避免模板出现跑模和胀模现象,都会采用双排钢管支架,并根据钢筋支架计算书来加密支撑钢管的间距。另外还要合理组合模板,无论是钢模板还是木模板都要达到组合合理、固定方便、接缝严密的效果。
2.4改善砼的配合比,增强其温度控制的方法,减少膨胀因素。采用水化热极低的32.5MPa的矿渣水泥,掺加可增加可泵性的I级粉煤灰。另外还需要采用人工冷却的方法降低砼的浇筑温度。
2.5确保模板拼缝严密。钢模由于长期使用,材质产生疲劳,如果维修不到位,组装不细心,就会造成钢模拼缝不严;木头的特性是遇潮湿时会胀,而遇干燥时它亦会变形,因此木模拼缝常因材质受气候影响而出现不同程度的裂缝。为使拼缝严密,施工时候需要在梁柱接头1000mm范围内的木模内侧铺一层纤维布并在钢筋密集的节点上进行砼振捣,以防止因动荷载过大而漏浆。
2.6严格检查模板质量。模板的质量不仅关乎到胀模与否,而且也直接影响到浇筑出的混凝土成品的外观美观,因此需要做好模板质量的预先控制。模板属于消耗性材料,但不是一次性的,为了节约成本同时也为了在模板质量环节杜绝胀模情形的发生,需要施工人员在模板拆除后,及时的分类保养,并淘汰一批不能使用的模板。另外,模板施工完毕之后,应按施工验收规范会同监理进行模板的质量验收,重点检查模板的几何尺寸、模板拼接及钢模组合方法、模板固定及支撑是否合理,有效预防胀模。
3.结束语
砼浇筑中的胀模现象牵涉到各个方面,我们上面的论述可以有效降低胀模的发生,但是仍需要有关部门尽管研究出便于拆卸,可重复利用的循环使用模板,相信这样的模板也是胀模难题的“克星”。
参考文献:
[1]吴义明等,大体积高强混凝土转换层板控制,混凝土,2005
[2]曹可之,大体积混凝土结构裂缝控制的综合措施,建筑结构,2006
[3]陆勤航,现浇混凝土施工胀模的防治措施 安徽建筑,2003,10(5)
[4]龚爱群 王君等,混凝土胀模原因分析及应对措施,科技资讯导报,2007(14)
[5]杨军 纪润强,混凝土胀模原因分析及对策,散装水泥,2004(4)
关键词:混凝土;胀模;模板支护;防治措施
前言
建筑结构设计的复杂促使梁、板、柱等建筑体主要的构件不得不实施现场浇筑,而且楼层高度的攀升也使模板支护的难题日益加大。胀模作为长期困扰大体积混凝土的难题,其涉及到建筑材料、设计、施工和管理等诸多方面,而且砼胀模现象会造成构件尺寸增大、外形不规整,严重的甚至需要剔凿或者重新浇筑,不但大大滞后了工程的既定工期,而且也使得工程成本大幅升高。鉴于此,我们需要从混凝土胀模的根本原因出发,从源头上彻底杜绝。
1.砼构件浇筑中胀模的原因
混凝土构件浇筑过程中出现胀模的原因很多,诸如材料原因、施工原因、技术原因等,其中牵涉到模板支护和混凝土浇筑的任何一个环节出现偏差都有可能导致胀模现象的出现,但是按照砼构件的形成条件归纳起来大致分为模板方面原因和混凝土浇筑方面原因两类。
1.1模板方面原因
模板是形成混凝土浇筑支护体系的关键,同时也是造成胀模的主要原因。
首先工程实际中没有对所使用的模板进行预先的受力验算和必要的模板设计,诸如荷载的组合、对拉螺栓的布设、细节或洞口部位的处理等都缺乏专业的施工方案和技术交底,现场的工人大都根据现场的材料“自由结合”。
其次是现场很多钢模板甚至是木模板都被周转使用了许多次,而且模板在重复的安装和拆除过程中,势必会造成变形以及受力疲劳,所以即使经过了维修和矫正,其仍旧在对接处和阴阳角处受力薄弱,出现漏浆和胀模现象,更有甚者是模板的加固方法不当,造成侧压力或者局部压力过大,加重胀模。
最后是模板的支撑系统不正确。例如,一般的垂直支撑都是在柱两侧500~900毫米处,但实际中往往因为同时浇注梁、柱砼时柱子的两侧施工荷载最大且振捣方法不规范造成模板在动荷载作用下因固定不牢而产生位移;再如,500毫米厚及以上的剪力墙,模板尺寸不规范、木方尺寸,紧固螺栓用的过小或者紧固螺栓间距过大,都可能导致模板变形、胀开。
1.2混凝土浇筑方面原因
混凝土的浇筑是一个动态的过程,因此造成胀模的原因也比较多。简单列举如下:
1)混凝土坍落度大,浇筑过程速度快。当砼的浇筑刚刚结束,而且其自身的初凝还没有开始,则其自身的水平和竖直压力很容易造成胀模。
2)浇筑和振捣过程随意性大。施工单位对混凝土的振捣方法不重视,尤其是插入式振动器振捣混凝土时,其造成的可液化性都会致使后期的胀模。
3)初凝时间长,混凝土的硬化速度慢。随着混凝土浇筑厚度的增加,特别是一些连续施做的工程,混凝土层的下部还没有开始初凝,上层不断浇筑的混凝土将会持续增加模板的侧向压力。
4)混凝土的温度变化以及一些自身特性,引起砼内部的结构变化。众所周知,混凝土是砂、石、水泥以及掺加剂的合成物,水泥水化热引起的温度变化,势必造成砼的内部温度升高,而外部的散热又不良好,容易造成表面拉应力超过砼的极限抗拉强度;另外,水泥混凝土本身就具有热胀冷缩的性能,混凝土的温度外低里高,最终造成不能恢复的内外不一致变形。
2.砼浇筑中防止胀模的措施
明白了砼浇筑过程中导致胀模的原因,我们在工程实践中就要做到有的放矢,针对性的开展防治措施。
2.1合理计划,统筹安排。首先施工单位要根据荷载的组合情况,做出合理的模板设计方案,其中要对对拉螺栓的布设以及支撑布置和节点处理做出详尽的描述;其次要认真的组织模板的安装与验收工作,仔细测量、认真校对尺寸和角度等几何参数。
2.2增加模板刚度。采用预埋塑料管内穿螺栓以及冂形卡等构件来增强模板的固定,进而控制模板的侧向变形。此外,减少悬臂架长度,使模板端部的受力变小来变形减少;螺栓固定在侧模的竖楞上,用螺帽拧紧,有效控制模板的侧向变形等都是提高模板整体性能和增加模板刚度的好办法。当然,对于厚度>500毫米的剪力墙,除用150*150木方加铁丝捆绑外,还需预埋塑料管穿直径16~18mm的螺栓加强,而且上下左右间隔300mm。
2.3模板加固。对于大体积的混凝土结构,模板的加固过程是必不可少的。一般来说,为了避免模板出现跑模和胀模现象,都会采用双排钢管支架,并根据钢筋支架计算书来加密支撑钢管的间距。另外还要合理组合模板,无论是钢模板还是木模板都要达到组合合理、固定方便、接缝严密的效果。
2.4改善砼的配合比,增强其温度控制的方法,减少膨胀因素。采用水化热极低的32.5MPa的矿渣水泥,掺加可增加可泵性的I级粉煤灰。另外还需要采用人工冷却的方法降低砼的浇筑温度。
2.5确保模板拼缝严密。钢模由于长期使用,材质产生疲劳,如果维修不到位,组装不细心,就会造成钢模拼缝不严;木头的特性是遇潮湿时会胀,而遇干燥时它亦会变形,因此木模拼缝常因材质受气候影响而出现不同程度的裂缝。为使拼缝严密,施工时候需要在梁柱接头1000mm范围内的木模内侧铺一层纤维布并在钢筋密集的节点上进行砼振捣,以防止因动荷载过大而漏浆。
2.6严格检查模板质量。模板的质量不仅关乎到胀模与否,而且也直接影响到浇筑出的混凝土成品的外观美观,因此需要做好模板质量的预先控制。模板属于消耗性材料,但不是一次性的,为了节约成本同时也为了在模板质量环节杜绝胀模情形的发生,需要施工人员在模板拆除后,及时的分类保养,并淘汰一批不能使用的模板。另外,模板施工完毕之后,应按施工验收规范会同监理进行模板的质量验收,重点检查模板的几何尺寸、模板拼接及钢模组合方法、模板固定及支撑是否合理,有效预防胀模。
3.结束语
砼浇筑中的胀模现象牵涉到各个方面,我们上面的论述可以有效降低胀模的发生,但是仍需要有关部门尽管研究出便于拆卸,可重复利用的循环使用模板,相信这样的模板也是胀模难题的“克星”。
参考文献:
[1]吴义明等,大体积高强混凝土转换层板控制,混凝土,2005
[2]曹可之,大体积混凝土结构裂缝控制的综合措施,建筑结构,2006
[3]陆勤航,现浇混凝土施工胀模的防治措施 安徽建筑,2003,10(5)
[4]龚爱群 王君等,混凝土胀模原因分析及应对措施,科技资讯导报,2007(14)
[5]杨军 纪润强,混凝土胀模原因分析及对策,散装水泥,2004(4)