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摘要:本文作者阐述了高层建筑大体积混凝土浇筑的基本特点,分析探讨了大体积混凝土的施工方案与施工技术。
关键词:建筑工程;大体积混凝土;施工技术
随着高层建筑与大型设备基础日益增多,大体积混凝土的应用也日益广泛。大体积混凝土浇筑处理不好,常常导致混凝土产生表面裂缝和贯穿性裂缝,影响结构的整体性、耐久性和防水抗渗性。因此,加强对建筑工程大体积混凝土浇筑施工技术方法的认识与研究就显得尤为重要了。
1 高层建筑大体积混凝土浇筑的基本特点
1.1浇筑混凝土量大
一般来说,大体积混凝体积远远比普通混凝土体积要大很多,因此,在浇筑时,对各种原材料的使用偏多。因此,混凝土量大成为大体积混凝土浇筑的一明显特点。
1.2施工条件较复杂
现如今,大多数大体积混凝土的浇筑都为地下的现浇筑,因此,工程浇筑的条件是极其复杂的,因此,对浇筑技术要求也提出了很高要求。
1.3对施工技术要求偏高
因大体积混凝土体积过大,结构也比较厚实,因此,这会在浇筑时,必须要确保大体积混凝土浇筑的整体性,通常来说,都为连续浇筑,这样做的目的是为避免各种浇筑缝隙的产生。
1.4产生裂缝现象严重
在浇筑大体积混凝土过程中,由于水泥水化热会产生大量热,并且由于大体积混凝土的梯级偏大,因此,难以将混凝土内部热量完全散发出来,但是,其混凝土表面热量散发却非常迅速,从而使混凝土内外部产生温度差,这样一来,便会产生一定的应力,进而使混凝土产生裂缝,对大体积混凝土结构的安全性与可靠性产生较大影响。
1.5养护要求高
因对大体积混凝土的结构十分厚实,而且浇筑体积偏大,且有裂缝的产生,因此,对大体积混凝土的后期养护是非常有必要的,如果定期不进行养护,那么大体积混凝土便会产生大量问题,从而对高层建筑的使用功能产生巨大影响。
2 大体积混凝土施工技术
2.1 设计构造要求
2.1.1 根据大体积混凝土工程施工的特点,大体积混凝土基础的工程设计除应满足设计规范及生产工艺的要求外,大体积混凝土施工允许设置水平施工缝,水平施工缝的设置应根据混凝土浇筑过程中温度裂缝控制的要求;混凝土的浇筑能力和方便结构钢筋的绑扎等因素确定。
2.1.2 大体积混凝土工程的模板宜采用钢模板或木模板或钢木混合模板。钢模板对保温不利,应根据温控要求采取保温措施。木模板可作为保温材料使用。
2.1.3 大体积混凝土工程施工前,应对施工阶段大体积混凝土浇筑块体的温度、温度应力及收缩应力进行验算,确定施工阶段大体积混凝土浇筑块体的升温峰值、内外温差及降温速度的控制指标,制订温控施工的技术措施。其目的是为了确定温控指标(温升峰值、内外温差、降温速度)及制定温控施工的技术措施(包括混凝土原材料的选择、混凝土拌制运输过程中的降温措施、保温养护措施、温度监测方法等),以防止或控制有害温度裂缝(包括收缩)的发生,确保工程质量。
2.2 混凝土配合比及其材料
2.2.1 当大体积混凝土的强度等级为C20以上时,经设计单位同意,可利用混凝土60天的后期强度作为混凝土强度评定、工程交工验收及混凝土配合比设计的依据。这样有利于降低大体积混凝土工程施工中因水泥水化热引起的温升,达到降低温度应力的目的,同时也节约施工及保温养护费用。
2.2.2 大体积混凝土配合比的选择,在保证基础工程设计所规定强度、耐久性等要求和满足施工工艺特性的前提下,应按照合理使用材料、减少水泥用量和降低混凝土的绝热温升的原则进行选择。
2.2.3 大体积混凝土工程温控施工的核心是从大体积混凝土施工的各个环节控制混凝土浇筑块体内部温度及其变化,以达到控制混凝土浇筑块体温度裂缝的目的。大体积混凝土配合比选择时应考虑的是施工用混凝土配合比在满足设计要求及施工工艺要求的前提下,应尽量减少水泥用量,以降低混凝土的绝热温升,这样就可以使混凝土浇筑后的内外温差和降温速度控制的难度降低,也可以降低养护的费用。
2.3 混凝土的浇筑与养护
2.3.1 混凝土的浇筑方法可采用分层连续浇筑或推移式连续浇筑,不得随意留施工缝,并符合下列规定:(1)混凝土的摊铺厚度应根据所用振捣器的作用深度及混凝土的和易性确定。当采用泵送混凝土时,混凝土的摊铺厚度不宜大于600m;当采用非泵送混凝土时,混凝土的摊铺厚度不宜大于400mm;(2)分层连续浇筑或推移式连续浇筑,其层间的间隔时间应尽量缩短,必须在前层混凝土初凝之前,将其次层混凝土浇筑完毕。层间最长的时间间隔应不大于混凝土的初凝时间。混凝土的初凝时间应通过试验确定。当层间间隔时间超过混凝土的初凝时间时,层面应按施工缝处理。
对于工程量较大、浇筑面积也大、一次连续浇筑层厚度不大(一般不超过3m),且浇筑能力不足时的混凝土工程,宜采用推移式连续浇筑法。分层连续浇筑法是目前大体积混凝土施工中普遍采用的方法。分层连续浇筑一是便于振捣,易保证混凝土的浇筑质量:二是可利用混凝土层面散热,对降低大体积混凝土浇筑块的温升有利。
2.3.2 大体积混凝土施工采取分层浇筑混凝土时,水平施工缝的处理应符合下列规定:清除浇筑表面的浮浆、软弱混凝土层及松动的石子,并均匀的露出粗骨料;在上层混凝土浇筑前,应用压力水冲洗混凝土表面的污物,充分湿润,但不得有积水;对非泵送及低流动度混凝土,在浇筑上层混凝土时,应采取接浆措施。
2.3.3 混凝土的拌制、运输必须满足连续浇筑施工以及尽量降低混凝土出罐温度等方面的要求,并应符合下列规定:当炎热季节浇筑大体积混凝土时,混凝土搅拌场、站宜对砂、石骨料采取遮阳、降温措施;当采用自备搅拌站时,搅拌站应尽量靠近混凝土浇筑地点,以缩短水平运输距离;当采用泵送混凝土施工时,混凝土的运输宜采用混凝土搅拌运输车。混凝土搅拌运输车的数量应满足混凝土连续浇筑的要求。
1.3.4 在混凝土浇筑过程中,应及时清除混凝土表面的泌水。在大体积混凝土浇筑过程中,由于混凝土表面泌水现象普遍存在,为保证混凝土的浇筑质量,要及时清除混凝土表面泌水。因为泵送混凝土的水灰比一般比较大,泌水现象也比较严重,不及时清除,将会降低结构的混凝土质量。
2.3.5 在每次混凝土浇筑完毕后,应及时按温控技术措施的要求进行保温养护,并应符合下列规定:保温养护措施,应使混凝土浇筑块体的内外温差及降温速度满足温控指标的要求;保温养护的持续时间,应根据温度应力(包括混凝土收缩产生的应力)加以控制、确定,但不得少于15天。保温覆盖层的拆除应分层逐步进行;保温养护过程中,应保持混凝土表面的湿润。
2.3.6 混凝土浇筑后4-6小时内可能在表面上出现塑性裂缝,可采取二次压光或二次浇灌层处理。
2.3.7 塑料薄膜、草袋锯末等可作为保温材料覆盖混凝土和模板,在寒冷季节可搭设挡风保温棚。覆盖层的厚度应根据温控指标的要求计算。
3 结束语
大体积混凝土的施工技术,涉及到经济、技术、设计、管理、施工等诸多方面。要想保证大体积混凝土的施工质量,需要建设单位、设计单位、施工单位、材料供应商等单位的综合管理、科学组织、合理安排、严格执行。
参考文献:
[1] 罗进崇.高层建筑大体积混凝土施工技术探析[J].工会博览:理论研究,2011,(07).
[2] 张海峰.高层建筑大体积混凝土施工技术[J].黑龙江科技信息,2010,(08).
[3] 梁业丽.高层建筑大体积混凝土施工技术[J].产业与科技论坛,2012,(01).
[4] 赵彭峰.关于高层建筑大体积混凝土施工技术的应用[J].中华民居,2012,(07).
[5] 张兵.房宇.浅谈大体积混凝土施工技术[J].广东建材.2011,(05).
关键词:建筑工程;大体积混凝土;施工技术
随着高层建筑与大型设备基础日益增多,大体积混凝土的应用也日益广泛。大体积混凝土浇筑处理不好,常常导致混凝土产生表面裂缝和贯穿性裂缝,影响结构的整体性、耐久性和防水抗渗性。因此,加强对建筑工程大体积混凝土浇筑施工技术方法的认识与研究就显得尤为重要了。
1 高层建筑大体积混凝土浇筑的基本特点
1.1浇筑混凝土量大
一般来说,大体积混凝体积远远比普通混凝土体积要大很多,因此,在浇筑时,对各种原材料的使用偏多。因此,混凝土量大成为大体积混凝土浇筑的一明显特点。
1.2施工条件较复杂
现如今,大多数大体积混凝土的浇筑都为地下的现浇筑,因此,工程浇筑的条件是极其复杂的,因此,对浇筑技术要求也提出了很高要求。
1.3对施工技术要求偏高
因大体积混凝土体积过大,结构也比较厚实,因此,这会在浇筑时,必须要确保大体积混凝土浇筑的整体性,通常来说,都为连续浇筑,这样做的目的是为避免各种浇筑缝隙的产生。
1.4产生裂缝现象严重
在浇筑大体积混凝土过程中,由于水泥水化热会产生大量热,并且由于大体积混凝土的梯级偏大,因此,难以将混凝土内部热量完全散发出来,但是,其混凝土表面热量散发却非常迅速,从而使混凝土内外部产生温度差,这样一来,便会产生一定的应力,进而使混凝土产生裂缝,对大体积混凝土结构的安全性与可靠性产生较大影响。
1.5养护要求高
因对大体积混凝土的结构十分厚实,而且浇筑体积偏大,且有裂缝的产生,因此,对大体积混凝土的后期养护是非常有必要的,如果定期不进行养护,那么大体积混凝土便会产生大量问题,从而对高层建筑的使用功能产生巨大影响。
2 大体积混凝土施工技术
2.1 设计构造要求
2.1.1 根据大体积混凝土工程施工的特点,大体积混凝土基础的工程设计除应满足设计规范及生产工艺的要求外,大体积混凝土施工允许设置水平施工缝,水平施工缝的设置应根据混凝土浇筑过程中温度裂缝控制的要求;混凝土的浇筑能力和方便结构钢筋的绑扎等因素确定。
2.1.2 大体积混凝土工程的模板宜采用钢模板或木模板或钢木混合模板。钢模板对保温不利,应根据温控要求采取保温措施。木模板可作为保温材料使用。
2.1.3 大体积混凝土工程施工前,应对施工阶段大体积混凝土浇筑块体的温度、温度应力及收缩应力进行验算,确定施工阶段大体积混凝土浇筑块体的升温峰值、内外温差及降温速度的控制指标,制订温控施工的技术措施。其目的是为了确定温控指标(温升峰值、内外温差、降温速度)及制定温控施工的技术措施(包括混凝土原材料的选择、混凝土拌制运输过程中的降温措施、保温养护措施、温度监测方法等),以防止或控制有害温度裂缝(包括收缩)的发生,确保工程质量。
2.2 混凝土配合比及其材料
2.2.1 当大体积混凝土的强度等级为C20以上时,经设计单位同意,可利用混凝土60天的后期强度作为混凝土强度评定、工程交工验收及混凝土配合比设计的依据。这样有利于降低大体积混凝土工程施工中因水泥水化热引起的温升,达到降低温度应力的目的,同时也节约施工及保温养护费用。
2.2.2 大体积混凝土配合比的选择,在保证基础工程设计所规定强度、耐久性等要求和满足施工工艺特性的前提下,应按照合理使用材料、减少水泥用量和降低混凝土的绝热温升的原则进行选择。
2.2.3 大体积混凝土工程温控施工的核心是从大体积混凝土施工的各个环节控制混凝土浇筑块体内部温度及其变化,以达到控制混凝土浇筑块体温度裂缝的目的。大体积混凝土配合比选择时应考虑的是施工用混凝土配合比在满足设计要求及施工工艺要求的前提下,应尽量减少水泥用量,以降低混凝土的绝热温升,这样就可以使混凝土浇筑后的内外温差和降温速度控制的难度降低,也可以降低养护的费用。
2.3 混凝土的浇筑与养护
2.3.1 混凝土的浇筑方法可采用分层连续浇筑或推移式连续浇筑,不得随意留施工缝,并符合下列规定:(1)混凝土的摊铺厚度应根据所用振捣器的作用深度及混凝土的和易性确定。当采用泵送混凝土时,混凝土的摊铺厚度不宜大于600m;当采用非泵送混凝土时,混凝土的摊铺厚度不宜大于400mm;(2)分层连续浇筑或推移式连续浇筑,其层间的间隔时间应尽量缩短,必须在前层混凝土初凝之前,将其次层混凝土浇筑完毕。层间最长的时间间隔应不大于混凝土的初凝时间。混凝土的初凝时间应通过试验确定。当层间间隔时间超过混凝土的初凝时间时,层面应按施工缝处理。
对于工程量较大、浇筑面积也大、一次连续浇筑层厚度不大(一般不超过3m),且浇筑能力不足时的混凝土工程,宜采用推移式连续浇筑法。分层连续浇筑法是目前大体积混凝土施工中普遍采用的方法。分层连续浇筑一是便于振捣,易保证混凝土的浇筑质量:二是可利用混凝土层面散热,对降低大体积混凝土浇筑块的温升有利。
2.3.2 大体积混凝土施工采取分层浇筑混凝土时,水平施工缝的处理应符合下列规定:清除浇筑表面的浮浆、软弱混凝土层及松动的石子,并均匀的露出粗骨料;在上层混凝土浇筑前,应用压力水冲洗混凝土表面的污物,充分湿润,但不得有积水;对非泵送及低流动度混凝土,在浇筑上层混凝土时,应采取接浆措施。
2.3.3 混凝土的拌制、运输必须满足连续浇筑施工以及尽量降低混凝土出罐温度等方面的要求,并应符合下列规定:当炎热季节浇筑大体积混凝土时,混凝土搅拌场、站宜对砂、石骨料采取遮阳、降温措施;当采用自备搅拌站时,搅拌站应尽量靠近混凝土浇筑地点,以缩短水平运输距离;当采用泵送混凝土施工时,混凝土的运输宜采用混凝土搅拌运输车。混凝土搅拌运输车的数量应满足混凝土连续浇筑的要求。
1.3.4 在混凝土浇筑过程中,应及时清除混凝土表面的泌水。在大体积混凝土浇筑过程中,由于混凝土表面泌水现象普遍存在,为保证混凝土的浇筑质量,要及时清除混凝土表面泌水。因为泵送混凝土的水灰比一般比较大,泌水现象也比较严重,不及时清除,将会降低结构的混凝土质量。
2.3.5 在每次混凝土浇筑完毕后,应及时按温控技术措施的要求进行保温养护,并应符合下列规定:保温养护措施,应使混凝土浇筑块体的内外温差及降温速度满足温控指标的要求;保温养护的持续时间,应根据温度应力(包括混凝土收缩产生的应力)加以控制、确定,但不得少于15天。保温覆盖层的拆除应分层逐步进行;保温养护过程中,应保持混凝土表面的湿润。
2.3.6 混凝土浇筑后4-6小时内可能在表面上出现塑性裂缝,可采取二次压光或二次浇灌层处理。
2.3.7 塑料薄膜、草袋锯末等可作为保温材料覆盖混凝土和模板,在寒冷季节可搭设挡风保温棚。覆盖层的厚度应根据温控指标的要求计算。
3 结束语
大体积混凝土的施工技术,涉及到经济、技术、设计、管理、施工等诸多方面。要想保证大体积混凝土的施工质量,需要建设单位、设计单位、施工单位、材料供应商等单位的综合管理、科学组织、合理安排、严格执行。
参考文献:
[1] 罗进崇.高层建筑大体积混凝土施工技术探析[J].工会博览:理论研究,2011,(07).
[2] 张海峰.高层建筑大体积混凝土施工技术[J].黑龙江科技信息,2010,(08).
[3] 梁业丽.高层建筑大体积混凝土施工技术[J].产业与科技论坛,2012,(01).
[4] 赵彭峰.关于高层建筑大体积混凝土施工技术的应用[J].中华民居,2012,(07).
[5] 张兵.房宇.浅谈大体积混凝土施工技术[J].广东建材.2011,(05).