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摘要:随着经济的快速地增长,高层建筑、超高层建筑越来越多地出现在我们的视野范围,其施工技术难度也在不断的提高。大体积混凝土结构作为高层、超高层建筑基础结构,其应用也日益广泛。本文分析了大体积混凝土施工的特点,从钢筋工程、模板工程、混凝土工程三个方面阐述了大体积混凝土结构施工要点,并在这个基础上,提出了大体积混凝土预防裂
缝的几个技术措施。
关键字:高层建筑;基础;大体积混凝土;施工技术
Abstract: With the rapid economic growth, more and more high-rise buildings, high-rise buildings in our field of view, the construction technology is also in constant increase. The mass concrete structure for high-rise buildings, infrastructure, and its application is increasingly widespread. This paper analyses the characteristics of large volume concrete construction, from the steel works, template engineering, concrete engineering in three aspects of the large volume concrete construction, and on this basis, put forward the prevention of cracks of mass concrete
Several technical measures of joint.
Key words: high-rise building; foundation; mass concrete; construction technology
中图分类号:TU74 文献标示码:A 文章编号:
基础是高层建筑的结构的重点部位,其施工涉及结构力学、土力学、材料力学等等多学科交叉,是一项复杂而系统的工程。基础的稳定性和坚固性直接影响着高层建筑整体的质量。大体积混凝土在水泥凝结时会释放大量的水化热,温度变化大,常常出现温度收缩裂缝,为了保证大体积混凝土基础质量,对整个施工过程钢筋、模板、混凝土工程技术进行研究管控,并对如何预防温度收缩裂缝进行分析都具有现实意义。
1 高层建筑大体积混凝土施工特点
世界各国学者对大体积混凝土的定义、要求各异,我国高层建筑混凝土结构行业标准对大体积混凝土的要求是:“混凝土浇筑体的里表温差不宜大于25℃,降温速率不宜大于2.0℃/d,混凝土浇筑体表面与大气温差不宜大于20℃。”
与普通混凝土施工相比,大体积混凝土施工具有以下的特点:第一是体积大且块体厚;第二是整体性要求高,混凝土含量高,连续浇筑量大,水化热引起的混凝土内部温度比一般混凝土要高;第三是为了降低水化热对结构的不利影响,在施工中当混凝土厚度超过1.5米时采用分层施工。第四是除了考虑水化热及外部温度的影响外,还要考虑混凝土结构防水、抗渗性能。
2 钢筋工程施工技术
大体积混凝土结构钢筋工程特点是:数量多,直径大,分部密,上下两层钢筋高层大。大体积混凝土结构由于自身厚度,通常铺设上下两层钢筋,并且设立钢筋支架进行支撑。采用钢筋支架是为了防止钢筋结构中上层钢筋出现标高和位置方面的问题。采用粗钢筋或者型鋼制作钢筋支架,每隔2米设置一个,保证相互间的拉结和结构稳定。钢筋支架还起到传递荷载的作用,在现场施工中,施工人员要对上层钢筋的施工荷载进行验算,如果粗钢筋支架的强度不能满足要求,可以采用型钢支架。钢筋网片和骨架多在钢筋加工厂成型,在工地进行安装。在安装过程中要确保网格间距正确,整齐划一。建议采用卡尺限位技术进行钢筋绑扎和焊接。粗钢筋的连接有气压焊、锥形螺纹和套管挤压连接,本文主要探讨锥形螺纹和套管挤压两种连接方式。
2.1 锥形螺纹套管进行钢筋连接
锥形螺纹套管主要用于连接Ⅱ、Ⅲ钢筋,套管直接在工厂加工成型,施工现场只需安装钢筋套丝机,对钢筋进行加工以确保钢筋接头与套管相匹配。连接前要对套管和钢筋螺纹接头是否损坏、有油污进行检查。通常用手动扭转钢筋至规定的扭矩,如果扭转过程中钢筋不能够顺利进入套管,出现了接头松动等问题,则需要施工人员对套管或者接头进行再加工,直到钢筋能够严丝合缝为止。锥形螺纹套管的连接主要依靠机械力,施工时间短,速度快,而且可以避免焊接接头存在的气孔、裂纹等问题,因此这种钢筋机械方式的连接是非常好的方法也是目前行业大力推广的方法。
2.2 挤压方式进行钢筋连接
钢筋挤压就是将需要连接的钢筋插入一个固定形状的套管,利用挤压机对钢套管作用,最后将套管和钢筋挤压成一个固定的整体,实现钢筋连接,其原理就是利用套管在外力作用下产生塑性变形而迫使钢筋连接在一起。这种方式的连接适用于横向、竖向的大直径钢筋连接。
2.2.1 钢筋径向挤压连接
径向连接就是利用挤压机径向推动作用,这种作用产生的变形可以使钢筋在受到剪力时不发生分离。通常选用直径在20-40mm的带肋钢筋,套筒之间净距不小于25mm,适用于对接头可靠性和塑性有较高要求的情况。径向连接的流程首先是对钢筋和套筒验收,其次标记钢筋断料和套筒套入长度,再根据套筒套入的钢筋安装压接模具,进行挤压套管,最后卸下模具,对接头外观进行检查。
2.2.2钢筋轴向挤压连接
轴向挤压就是通过轴向力使钢筋收到挤压而连接,与径向挤压的原理一样,只是受力方向上一个是径向,一个是轴向。通常用同一个型号或者直径差别在一个型号的两种钢筋,套筒选用优质的碳素套筒结构。在实际操作中,一般先压接半个钢筋接头,等运到工地现场后再对另外半个接头进行压接,在整个压接完成后对接头进行检查。
3 模板工程施工技术
模板是用来固定混凝土结构和形状的,在选用模板时主要考虑混凝土对模板的侧压力。在高层建筑大体积混凝土基础施工采用泵送工艺,这种工艺的特点是浇筑面积大,但不能同时将混凝土浇筑到各个部位,会出现部分混凝土压力大,因此在模板安装时要根据实际的受力情况进行详细的计算,确保模板的刚度和强度能达到混凝土浇筑的要求。
如果高层建筑采用箱型基础时,在进行底板的模板施工要注意,由于箱型基础模板是通过小块的模板组合进行安装,当基础的形状受到地层环境影响出现不规则时,就要采用一些异性模板,安装过程可能也不顺利。此时要各位注意地下混凝土侧压力对模板的影响,防治模板变形,可以在安装模板后进行支撑加固。有些情况下由于模板边缘与基础支护桩距离近,难以支设支撑,可以将底板侧模用砌砖模的方式代替。值得注意的是,由于用砖砌模板将无法检查混凝土的浇筑质量,应先同相关质量检查部门申请获得许可。
4 混凝土工程施工技术
基础工程的大体积混凝土使用数量庞大,在实际施工中常用混凝土泵送的方式。根据浇筑量和泵送距离选择泵送型号。如果基础尺寸大,选择带布管,采用一次接长至最远处、边浇边拆。
混凝土要采用振捣棒二次振捣,并要适应斜面分层浇筑工艺。通过二次振捣提高混凝土与钢筋的握裹力,防止因混凝土沉落而出现的裂缝,减少内部微裂。在混凝土浇筑后,通常还要对混凝土板块进行后续的处理。首先是平整表面,其次在混凝土凝结前,用滚轮进行压平,最后通过塑料薄膜和特殊工艺制成的草袋对混凝土进行覆盖养护,养护时间不得少于14d。如果采用矿渣水泥养护时间不得少于21d。
5 控制大体积混凝土裂缝的措施
为了控制大体积混凝土水化热引起的温度收缩裂缝,常常采用的措施有:一是优先选用低水化热的矿渣水泥编制混凝土,适当添加缓凝减水剂和微膨胀剂。二是在保证混凝土设计强度等级下,适当降低水灰比,添适量的粉煤灰。三是降低混凝土入模温度,冲洗粗骨料或者降低拌合用水温度。四是浇筑振捣完毕后及时覆盖保温、保湿材料进行养护。五是根据实际情况适当设计后浇带。六是进行二次抹面工作。
在高层建筑大体积混凝土施工中如果某一个环节没做好都会引起混凝土养护完后出现裂缝,从而对基础质量造成影响。因此在大体积混凝土施工中一定要认真组织施工,熟悉钢筋、模板、混凝土分部工程施工技术和标准,并进行严格控制,确保施工质量。
参考文献:
[1]陈隽峰.高层建筑超厚底板大体积混凝土施工技术[D].重庆大学,2003.
[2]赵志缙,赵帆.高层建筑施工[M].中国建筑工业出版社,2005.
[3]郑忠峰.高层建筑大体积混凝土的特点和施工技术[J].中国房地产业:理论版,2012(7)
[4]朱永飞.浅谈大体积混凝土施工技术[J].华章,2012(21)
作者简介:
秦协鹏(1967.06--),男,(河南周口),本科。
缝的几个技术措施。
关键字:高层建筑;基础;大体积混凝土;施工技术
Abstract: With the rapid economic growth, more and more high-rise buildings, high-rise buildings in our field of view, the construction technology is also in constant increase. The mass concrete structure for high-rise buildings, infrastructure, and its application is increasingly widespread. This paper analyses the characteristics of large volume concrete construction, from the steel works, template engineering, concrete engineering in three aspects of the large volume concrete construction, and on this basis, put forward the prevention of cracks of mass concrete
Several technical measures of joint.
Key words: high-rise building; foundation; mass concrete; construction technology
中图分类号:TU74 文献标示码:A 文章编号:
基础是高层建筑的结构的重点部位,其施工涉及结构力学、土力学、材料力学等等多学科交叉,是一项复杂而系统的工程。基础的稳定性和坚固性直接影响着高层建筑整体的质量。大体积混凝土在水泥凝结时会释放大量的水化热,温度变化大,常常出现温度收缩裂缝,为了保证大体积混凝土基础质量,对整个施工过程钢筋、模板、混凝土工程技术进行研究管控,并对如何预防温度收缩裂缝进行分析都具有现实意义。
1 高层建筑大体积混凝土施工特点
世界各国学者对大体积混凝土的定义、要求各异,我国高层建筑混凝土结构行业标准对大体积混凝土的要求是:“混凝土浇筑体的里表温差不宜大于25℃,降温速率不宜大于2.0℃/d,混凝土浇筑体表面与大气温差不宜大于20℃。”
与普通混凝土施工相比,大体积混凝土施工具有以下的特点:第一是体积大且块体厚;第二是整体性要求高,混凝土含量高,连续浇筑量大,水化热引起的混凝土内部温度比一般混凝土要高;第三是为了降低水化热对结构的不利影响,在施工中当混凝土厚度超过1.5米时采用分层施工。第四是除了考虑水化热及外部温度的影响外,还要考虑混凝土结构防水、抗渗性能。
2 钢筋工程施工技术
大体积混凝土结构钢筋工程特点是:数量多,直径大,分部密,上下两层钢筋高层大。大体积混凝土结构由于自身厚度,通常铺设上下两层钢筋,并且设立钢筋支架进行支撑。采用钢筋支架是为了防止钢筋结构中上层钢筋出现标高和位置方面的问题。采用粗钢筋或者型鋼制作钢筋支架,每隔2米设置一个,保证相互间的拉结和结构稳定。钢筋支架还起到传递荷载的作用,在现场施工中,施工人员要对上层钢筋的施工荷载进行验算,如果粗钢筋支架的强度不能满足要求,可以采用型钢支架。钢筋网片和骨架多在钢筋加工厂成型,在工地进行安装。在安装过程中要确保网格间距正确,整齐划一。建议采用卡尺限位技术进行钢筋绑扎和焊接。粗钢筋的连接有气压焊、锥形螺纹和套管挤压连接,本文主要探讨锥形螺纹和套管挤压两种连接方式。
2.1 锥形螺纹套管进行钢筋连接
锥形螺纹套管主要用于连接Ⅱ、Ⅲ钢筋,套管直接在工厂加工成型,施工现场只需安装钢筋套丝机,对钢筋进行加工以确保钢筋接头与套管相匹配。连接前要对套管和钢筋螺纹接头是否损坏、有油污进行检查。通常用手动扭转钢筋至规定的扭矩,如果扭转过程中钢筋不能够顺利进入套管,出现了接头松动等问题,则需要施工人员对套管或者接头进行再加工,直到钢筋能够严丝合缝为止。锥形螺纹套管的连接主要依靠机械力,施工时间短,速度快,而且可以避免焊接接头存在的气孔、裂纹等问题,因此这种钢筋机械方式的连接是非常好的方法也是目前行业大力推广的方法。
2.2 挤压方式进行钢筋连接
钢筋挤压就是将需要连接的钢筋插入一个固定形状的套管,利用挤压机对钢套管作用,最后将套管和钢筋挤压成一个固定的整体,实现钢筋连接,其原理就是利用套管在外力作用下产生塑性变形而迫使钢筋连接在一起。这种方式的连接适用于横向、竖向的大直径钢筋连接。
2.2.1 钢筋径向挤压连接
径向连接就是利用挤压机径向推动作用,这种作用产生的变形可以使钢筋在受到剪力时不发生分离。通常选用直径在20-40mm的带肋钢筋,套筒之间净距不小于25mm,适用于对接头可靠性和塑性有较高要求的情况。径向连接的流程首先是对钢筋和套筒验收,其次标记钢筋断料和套筒套入长度,再根据套筒套入的钢筋安装压接模具,进行挤压套管,最后卸下模具,对接头外观进行检查。
2.2.2钢筋轴向挤压连接
轴向挤压就是通过轴向力使钢筋收到挤压而连接,与径向挤压的原理一样,只是受力方向上一个是径向,一个是轴向。通常用同一个型号或者直径差别在一个型号的两种钢筋,套筒选用优质的碳素套筒结构。在实际操作中,一般先压接半个钢筋接头,等运到工地现场后再对另外半个接头进行压接,在整个压接完成后对接头进行检查。
3 模板工程施工技术
模板是用来固定混凝土结构和形状的,在选用模板时主要考虑混凝土对模板的侧压力。在高层建筑大体积混凝土基础施工采用泵送工艺,这种工艺的特点是浇筑面积大,但不能同时将混凝土浇筑到各个部位,会出现部分混凝土压力大,因此在模板安装时要根据实际的受力情况进行详细的计算,确保模板的刚度和强度能达到混凝土浇筑的要求。
如果高层建筑采用箱型基础时,在进行底板的模板施工要注意,由于箱型基础模板是通过小块的模板组合进行安装,当基础的形状受到地层环境影响出现不规则时,就要采用一些异性模板,安装过程可能也不顺利。此时要各位注意地下混凝土侧压力对模板的影响,防治模板变形,可以在安装模板后进行支撑加固。有些情况下由于模板边缘与基础支护桩距离近,难以支设支撑,可以将底板侧模用砌砖模的方式代替。值得注意的是,由于用砖砌模板将无法检查混凝土的浇筑质量,应先同相关质量检查部门申请获得许可。
4 混凝土工程施工技术
基础工程的大体积混凝土使用数量庞大,在实际施工中常用混凝土泵送的方式。根据浇筑量和泵送距离选择泵送型号。如果基础尺寸大,选择带布管,采用一次接长至最远处、边浇边拆。
混凝土要采用振捣棒二次振捣,并要适应斜面分层浇筑工艺。通过二次振捣提高混凝土与钢筋的握裹力,防止因混凝土沉落而出现的裂缝,减少内部微裂。在混凝土浇筑后,通常还要对混凝土板块进行后续的处理。首先是平整表面,其次在混凝土凝结前,用滚轮进行压平,最后通过塑料薄膜和特殊工艺制成的草袋对混凝土进行覆盖养护,养护时间不得少于14d。如果采用矿渣水泥养护时间不得少于21d。
5 控制大体积混凝土裂缝的措施
为了控制大体积混凝土水化热引起的温度收缩裂缝,常常采用的措施有:一是优先选用低水化热的矿渣水泥编制混凝土,适当添加缓凝减水剂和微膨胀剂。二是在保证混凝土设计强度等级下,适当降低水灰比,添适量的粉煤灰。三是降低混凝土入模温度,冲洗粗骨料或者降低拌合用水温度。四是浇筑振捣完毕后及时覆盖保温、保湿材料进行养护。五是根据实际情况适当设计后浇带。六是进行二次抹面工作。
在高层建筑大体积混凝土施工中如果某一个环节没做好都会引起混凝土养护完后出现裂缝,从而对基础质量造成影响。因此在大体积混凝土施工中一定要认真组织施工,熟悉钢筋、模板、混凝土分部工程施工技术和标准,并进行严格控制,确保施工质量。
参考文献:
[1]陈隽峰.高层建筑超厚底板大体积混凝土施工技术[D].重庆大学,2003.
[2]赵志缙,赵帆.高层建筑施工[M].中国建筑工业出版社,2005.
[3]郑忠峰.高层建筑大体积混凝土的特点和施工技术[J].中国房地产业:理论版,2012(7)
[4]朱永飞.浅谈大体积混凝土施工技术[J].华章,2012(21)
作者简介:
秦协鹏(1967.06--),男,(河南周口),本科。