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摘要:近年来我国的建筑业发展非常迅速,随着施工技术和生产力水平的不断提高,新建建筑往往存在大体积混凝土结构。本文简要分析了大体积混凝土的施工技术,并结合作者多年的施工经验,并针对典型的大体积混凝土----底板为例,提出了施工裂缝及预防措施。
关键词:大体积混凝土;施工技术
中图分类号:TU74文献标识码: A
一、大体积混凝土的特点
大体积混凝土(mass concrete)一般为一次浇筑量>1000m3或混凝土结构实体最小尺寸≥2m,且混凝土浇筑需研究温度控制措施的混凝土。相对于普通体积混凝土结构而言,大体积混凝土具有以下几个方面的特点:体积相对较大,块体相对较厚;为了更好地降低水化热对大体积混凝土结构所带来的不良影响,若混凝土的厚度>1.5m,则必须对水平分层施工的设置进行考虑;混凝土结构所需连续浇筑量相对较大,且其结构对整体性方面的要求也相对较高,相对于普通体积混凝土来说,大体积混凝土水化热会导致混凝土的内部温度更高;对于高层建筑结构而言,其大体积混凝土结构通常埋于地下,主要用于基础结构中,因而其所受外界环境温度改变的影响相对较小,然而对于抗渗方面的性能要求相对较高。所以,在高层建筑大体积混凝土的施工过程中,必须重点考虑水化热的影响以及混凝土结构自防水等相关问题。
二、大体积混凝土施工技术
1.模板施工
在进行模板施工时,先要对模板进行设计,由于在混凝土浇筑的过程中,泵送混凝土对模板产生的侧压比较大,为了确保支架、模板的强度与刚度能够达到要求,在设计中,必须首先确保模板的稳定性。根据新浇混凝土对模板的侧压力计算公式F=0.22γc*to*β1*β2*V½及F=γc H(取两式中较小值)
其中:F——新浇筑混凝土对模板的侧压力
γc——混凝土的重力密度
to——新浇混凝土的初凝时间(h)可按实测确定
β1——外加剂影响修正系数,不掺外加剂时取1.0,摻具有缓凝作用的外加剂时取1.2
β2——混凝土坍落度影响修正系数,当坍落度小于30mm时,取0.85;50~90mm时,取1.0;110~150mm时,取1.15。
V——混凝土的浇筑速度
H——有效压头高度
由上可知模板的侧压力通常会受到混凝土的密度、初凝时间、坍落度、外加剂、混凝土的浇筑速度、浇筑高度等因素的影响,所以,要严格控制混凝土各项指标,以减少新浇筑混凝土对模板的侧压力。
2.浇筑施工
第一,混凝土浇筑泵的安全使用与操作,要按照相关规定进行,操作人员必须持证上岗,且要经过专业的技能培训,能够独立操作。在浇筑前,给泵管内注入适量的水,使泵壁充分的湿润,防止浇筑中出现堵管。经过湿润后,内壁没有异常现象时,用水泥砂浆(1:2)或者混凝土粗骨料以外的成分的水泥砂浆进行泵管润滑,水泥砂浆须分散布置,不能集中在一处。需要注意的是,浇筑的时候必须连续浇筑,间断不能超过20分钟,必须保证料斗内混凝土充足。
第二,在浇筑过程中,同一位置不能连续布料,泵管布料要在两至三米范围内水平移动布料,并且泵管尽量保持与模板垂直。采用分层浇筑方法时,每层厚度控制在30-50cm,如果厚度超过50cm,要按照1:6-1:10的坡度进行分层浇筑,主要目的是为了消散混凝土水化热,防止裂缝产生。
第三,在浇筑前,应该制定相关技术控制措施,对预留件、预留洞及钢筋过密的部位,要按照提前预定的措施进行布料和振捣。
第四,由于大体积混凝土在振捣中,会出现泌水现象,对泌出的水应该及时清理出去,如果不及时清理,往往会造成麻面、开裂等不良现象,对混凝土的强度也会产生较大的影响。为了对泌水现象进行有效的控制,在原材料及混凝土配比的控制中,水灰比尽量小,外加剂的用量也要控制在最小范围内,保证混凝土凝结时间适宜。
3、振捣施工
浇筑过程中,在每道浇筑带应该布置三根振动板,在混凝土坡脚及底排钢筋处布置前排振动棒,保证混凝土的密实度,在混凝土卸料点布置后排振动棒,确保能够将上部混凝土捣实。在施工工地,混凝土的坍落度一般控制在180±20mm,浇筑坡度控制在1:6,因此浇筑中,需要多个浇筑泵向后退行浇筑,并且泵口间距保证在接软管以后能够相互交叉浇筑。在钢筋较密的部位,振捣的时候采用斜向振捣,其它部位全部用垂直振捣的方法,振捣点的间距控制在50cm以内,在结构体边缘部位,振捣的时候,振捣点与模板的距离不能超过20cm。在浇筑过程中,尽量连续,防止分层浇筑中间出现冷缝,在下层混凝土初凝之前,要完成上层混凝土的振捣,并振动棒要插入下层混凝土内50mm左右。在振捣过程中,振动板的插拔应该遵循快插慢拔的原则,避免上层混凝土已经捣实,而两层混泥土接壤处还有气泡存在,在振捣时,振动棒应该稍微进行上下抽动,这样会增大混凝土结构的密实度。需要注意的是,振捣的时间不能过长,一般表面有浆液浮出以后即可停止。
4、养护技术
在浇筑完成后,如果是夏季,用一层塑料薄膜覆盖在混凝土的表面即可,起到保湿作用;但如果是在冬季,由于外部温度较低,浇筑完成后应该在混凝土表面覆盖草席或者棉毡,防止结构内部水化热剧烈,结构由于内外温差过大而出现裂缝。在终凝前,在结构物表面喷洒定量的水,能够起到保温的作用,也能够降低混凝土内外温差,从根本上起到预防裂缝的作用,混凝土浇筑结束12小时以内进行养护。
三、大体积混凝土施工裂缝及预防措施
1.地下室底板裂缝及预防
由于地下室底板的厚度非常大,是典型的大体积混凝土,其厚度可达2-3米,为了预防地下室底板出现裂缝,在施工的过程中,可以采取以下措施:
(1)优化混凝土配合比;应选用水化热低的水泥、尽可能降低水泥用量、严格控制集料的级配及含泥量、选用合适的缓凝、减水等外加剂、控制好混凝土的坍落度,不宜过大。
(2)浇筑与振捣措施:采取分层浇筑混凝土,利用浇筑面散热,以大大减少施工中出现裂缝的可能性。选择浇筑方案时,除应满足每一处混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外,还要考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响,常采用方法有:全面分层、分段分层、斜面分层。
(3)采取养护措施:保持适宜的温度和湿度,以便控制内外温差,促进混凝土强度的正常发展的同时防止混凝土裂缝的产生和发展。可以采用内部降温法、保温法来降低混凝土的内外温差;保证足够的湿润养护时间:普硅不得少于14天,矿渣不得少于21d;高温期不得少于28d。
2.地下挡土墙裂缝及预防
在施工过程中,对地下挡土墙的强度要求比较高,因此水泥的用量相对比较大,这就导致混凝土在凝固过程中的收缩量往往比较大,养护难度高,且裂缝产生的可能性也比较大。由于挡土墙的长度一般比较长,所产生的裂缝主要以竖向裂缝为主,用肉眼即可看到,裂缝一般为多条,对这一问题进行预防的措施主要是:调整混凝土的配比,可以添加减水剂、UEA微膨胀剂、高效泵送剂及粉煤灰等掺加剂,最大限度的降低水泥及水的用量,以此来预防裂缝的出现,并且要加强养护,及时进行浇水、喷洒、覆盖等养护,模板的拆除不宜过早,尽量晚一段时间再进行拆除。
3.地下室阴角裂缝及预防措施
在地下室外墙阴角处,通常会出现裂缝,预防的措施与地下室挡土墙基本相同,在该部位采用附加钢筋构造,施工过程中注意混凝土的质量,及时进行浇水和覆盖养护,并且要喷洒养护剂,拆模不宜过早。
结束语
总体来说,大体积混凝土施工技术相对较为复杂,比一般类型的混凝土施工技术要求和施工难度更大,大体积混凝土施工技术已经成为我国建筑施工行业的技术难点。除了在施工中加强大体积混凝土施工的技术标准、降低水泥水化放热导致裂缝的可能性、完善混凝土浇筑和振捣技术以外,还要加强对施工后期大体积混凝土的养护管理工作,在实际的使用过程中也要注意对大体积混凝土进行适当的养护,确保其结构的稳定性和使用的安全性。
参考文献
[1]邵建新.房屋建筑工程大体积混凝土施工技术[J].城市建设理论研究(电子版),2013(13).
[2]何靓.刍议房建大体积混凝土施工技术[J].城市建筑,2013(12).
关键词:大体积混凝土;施工技术
中图分类号:TU74文献标识码: A
一、大体积混凝土的特点
大体积混凝土(mass concrete)一般为一次浇筑量>1000m3或混凝土结构实体最小尺寸≥2m,且混凝土浇筑需研究温度控制措施的混凝土。相对于普通体积混凝土结构而言,大体积混凝土具有以下几个方面的特点:体积相对较大,块体相对较厚;为了更好地降低水化热对大体积混凝土结构所带来的不良影响,若混凝土的厚度>1.5m,则必须对水平分层施工的设置进行考虑;混凝土结构所需连续浇筑量相对较大,且其结构对整体性方面的要求也相对较高,相对于普通体积混凝土来说,大体积混凝土水化热会导致混凝土的内部温度更高;对于高层建筑结构而言,其大体积混凝土结构通常埋于地下,主要用于基础结构中,因而其所受外界环境温度改变的影响相对较小,然而对于抗渗方面的性能要求相对较高。所以,在高层建筑大体积混凝土的施工过程中,必须重点考虑水化热的影响以及混凝土结构自防水等相关问题。
二、大体积混凝土施工技术
1.模板施工
在进行模板施工时,先要对模板进行设计,由于在混凝土浇筑的过程中,泵送混凝土对模板产生的侧压比较大,为了确保支架、模板的强度与刚度能够达到要求,在设计中,必须首先确保模板的稳定性。根据新浇混凝土对模板的侧压力计算公式F=0.22γc*to*β1*β2*V½及F=γc H(取两式中较小值)
其中:F——新浇筑混凝土对模板的侧压力
γc——混凝土的重力密度
to——新浇混凝土的初凝时间(h)可按实测确定
β1——外加剂影响修正系数,不掺外加剂时取1.0,摻具有缓凝作用的外加剂时取1.2
β2——混凝土坍落度影响修正系数,当坍落度小于30mm时,取0.85;50~90mm时,取1.0;110~150mm时,取1.15。
V——混凝土的浇筑速度
H——有效压头高度
由上可知模板的侧压力通常会受到混凝土的密度、初凝时间、坍落度、外加剂、混凝土的浇筑速度、浇筑高度等因素的影响,所以,要严格控制混凝土各项指标,以减少新浇筑混凝土对模板的侧压力。
2.浇筑施工
第一,混凝土浇筑泵的安全使用与操作,要按照相关规定进行,操作人员必须持证上岗,且要经过专业的技能培训,能够独立操作。在浇筑前,给泵管内注入适量的水,使泵壁充分的湿润,防止浇筑中出现堵管。经过湿润后,内壁没有异常现象时,用水泥砂浆(1:2)或者混凝土粗骨料以外的成分的水泥砂浆进行泵管润滑,水泥砂浆须分散布置,不能集中在一处。需要注意的是,浇筑的时候必须连续浇筑,间断不能超过20分钟,必须保证料斗内混凝土充足。
第二,在浇筑过程中,同一位置不能连续布料,泵管布料要在两至三米范围内水平移动布料,并且泵管尽量保持与模板垂直。采用分层浇筑方法时,每层厚度控制在30-50cm,如果厚度超过50cm,要按照1:6-1:10的坡度进行分层浇筑,主要目的是为了消散混凝土水化热,防止裂缝产生。
第三,在浇筑前,应该制定相关技术控制措施,对预留件、预留洞及钢筋过密的部位,要按照提前预定的措施进行布料和振捣。
第四,由于大体积混凝土在振捣中,会出现泌水现象,对泌出的水应该及时清理出去,如果不及时清理,往往会造成麻面、开裂等不良现象,对混凝土的强度也会产生较大的影响。为了对泌水现象进行有效的控制,在原材料及混凝土配比的控制中,水灰比尽量小,外加剂的用量也要控制在最小范围内,保证混凝土凝结时间适宜。
3、振捣施工
浇筑过程中,在每道浇筑带应该布置三根振动板,在混凝土坡脚及底排钢筋处布置前排振动棒,保证混凝土的密实度,在混凝土卸料点布置后排振动棒,确保能够将上部混凝土捣实。在施工工地,混凝土的坍落度一般控制在180±20mm,浇筑坡度控制在1:6,因此浇筑中,需要多个浇筑泵向后退行浇筑,并且泵口间距保证在接软管以后能够相互交叉浇筑。在钢筋较密的部位,振捣的时候采用斜向振捣,其它部位全部用垂直振捣的方法,振捣点的间距控制在50cm以内,在结构体边缘部位,振捣的时候,振捣点与模板的距离不能超过20cm。在浇筑过程中,尽量连续,防止分层浇筑中间出现冷缝,在下层混凝土初凝之前,要完成上层混凝土的振捣,并振动棒要插入下层混凝土内50mm左右。在振捣过程中,振动板的插拔应该遵循快插慢拔的原则,避免上层混凝土已经捣实,而两层混泥土接壤处还有气泡存在,在振捣时,振动棒应该稍微进行上下抽动,这样会增大混凝土结构的密实度。需要注意的是,振捣的时间不能过长,一般表面有浆液浮出以后即可停止。
4、养护技术
在浇筑完成后,如果是夏季,用一层塑料薄膜覆盖在混凝土的表面即可,起到保湿作用;但如果是在冬季,由于外部温度较低,浇筑完成后应该在混凝土表面覆盖草席或者棉毡,防止结构内部水化热剧烈,结构由于内外温差过大而出现裂缝。在终凝前,在结构物表面喷洒定量的水,能够起到保温的作用,也能够降低混凝土内外温差,从根本上起到预防裂缝的作用,混凝土浇筑结束12小时以内进行养护。
三、大体积混凝土施工裂缝及预防措施
1.地下室底板裂缝及预防
由于地下室底板的厚度非常大,是典型的大体积混凝土,其厚度可达2-3米,为了预防地下室底板出现裂缝,在施工的过程中,可以采取以下措施:
(1)优化混凝土配合比;应选用水化热低的水泥、尽可能降低水泥用量、严格控制集料的级配及含泥量、选用合适的缓凝、减水等外加剂、控制好混凝土的坍落度,不宜过大。
(2)浇筑与振捣措施:采取分层浇筑混凝土,利用浇筑面散热,以大大减少施工中出现裂缝的可能性。选择浇筑方案时,除应满足每一处混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外,还要考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响,常采用方法有:全面分层、分段分层、斜面分层。
(3)采取养护措施:保持适宜的温度和湿度,以便控制内外温差,促进混凝土强度的正常发展的同时防止混凝土裂缝的产生和发展。可以采用内部降温法、保温法来降低混凝土的内外温差;保证足够的湿润养护时间:普硅不得少于14天,矿渣不得少于21d;高温期不得少于28d。
2.地下挡土墙裂缝及预防
在施工过程中,对地下挡土墙的强度要求比较高,因此水泥的用量相对比较大,这就导致混凝土在凝固过程中的收缩量往往比较大,养护难度高,且裂缝产生的可能性也比较大。由于挡土墙的长度一般比较长,所产生的裂缝主要以竖向裂缝为主,用肉眼即可看到,裂缝一般为多条,对这一问题进行预防的措施主要是:调整混凝土的配比,可以添加减水剂、UEA微膨胀剂、高效泵送剂及粉煤灰等掺加剂,最大限度的降低水泥及水的用量,以此来预防裂缝的出现,并且要加强养护,及时进行浇水、喷洒、覆盖等养护,模板的拆除不宜过早,尽量晚一段时间再进行拆除。
3.地下室阴角裂缝及预防措施
在地下室外墙阴角处,通常会出现裂缝,预防的措施与地下室挡土墙基本相同,在该部位采用附加钢筋构造,施工过程中注意混凝土的质量,及时进行浇水和覆盖养护,并且要喷洒养护剂,拆模不宜过早。
结束语
总体来说,大体积混凝土施工技术相对较为复杂,比一般类型的混凝土施工技术要求和施工难度更大,大体积混凝土施工技术已经成为我国建筑施工行业的技术难点。除了在施工中加强大体积混凝土施工的技术标准、降低水泥水化放热导致裂缝的可能性、完善混凝土浇筑和振捣技术以外,还要加强对施工后期大体积混凝土的养护管理工作,在实际的使用过程中也要注意对大体积混凝土进行适当的养护,确保其结构的稳定性和使用的安全性。
参考文献
[1]邵建新.房屋建筑工程大体积混凝土施工技术[J].城市建设理论研究(电子版),2013(13).
[2]何靓.刍议房建大体积混凝土施工技术[J].城市建筑,2013(12).