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摘要:结合本工程的工作经验,探讨一下大体积混凝土施工需要注意的事项。
关键词:结构大体积混凝土施工技术
1 工程概况:某大厦工程总建筑面积45336m2,基坑面积约4405 m2,基坑长边为南北向,长边约108m,短边东南向,长约25~48m,总周长355m,地下三层结构,开挖深度14.2m~15.0m,土方量约65000m3。
2 混凝土的浇筑
本工程各区底板的浇筑分为两个小区同时进行,其中一区浇筑方向为由北往南顺序进行,二区浇筑方向由西向东顺序进行,三区浇筑方向为由东往西顺序进行,混凝土浇筑采用斜面分层,薄层浇捣,自然流淌的方法。浇筑混凝土时由西向东倒退浇筑,一气呵成。施工时做到分层浇筑分层捣实,并且保证上下层混凝土在初凝前结合好,避免形成冷缝,浇筑层高度控制在不大于500mm。为避免混凝土浇筑时发生离析现象,混凝土由高处自由倾落高度不大于2米。
2.1浇筑方法
各区底板均采用一次性连续浇捣方案,分三层浇筑,一区每层厚度350mm,二区每层约500mm 厚左右,三区每层厚度为300mm,分层厚度标志在底板钢筋马凳腿上刷红色漆。底板振捣采用斜坡式分层振捣,斜面由泵送混凝土自然流淌而成,坡度控制在1:3 左右,由专人负责振捣。振捣工作从浇筑层的底层开始逐渐上移,以保证分层混凝土间的施工质量。 混凝土在振捣过程中宜将振动棒上下略有抽动,使上下混凝土振动均匀,每次振捣时间以20~30s 为宜(混凝土表面不再出现气泡、泛出灰浆为准)。振捣时,要尽量避免碰撞钢筋,管道预埋件等。振捣棒插点采用行列式的次序移动,每次移动距离不超过混凝土振捣棒的有效作用半径的1.25 倍,一般振动棒的作用半径为30~40cm 。振捣操作要“快插慢拔”, 防止混凝土内部振捣不实,防止漏振;要“ 先振低处,后振高处”, 防止高低坡面处混凝土出现振捣“松顶”现象。混凝土的斜面分层水平方向错开距离大于4m,混凝土浇筑的斜面分层如图所示:
混凝土浇筑顺序:先浇筑1部分,再浇筑2部分,在浇筑2部分时混凝土向2′方向流淌,最终形成2′部分,接着浇筑3部分,让混凝土自然流淌形成3′部分,接着浇筑4部分,再浇筑5部分,让混凝土自然流淌形成5′部分,再浇筑6部分….如此循环分层阶梯式浇筑。
2.2细部处理
(1)外墙底板上30cm 高导墙
内衬墙的水平施工缝在底板面上30cm 处,该部位有固定模板的钢管,并设置了钢板止水带,混凝土下料不能直接将泵送混凝土倾入模板中央,振捣必须慢速、细致的操作。
(2)电梯井、集水井坑、基础承台浇筑
电梯井、集水井坑、基础承台的底板混凝土应先下料振捣,待坑壁混凝土浇筑时,底部不再返浆,振捣操作应分层振捣,分层厚度0.5cm。为防止井壁模板移位,支模时采用外顶内撑的固定方式支模,一定要注意在井筒模周边对称下料,对称振捣,禁止一侧混凝土一次浇筑到顶。
(3)框架柱根部
应是混凝土下料振捣密实的重点部位,操作工应防止漏振、欠振;
(4)钢筋防止移位措施
采取定点下料,对称振捣的措施防止混凝土将钢筋推离设计位置。底板上剪力墙及柱插筋采用定位箍控制竖向筋的间距,浇筑现场安排专人看护。
(5)泌水处理
大体积混凝土浇筑、振捣过程中,容易产生泌水现象,泌水现象严重时,可能影响相应部分的混凝土强度指标。为此必须采取措施,消除和排除泌水。一般情况下上涌的泌水和浮浆会顺着混凝土浇筑坡面下流到坑底。施工中根据施工流水,大部分泌水可排到集水坑和电梯井坑内,然后用潜水泵抽排掉,局部少量泌水采用海绵吸除处理。
(6)后浇带处理
本工程后浇带在结构砼浇筑完2个月(时间应按设计要求)后浇筑。后浇带砼采用比原砼强度高一级的砼。后浇带砼均内掺复合型微膨胀剂。
地下室底板后浇带防护方法:
由于后浇带搁置时间较长,为了控制其锈蚀程度,影响其受力性能,故采用在钢筋上刷水泥浆保护,在底板后浇带两侧砌筑两皮砖,并覆盖竹胶板和塑料薄膜,防止垃圾及雨水和施工用水进入后浇带。
在浇筑后浇带砼之前,应清除垃圾、水泥薄膜,剔除表面上松动砂石、软弱混凝土层及浮浆,同时还应加以凿毛,用水冲洗干净并充分湿润不少于24h,残留在混凝土表面的积水应予清除,并在施工缝处铺30-50mm厚与混凝土内成分相同的细石混凝土然后再浇筑砼。
后浇带在底板、墙位置处砼要分层振捣,每层不超过400mm,混凝土要细致捣实,使新旧混凝土紧密结合。
3 大体积混凝土质量控制
3.1 降低水泥水化热和变形
(1)充分利用混凝土的后期强度,减少每立方米混凝土中水泥用量。根据试验每增减10kg水泥,其水化热将使混凝土的温度相应升降1℃。现经过搅拌站专门针对本工程的大体积混凝土进行配合比设计,采用掺加粉煤灰、矿渣等掺合料减少混凝土中水泥的用量,本配合比水泥用量为280 kg/m3,有利于减少水化热。
(2)使用粗骨料,尽量选用粒径较大、级配良好的粗细骨料;控制砂石含泥量;掺加粉煤灰等掺合料或掺加相应的减水剂、缓凝剂,改善和易性、降低水灰比,以达到减少水泥用量、降低水化热的目的。
(3)设置后浇缝。当大体积混凝土平面尺寸过大时,可以适当设置后浇缝,以减小外应力和温度应力;同时也有利于散热,降低混凝土的内部温度。
3.2降低混凝土温度差
(1)选择较适宜的气温浇筑大体积混凝土,尽量避开炎热天气浇筑混凝土。本工程大体积混凝土在夏季施工,可采用低温水或加入冰块搅拌混凝土,并对现场铺设的混凝土泵管采用麻袋覆盖,并定时浇水降温,以降低混凝土拌合物的入模温度。
(2)掺加FDN2型缓凝型减水剂。
3.3加强施工中的温度控制
(1)在混凝土浇筑之后,做好混凝土的保温保湿养护,缓缓降温,充分发挥徐变特性,减低温度应力,夏季应注意避免曝晒,注意保湿。
(2)采取长时间的养护,规定合理的拆模时间,延缓降温时间和速度,充分发挥混凝土的“应力松弛效应”。
(3)合理安排施工程序,控制混凝土在浇筑过程中均匀上升,避免混凝土拌合物堆积过大高差。
(4)加强温度量测,并实施监控,内部温度与表面温度差不得大于25。C,否则应采取保温措施。
3.4改善约束条件,削减温度应力
(1)采取分层分块浇筑大体积混凝土,并设置施工后浇带,以放松约束程度,减少每次浇筑长度的蓄热量,防止水化热的积聚,减少温度应力。
3.5提高混凝土的极限拉伸强度
(1)选择良好级配的粗骨料,严格控制其含泥量,加强混凝土的振捣,提高混凝土密实度和抗拉强度,减小收缩变形,保证施工质量。
(2)浇筑后及时排除表面积水,加强早期养护,提高混凝土早期或相应龄期的抗拉强度和弹性模量。
3.6 表面防裂施工技术要点
大体积泵送混凝土经振捣后表面水泥浆較厚,容易引起表面裂缝,首先,;要求在振捣最上一层混凝土时,控制振捣时间,注意避免表层产生太厚的浮浆层;在浇捣后,必须及时用2m 长括尺,将多余浮浆层刮除,按施工员测设的标高控制点,将混凝土表面拍平整。有凹坑的部位必须用混凝土填平,在混凝土收浆接近初凝时,混凝土面进行二次抹光,用木磨板全面仔细打抹两遍,既要确保混凝土的平整度,又要把其初期表面的收缩脱水细缝闭合,在混凝土收浆凝固施工期间,除了具体施工人员外,不得在未干硬的混凝土面上随意行走,收浆工作完成的面必须及时覆盖表面养护保护层。
4 大体积混凝土养护措施
混凝土在浇筑完毕后的12h 以内,养护覆盖采用一层薄膜加一层麻袋的方式,并在薄膜内喷水雾保湿养护,现场另备1 层塑料薄膜,1层麻袋以做保温保湿备用材料。要求薄膜的搭接不得小于150mm , 保温被的搭接不小于100mm 。墙柱插筋之间狭小空间必须特别注意保温措施,可用条形薄膜加以覆盖后,再加盖保温被,确保墙柱插筋薄弱环节处的保温工作。
本项目大体积底板混凝土有P10 抗渗要求,并掺加了缓凝剂,喷水养护时间不得少于14d 。喷水次数以保持混凝土面经常湿润状态即可,喷水水源采用自来水。混凝土强度未达到1.2MPa 之前, 不得上料、上机具、上脚手架、模板、钢筋、支架等。
基础底板保温养护期间,应加强现场安全防火管理,施工区严禁烟火,确保保温措施自始至终起到养护作用,严禁随意掀开保温被。 在保温养护期间,因后续工作(如放线等)需要,必须揭开保温层时,只宜局部进行,并且在工作完成后,及时覆盖。当混凝土内外温差和降温速度超过温控指标时,应及时加盖备用塑料薄膜和麻袋。
5 结语:在大体积混凝土施工时掌握住它的基本知识,并根据实际采取有较措施,会使施工质量得到很好的保证。
关键词:结构大体积混凝土施工技术
1 工程概况:某大厦工程总建筑面积45336m2,基坑面积约4405 m2,基坑长边为南北向,长边约108m,短边东南向,长约25~48m,总周长355m,地下三层结构,开挖深度14.2m~15.0m,土方量约65000m3。
2 混凝土的浇筑
本工程各区底板的浇筑分为两个小区同时进行,其中一区浇筑方向为由北往南顺序进行,二区浇筑方向由西向东顺序进行,三区浇筑方向为由东往西顺序进行,混凝土浇筑采用斜面分层,薄层浇捣,自然流淌的方法。浇筑混凝土时由西向东倒退浇筑,一气呵成。施工时做到分层浇筑分层捣实,并且保证上下层混凝土在初凝前结合好,避免形成冷缝,浇筑层高度控制在不大于500mm。为避免混凝土浇筑时发生离析现象,混凝土由高处自由倾落高度不大于2米。
2.1浇筑方法
各区底板均采用一次性连续浇捣方案,分三层浇筑,一区每层厚度350mm,二区每层约500mm 厚左右,三区每层厚度为300mm,分层厚度标志在底板钢筋马凳腿上刷红色漆。底板振捣采用斜坡式分层振捣,斜面由泵送混凝土自然流淌而成,坡度控制在1:3 左右,由专人负责振捣。振捣工作从浇筑层的底层开始逐渐上移,以保证分层混凝土间的施工质量。 混凝土在振捣过程中宜将振动棒上下略有抽动,使上下混凝土振动均匀,每次振捣时间以20~30s 为宜(混凝土表面不再出现气泡、泛出灰浆为准)。振捣时,要尽量避免碰撞钢筋,管道预埋件等。振捣棒插点采用行列式的次序移动,每次移动距离不超过混凝土振捣棒的有效作用半径的1.25 倍,一般振动棒的作用半径为30~40cm 。振捣操作要“快插慢拔”, 防止混凝土内部振捣不实,防止漏振;要“ 先振低处,后振高处”, 防止高低坡面处混凝土出现振捣“松顶”现象。混凝土的斜面分层水平方向错开距离大于4m,混凝土浇筑的斜面分层如图所示:
混凝土浇筑顺序:先浇筑1部分,再浇筑2部分,在浇筑2部分时混凝土向2′方向流淌,最终形成2′部分,接着浇筑3部分,让混凝土自然流淌形成3′部分,接着浇筑4部分,再浇筑5部分,让混凝土自然流淌形成5′部分,再浇筑6部分….如此循环分层阶梯式浇筑。
2.2细部处理
(1)外墙底板上30cm 高导墙
内衬墙的水平施工缝在底板面上30cm 处,该部位有固定模板的钢管,并设置了钢板止水带,混凝土下料不能直接将泵送混凝土倾入模板中央,振捣必须慢速、细致的操作。
(2)电梯井、集水井坑、基础承台浇筑
电梯井、集水井坑、基础承台的底板混凝土应先下料振捣,待坑壁混凝土浇筑时,底部不再返浆,振捣操作应分层振捣,分层厚度0.5cm。为防止井壁模板移位,支模时采用外顶内撑的固定方式支模,一定要注意在井筒模周边对称下料,对称振捣,禁止一侧混凝土一次浇筑到顶。
(3)框架柱根部
应是混凝土下料振捣密实的重点部位,操作工应防止漏振、欠振;
(4)钢筋防止移位措施
采取定点下料,对称振捣的措施防止混凝土将钢筋推离设计位置。底板上剪力墙及柱插筋采用定位箍控制竖向筋的间距,浇筑现场安排专人看护。
(5)泌水处理
大体积混凝土浇筑、振捣过程中,容易产生泌水现象,泌水现象严重时,可能影响相应部分的混凝土强度指标。为此必须采取措施,消除和排除泌水。一般情况下上涌的泌水和浮浆会顺着混凝土浇筑坡面下流到坑底。施工中根据施工流水,大部分泌水可排到集水坑和电梯井坑内,然后用潜水泵抽排掉,局部少量泌水采用海绵吸除处理。
(6)后浇带处理
本工程后浇带在结构砼浇筑完2个月(时间应按设计要求)后浇筑。后浇带砼采用比原砼强度高一级的砼。后浇带砼均内掺复合型微膨胀剂。
地下室底板后浇带防护方法:
由于后浇带搁置时间较长,为了控制其锈蚀程度,影响其受力性能,故采用在钢筋上刷水泥浆保护,在底板后浇带两侧砌筑两皮砖,并覆盖竹胶板和塑料薄膜,防止垃圾及雨水和施工用水进入后浇带。
在浇筑后浇带砼之前,应清除垃圾、水泥薄膜,剔除表面上松动砂石、软弱混凝土层及浮浆,同时还应加以凿毛,用水冲洗干净并充分湿润不少于24h,残留在混凝土表面的积水应予清除,并在施工缝处铺30-50mm厚与混凝土内成分相同的细石混凝土然后再浇筑砼。
后浇带在底板、墙位置处砼要分层振捣,每层不超过400mm,混凝土要细致捣实,使新旧混凝土紧密结合。
3 大体积混凝土质量控制
3.1 降低水泥水化热和变形
(1)充分利用混凝土的后期强度,减少每立方米混凝土中水泥用量。根据试验每增减10kg水泥,其水化热将使混凝土的温度相应升降1℃。现经过搅拌站专门针对本工程的大体积混凝土进行配合比设计,采用掺加粉煤灰、矿渣等掺合料减少混凝土中水泥的用量,本配合比水泥用量为280 kg/m3,有利于减少水化热。
(2)使用粗骨料,尽量选用粒径较大、级配良好的粗细骨料;控制砂石含泥量;掺加粉煤灰等掺合料或掺加相应的减水剂、缓凝剂,改善和易性、降低水灰比,以达到减少水泥用量、降低水化热的目的。
(3)设置后浇缝。当大体积混凝土平面尺寸过大时,可以适当设置后浇缝,以减小外应力和温度应力;同时也有利于散热,降低混凝土的内部温度。
3.2降低混凝土温度差
(1)选择较适宜的气温浇筑大体积混凝土,尽量避开炎热天气浇筑混凝土。本工程大体积混凝土在夏季施工,可采用低温水或加入冰块搅拌混凝土,并对现场铺设的混凝土泵管采用麻袋覆盖,并定时浇水降温,以降低混凝土拌合物的入模温度。
(2)掺加FDN2型缓凝型减水剂。
3.3加强施工中的温度控制
(1)在混凝土浇筑之后,做好混凝土的保温保湿养护,缓缓降温,充分发挥徐变特性,减低温度应力,夏季应注意避免曝晒,注意保湿。
(2)采取长时间的养护,规定合理的拆模时间,延缓降温时间和速度,充分发挥混凝土的“应力松弛效应”。
(3)合理安排施工程序,控制混凝土在浇筑过程中均匀上升,避免混凝土拌合物堆积过大高差。
(4)加强温度量测,并实施监控,内部温度与表面温度差不得大于25。C,否则应采取保温措施。
3.4改善约束条件,削减温度应力
(1)采取分层分块浇筑大体积混凝土,并设置施工后浇带,以放松约束程度,减少每次浇筑长度的蓄热量,防止水化热的积聚,减少温度应力。
3.5提高混凝土的极限拉伸强度
(1)选择良好级配的粗骨料,严格控制其含泥量,加强混凝土的振捣,提高混凝土密实度和抗拉强度,减小收缩变形,保证施工质量。
(2)浇筑后及时排除表面积水,加强早期养护,提高混凝土早期或相应龄期的抗拉强度和弹性模量。
3.6 表面防裂施工技术要点
大体积泵送混凝土经振捣后表面水泥浆較厚,容易引起表面裂缝,首先,;要求在振捣最上一层混凝土时,控制振捣时间,注意避免表层产生太厚的浮浆层;在浇捣后,必须及时用2m 长括尺,将多余浮浆层刮除,按施工员测设的标高控制点,将混凝土表面拍平整。有凹坑的部位必须用混凝土填平,在混凝土收浆接近初凝时,混凝土面进行二次抹光,用木磨板全面仔细打抹两遍,既要确保混凝土的平整度,又要把其初期表面的收缩脱水细缝闭合,在混凝土收浆凝固施工期间,除了具体施工人员外,不得在未干硬的混凝土面上随意行走,收浆工作完成的面必须及时覆盖表面养护保护层。
4 大体积混凝土养护措施
混凝土在浇筑完毕后的12h 以内,养护覆盖采用一层薄膜加一层麻袋的方式,并在薄膜内喷水雾保湿养护,现场另备1 层塑料薄膜,1层麻袋以做保温保湿备用材料。要求薄膜的搭接不得小于150mm , 保温被的搭接不小于100mm 。墙柱插筋之间狭小空间必须特别注意保温措施,可用条形薄膜加以覆盖后,再加盖保温被,确保墙柱插筋薄弱环节处的保温工作。
本项目大体积底板混凝土有P10 抗渗要求,并掺加了缓凝剂,喷水养护时间不得少于14d 。喷水次数以保持混凝土面经常湿润状态即可,喷水水源采用自来水。混凝土强度未达到1.2MPa 之前, 不得上料、上机具、上脚手架、模板、钢筋、支架等。
基础底板保温养护期间,应加强现场安全防火管理,施工区严禁烟火,确保保温措施自始至终起到养护作用,严禁随意掀开保温被。 在保温养护期间,因后续工作(如放线等)需要,必须揭开保温层时,只宜局部进行,并且在工作完成后,及时覆盖。当混凝土内外温差和降温速度超过温控指标时,应及时加盖备用塑料薄膜和麻袋。
5 结语:在大体积混凝土施工时掌握住它的基本知识,并根据实际采取有较措施,会使施工质量得到很好的保证。