提高混凝土整体结构浇筑质量的几点经验
2009-09-05金烨晟张文彪
金烨晟 张文彪
摘要:本文分析了影响混凝土的浇筑质量的因素, 对在混凝土整体结构施工中比较常见的框架结构和大体积混凝土浇筑进行了详细的阐述,总结了近年来混凝土整体结构浇筑的经验。
关键词:混凝土 浇筑 质量
0 引言
在工业与民用建筑工程施工过程中,都离不开混凝土分项工程的施工,由于混凝土工程属于隐蔽工程,它与钢筋结合组成的钢筋混凝土构件,基本上是用于工程的承重或受力等重要结构部位。混凝土的浇筑质量是保证钢筋混凝土结构质量的关键问题之一,对混凝土的质量要求,不但要具有良好的几何尺寸,而且要获得设计要求的强度、密实性和整体性,因此在施工中如何确保混凝土工程质量是一个很重要的问题。在混凝土结构施工中,混凝土整体结构的浇筑质量是比较难控制的,施工中最为常见的混凝土整体结构有框架结构和大体积混凝土。
1 影响混凝土的浇筑质量因素
混凝土的浇筑质量要求就是保证混凝土的均匀性和密实性,保证结构的整体性、尺寸准确和钢筋、预埋件的位置正确。拆模后混凝土表面要平整、光洁。但在混凝土浇筑的施工过程中,由于操作人员施工方法不当、技术不熟练、粗心或麻痹大意,致使混凝土的浇筑质量产生块陷。就其原因来说,影响混凝土的浇筑质量问题因素主要有四个方面:①捣实方面因素:混凝土拌合物密实成型时,不论是人工捣实还是机械捣实,一有疏忽就有漏振或振捣不实的现象,导致混凝土不密实,产生蜂窝、麻面、露筋、孔洞等质量缺陷。②浇筑方法方面因素:混凝土的浇筑方法是指混凝土的运输、倾倒、分段分层浇筑要求等。如混凝土自由倾落高度过大,粗骨料在重力作用下,克服粘着力后的下落动能力,下落速度比砂浆快,落地时先弹起、滚走,从而发生离析,出现蜂窝现象。③浇筑顺序方面因素:在浇筑混凝土过程中,对模板易走形的结构(拱、壳等),不按规定的浇筑顺序施工,影响了混凝土构件几何尺寸的准确性,从而引起构件的内力变化,这不仅在结构上不允许,而且还会造成模板的破坏,甚至坍塌,发生安全事故。④材料方面因素:水泥、石子、砂质量不符合要求,就不能保证混凝土的浇筑质量。若混入石灰石等杂质,还会引起构件局部区段质量低劣,致使混凝土崩裂。
2 框架结构浇筑的施工程序
框架结构的主要构件有基础、柱、梁、楼板等,一般按结构层来分层施工。如果平面面积较大,还应分段进行,一般按伸缩缝划分施工段,以便各工序流水作业。在每层每段中,浇筑顺序为先浇柱,后浇梁、板柱基础。浇筑时应先边角后中间,按台阶分层浇筑,确保混凝土充满模板各个角落,防止一侧倾倒混凝土挤压钢筋造成柱连接钢筋的位移。柱宜在梁板模板安装后钢筋未绑扎前浇筑,以便利用梁板模板横向支撑和柱浇筑操作平台用;一排柱子的浇筑顺序应从两端同时向中间推进,以防柱模板在横向推力下向一方倾斜;当柱子断面小于400mmx400mm,并有交叉箍筋时,可在柱模侧面每段不超过2m的高度开口,插入斜溜槽分段浇筑;开始浇筑时,底部应先填50~l00mm厚与混凝土内砂浆成分相同的水泥砂浆,砂浆应用铁铲入模,不应用料斗直接倒入模内,以免底部产生蜂窝现象。随着柱子高度的上升,混凝土表面将积聚大量浆水,因此混凝土的水灰比和坍落度亦应随着浇筑高度的上升予以递减。浇筑墙体洞口时,要使洞口两侧混凝土高度大体一致。振捣时,振动棒应距洞边300mm以上,并从两则同时振捣,以防止洞口变形。大洞口下部模板应开口并补充振捣浇筑时不得发生离析现象。当浇筑高度超过3m时,应采用串筒、溜槽或振动串简下落。在浇筑与柱连成整体的梁或板时,应在柱浇筑完毕后停歇,使其获得初步沉实在柱帽下50mm处暂停,然后分层浇筑柱帽,下料应对准柱帽中心,待混凝土接近楼板底面时,再连同楼板一起浇筑。
3 大体积混凝土浇筑过程
大体积混凝土结构整体性要求较高,通常不允许留施工缝。为保证结构的整体性和施工的连续性,采用分层浇筑时,应保证在下层混凝土初凝前,将上层混凝土浇筑完毕。因此,必须保证混凝土搅拌、运输、浇筑、振捣各工序协调配合,并在此基础上,根据结构大小、钢筋疏密等具体情况,选择如下浇筑方案:
3.1 全面分层 在整个结构内全面分层浇筑混凝土,要做到第一层全部浇筑完毕,在桩凝前再回来浇筑第二层,如此逐层进行,直至浇筑完成。采用此方案,结构平面尽量不宜过大,施工时从短边开始,沿长边方向进行浇筑。必要时亦可从中间向两端或从两端向中间同时进行。
3.2 分段分层 当采用全面分层方案时,浇筑强度很大,现场混凝土搅拌机、运输机不能满足施工要求时,可采用分段分层方案。浇筑混凝土时,混凝土从底层开始浇筑,进行一定距离后再浇筑第二层,如此依次向前浇筑以上各层。分段分层浇筑方案适用于厚度不太大而面积或长度较大的结构。
3.3 余面分层 适用于结构的长度超过厚度3倍的情况。混凝土一次浇筑到顶,由于混凝土自然而形成斜面,斜面坡度为1:3,施工时混凝土振捣工作应从浇筑层下端开始,逐渐上移,以保证混凝土施工质量。大体积混凝土结构截面大,易使混凝土产生结构裂缝。结构裂缝的主要原因是降温和收缩。任一降温差包含水化热引起的温差和收缩当量,又都可以分解为均匀降温差和非均匀降温差两类。前者产生外约束力,它成为贯穿性裂缝的主要原因;后者引起自约束力,形成表面裂缝;只有同时控制好这两类降温差,才能减小和避免裂缝的产生。因此,在浇筑大本积混凝土时,必须采取如下适当措施:尽量使混凝土具有较大的抗裂能力,即抗拉强度大,线膨胀系数小。为此选用低热硅酸盐水泥并入粉煤灰和外加的减水剂,引气、缓凝、早强等多种添加剂,尽量减少水泥的用量和每立方米混凝土的用水量,采用中粗砂和大粒径、级配良好的石子,在气温较高时,可在砂、石块场、运输设备上搭设简易遮阳装置或覆盖草包等隔热材料,采用低温水或冰水拌制混凝土;扩大浇筑面和散热面,减少浇筑层厚度和浇筑速度,必要时在混凝土内部埋设冷却水管,用循环水来降低混凝土温度;在浇筑完毕后,应及时排除污水,必要时进行二次振捣;加强混凝土的温测工作,为施工组织者在施工过程中及时准确的采取温控对策提供可靠的依据。此外,为了控制大体积混凝土裂缝的开展,在特殊情况下,可在施工期间设置作为临时伸缩缝的“后浇带”,将结构分成若干段以有效削减温度收缩应力;待所浇筑的混凝土经一段时间的养护干缩后,在后浇带中浇筑补偿收缩混凝土,使分块的混凝土连成一个整体。
4 裂缝的处理
①一般性表面细小裂缝,可将裂缝部位情洗干净,干燥后用环氧浆液灌缝或表面涂刷封闭。②裂缝开裂较大时,柑裂缝凿成八宇形凹槽、洗净湿润,刷水泥浆一度,用1:2或12.5水泥砂浆分层压实抹光。或干燥后用环氧胶泥嵌补。③温度、干燥收缩、徐变等结构变形变化引起的裂缝,可视情况。采用环氡腔泥或防腐蚀涂料涂尉裂缝部位或加贴玻璃丝布进行表面封闭处理。④对影响结构整体、防水防渗要求的结构裂缝,应根据裂缝宽度、深度情况。可采用水泥压力灌装、化学灌装的方法修补,或表面封闭与注浆同时使用;明显降低结构刚度、承载力的严重裂缝,应根据情况采用预应力加固。
5 结束语
工程中应根据混凝土整体结构混凝土浇筑量大、浇筑工作连续、整体性好等特点,合理划分施工层、施工段,规范混凝土浇筑顺序,详述浇筑方法,从而提高混凝土整体结构浇筑质量,施工组织者可以根据现场条件,采取其中相应的防治措施,有效解决大体积混凝土结构裂缝问题。