地下室基础底板跳仓法施工的监督管理
2018-02-15凌云
凌云
(上海新宇工程建设监理有限公司 上海市 200433)
跳仓法的原理是利用混凝土在6~11d期间性能尚未稳定,没有完全凝固前轻易将其内部应力释放出来的“抗与放”的特性。这种施工方法一般将基础施工面划分成几个相似的块,按照“分块规划、隔块施工、分层浇筑、整体成型”的顺序实施操作。就像跳棋一样,隔段浇筑。相邻分块的浇筑时间差不少于8d,以避免大体积混凝土部分过出现热膨胀,并且省去了后浇带这个步骤。其中有很多要点都需要作为监理的我们注意,严格的监督是跳仓法施工必不可少的部分。
1 地下室基础底板跳仓法施工方案
1.1 后浇带不足之处
现行的混凝土设计规范明确规定,混凝土结构需设置永久伸缩缝与施工后浇带来避免混凝土浇筑完成后产生收缩性裂缝。然而伸缩缝之间的防水材料一般会卒年老化从而出现伸缩缝渗水的现象。除了伸缩缝,后浇带在处理和后期使用中也会出现很多问题:一般后浇带浇筑时间间隔较长,长时间搁置会导致后期清理困难,如果清理不当就会导致后浇带开裂渗水,很难保证工程质量;后浇带在浇筑前,基础底板长时间处于漏水状态,如果遇到雨雪天,就要不停的降水,增加工作量,影响工期并且有安全隐患;预应力施工和后浇带留置存在着矛盾,当预应力筋跨过后浇筑带时,预应力必须等后浇筑封闭并达到强度后才能张拉,减慢了施工速度;后浇带留置与换撑时底板抗水平力的能力不足等问题。
因此,后浇带并不能完全的解决混凝土结构出现裂缝的问题。一旦后浇带处理不好,还会产生更严重的问题。但是相反的,我们可以通过跳仓法的减、放、抗的综合措施来取代后浇带与其他的构造缝。从而加快施工进度,减少施工成本,提高施工质量。
1.2 跳仓法施工的原理
“混凝土产生裂缝是一个涉及设计、施工、材料、环境及管理等的综合性问题,必须采取‘抗’与‘放’相结合的综合措施来预防”。这就是跳仓法施工的由来。‘抗’与‘放’是跳仓法施工最重要的两个控制点。这两个方面也是需要加强监督的点。
“放”的提出是因为如今在混凝土建筑结构中,胶凝材料具有水化热释放速率比较快,2~4d达到峰值,之后快速降低,经过7~15d接近周边正常气温的特点,再进行现场的相关安排,将大面积基础分成好几个块,相近块的混凝土要至少间隔8d再进行浇筑连接,利用相邻块之间的浇筑时间差来让混凝土充分的放热和收缩变形直到稳定。“放”还要对初凝,后的混凝土进行细致抹平收面,消除混凝土凝固时产生的不规则形变;浇筑后还要加盖薄膜进行保温和保湿,减缓混凝土的降温和凝固速度,充分利用混凝土的松弛性能,减小叠加应力。
“抗”就是指在挺升混凝土抗拉强度的同时又不增加水泥的用量,主要就从混凝土的配合比及使用的原材料的性能强弱,这就要控制骨料粒径与级配,减少水泥和水的用量,控制好混凝土入模温度与入模塌落度,并且要震捣完全。“抗”不仅仅是在混凝土的配置上下功夫,同时混凝土中的钢筋也要适度的调整,尤其是构造钢筋的加强。整个基础浇筑完毕后,利用混凝土自身的抗拉强度来对抗后期的收缩产生的应力,整个过程称之为“先放后抗”,并且最后“以抗为主”。从先人经验中可知道混凝土结构中的变形应力与结构尺寸或约束力大小不是成线性变化这一趋势的,应力最后会有一个峰值,如果混凝土的抗拉强度与这个峰值越接近,那么混凝土凝固后产生裂缝的几率就会越小。同时可以看出结构温度的变化速度与应力大小是成正比的,所以增加水化热温升或加快干燥收缩是不能提高混凝土的抗拉强度的。
从“跳仓法”施工步骤可以看出,这其中有许多点都是要细致控制监督的。如果其中一环出了问题就会极大的影响下一步的施工。
2 混凝土质量控制监督
2.1 混凝土原材料控制
混凝土的力学性能及各种因素引起的形变量主要受到配置混凝土所用凝胶材料的种类和数量的影响。混凝土用到的主要凝胶材料就是水泥。所以水泥的等级标号、水化热大小、水泥的组成都是影响混凝土强度及水化热的重要因素。另外使用水泥时的温度不宜超过65℃。其它质量指标应符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》的规定。
粗骨料的选择应该从其品种、级配、颗粒形状大小、杂质量、吸水率、力学性能等方面考虑。常规的粗骨料为6~40mm的连续级配花岗岩碎石粗骨料,粗骨料的含泥量应该小于0.5%,泥块含量小于0.2%,其他指标应参考《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》的要求进行选取。
细骨料的选择要考虑其骨料粒径、颗粒级配与砂率等。规范中规定的标准的为石英含量高、颗粒称圆形、干净、细度模数在2.8~3.6之间、平均粒径为3.8mm、含泥量小于1.5%、泥块含量小于0.5%的砂。其它指标也应该按照规范选取。
混凝土加入粉煤灰后,有效的降低水化热,降低干燥收缩,改善和易性,但混凝土开始强度较低。所以一般配置粉煤灰都选取二级粉煤硝灰,氧化钙含量不超过10%,其它质量指标应符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》要求。另外,楼板混凝土粉煤灰参量不大于20%。
减水剂作为混凝土的额外添加剂,如需添加时宜采用符合国家标准《聚羧酸系高性能减水剂》(JG/T223-2007)的聚羧酸减水剂。使用聚羧酸时要考虑到减水剂的运输方式,减水剂与其他骨料之间的和易性,会不会产生化学反应等。
2.2 配合比设计与混凝土性能控制
混凝土的性能确定要根据施工环境,当地原材料情况及施工条件。配置混凝土主要注意混凝土的塌落度和和易性。混凝土配合比设计和混凝土性能控制的原则是确保抗压强度足够的情况下,尽可能的提高混凝土的抗拉强度;同时要兼顾混凝土的温度收缩与干燥收缩,这就要减少水泥和水的量。混凝土原材料与配合比要检测合格,满足强度、施工性能要求后才能选用。主要工作包括:收集当地原材资料、地材质量现场检测、确定混凝土工作性能指标、检测混凝土适配。
3 钢筋、模板工程跳仓施工
3.1 钢筋、模板工程跳仓施工布置
为配合混凝土的跳仓施工,钢筋绑扎与模板支撑的施工步骤要能够满足跳仓法施工的进度。
3.2 钢筋工程中混凝土抗裂要点
钢筋在混凝土板中起到抵抗外力产生荷载和阻止混凝土板产生裂缝的作用,而要充分发挥钢筋在混凝土板中的两种作用就要保证钢筋有规范的保护层,这样才能确保钢筋起到应有的作用。因此在绑扎钢筋时,合理的保护层厚度是控制混凝土板产生裂缝的重要因素。
基础混凝土楼板钢筋网有关保护层问题的解决措施:
(1)钢筋网之间必须要有小马凳支撑。纵横向间距要小于1m,马凳的间距应控制在0.6m以内。
(2)合理安排各个班组之间的穿插。尤其是在钢筋网面绑扎时及完成后,过多的人员在钢筋面上留置很容易导致钢筋网面的下沉,使保护层达不到要求。
(3)钢筋绑扎正确。其中包括钢筋绑扎的位置,摆放的位置,钢筋的型号等。要架设专门的施工通道,防止工人来回走动时扰乱了钢筋位置,致使钢筋保护层厚度不够产生裂缝。
(4)加强对工人的教育。要让工人产生自觉意识,例如自觉走施工通道,不乱踩踏绑扎结束的钢筋网面。另外在看到应该设置小马凳却没有设置小马凳的地方要自觉把小马凳加上。
(5)板面负筋的保护层厚度要严控,现浇板负筋应该设置在支座梁钢筋上面,且和梁的钢筋绑扎在一起。
(6)在混凝土浇筑前及浇筑中要安排不少于三个钢筋工对钢筋进行修整,尤其是一些受力大的部位。例如,板与柱的交汇点,板与墙的交汇点等。
(7)混凝土在浇筑时对容易产生裂缝的部位及弯矩最大的部位,要设置临时撑板,扩大钢筋网面的受力面积,减小局部压强,避免钢筋在工人走动时上部面筋产生塑型形变。在常年潮湿的环境中,钢筋的保护层更加要严格把关。如果保护层出现裂缝导致内部钢筋锈蚀,有可能会导致混凝土结构破坏,甚至产生建筑事故。
(8)有些管线接头多或者预留管道较粗的地方,要加设垂直加强钢筋来保证结构的安全,防止板面接口处出现裂纹。
(9)埋管线是不能随意交叉埋设,要成放射状预埋混凝土中的管线,管线之间不能靠的很紧且不能是平行的铺设,管线之间的距离要在20mm以上,不能因为管线太多导致混凝土中间出现空隙,这很容易导致板面开裂,同时还能保证在振捣混凝土时不会影响到管线的排布。如果管线实在太多,同一切面混凝土占比少的话,就要架设井子形构造筋来加强混凝土之间的连接力,防止出现大面积的裂痕出现,甚至是板面断裂的情况出现。
(10)管线预埋在混凝土内时必须埋在底筋的上面,现浇板的中间部位,管子的直径不能超过板厚的1/4。如果管子超过混凝土板厚的1/4时,就要铺设网面构造筋来加强管子附近混凝土的粘结力。
(11)如果是预应力混凝土的话,其中的预应力钢绞线锚固要牢固,控制好高程,不能与模板底相互接触,如果钢绞线位置过低很容易导致混凝土板因后期受力不均匀发生断裂。
3.3 模板工程中抗裂要点
3.3.1 模板体系的承载力与刚度
为了能够承受现浇混凝土的自重和施工荷载,模板必须要有足够的强度、刚度和稳定性。模板施工前要做好相关的施工组织设计,选好施工方案,尤其是支撑体系较高的模板施工方案。施工组织设计中要包含模板体系的计算书,其中应该有施工荷载计算、模板及其支撑、系统的强度、刚度、稳定性、抗倾覆等方面的验算,支承层承载等方面的验算。并且严格按照施工组织设计中的施工方案施工。其中模板的最大变形值要小于等于模板构件计算跨度的1/400,支架的压缩变形值或弹性挠度要小于等于相应的结构计算跨度的1/10000。
模板支撑体系一定要有合适的刚度,模板和水平支撑木方要贴合紧密,尽量做到零缝隙,而且每个接触的面都能够找到相应的支撑点。在混凝土浇筑振捣的过程中,要有专人看护,防止出现胀模,漏浆的情况。如果出现以上情况,要及时修整加固。
3.3.2 新浇楼板的承载要求
在楼层混凝土浇筑后24h以内,仅限于在楼板上做定位、测量、弹线等施工准备步骤,最大限度可以进行暗柱钢筋焊接工作,禁止大重量材料吊到板面上,因为刚刚浇筑的板面强度刚度还不够,强行往上放材料可能会导致板面大面积开裂。24h之后,分批少量的往板面上吊送材料,并安排部分钢筋的绑扎,而且要做到做到轻卸、轻放,避免对刚成型的混凝土产生过大的扰动。第三天才可以开始吊卸钢管等重量较大的材料以及墙柱模板的支护。安装模板的时候,相关材料要分散吊运,不能集中堆放大量材料,避免板面沉降不均匀产生裂缝。在板面堆放施工材料时,要在下部放置支座或垫块,不能堆放的太高,禁止集中堆放。如果没有严格控制以上施工步骤,很有可能使混凝土内部因受外力影响产生裂隙,最后导致板面崩坏,造成难以想象的工程事故。这就更能体现出监理人员监督的重要性。这些违规操作一旦发现就要立即制止并让其整改。如果工人拒绝配合,甚至可以责令罚款。
3.3.3 楼板浇筑前的模板润湿
浇筑混凝土前,要在木模板上进行洒水:①可以保证模板面的干净整洁,使浇筑后的混凝土面平整;②木模板浇水湿润后会膨胀,减小模板之间的缝隙。如果浇筑前没有洒水润湿,在浇筑混凝土过程中很容易使水泥浆流失。
4 结束语
跳仓法作为目前大面积混凝土施工中先进的施工方案,其本身就对施工步骤要求较高。其中有许多地方都要做到精确的控制,才能让施工质量和施工速度得到保证。而往往施工质量与速度是相互矛盾的存在,这就需要监督来让两者达到一个平衡。严格的监督才能让跳仓法实施起来更有效率,质量更能得到保证。
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