超厚底板大体积混凝土施工质量控制
2018-12-07
某高层建筑大楼,由1栋42层办公楼和一栋6层商业楼组成,塔楼结构为筒中筒,裙楼为剪力墙结构。工程底板面积为12335m2,混凝土总用量23693m3,钢筋总用量6970t。底板设有两条后浇带,将其划分了四段,其中第三段底板厚度最大,为3.4m,其余三段的厚度为1.2m。混凝土等级为C40、S12和R60。
1 超厚底板大体积混凝土施工工艺
1.1 施工准备
1.1.1 配合比设计
配合比设计的重点是原材料的选择和配合比的确定。在本次工程施工中,主要选用了525#普通硅酸盐水泥,单位水泥用量为287 kg;砂子选用了中粗砂,其细度模数为2.4~2.7,用量为740kg;石子选用花岗岩碎石,粒径为10~40mm,用量为1065kg;掺合料采用电厂提供的二级粉煤灰,掺和量约为水泥用量的10%;外加剂选用高效减水剂,使用量根据试配确定,约为10.68kg;水165kg,膨胀剂CEA 39kg。
1.1.2 设备的选用
测温设备和测温点的布置:该项工程在可能出现较大温差的位置都设置了测温点,共计43个测位。测温热电偶自混凝土浇筑时起,1周的测温频率为30min/次;当温差超过20℃时,则提高测温频率。对于3.4m厚底板,在保温、保养过程中还要加强晚间温度控制,当出现异常现象时,应立即采取相应的措施。
1.2 钢筋加工绑扎
钢筋的加工一方面应保证其表面洁净、无损伤,另一方面应严格按照设计图纸要求。绑扎之前对施工图纸、钢筋型号、直径、尺寸等内容与配料单进行核对。绑扎过程中应注意:钢筋的交点必须用铁丝扎牢;梁和柱的箍筋,应与受力钢筋垂直设置。
1.3 混凝土浇筑工艺
1.3.1 浇筑方向及顺序
该项工程中,混凝土浇筑共用时76h,浇筑的方向从北往南;浇筑的方法:分层、分段、分点、1个坡度;浇筑原则:循序渐进、逐层递进。对于超厚底板的浇筑,共分三层进行。其中第一层1m,由7台泵共同浇筑至H轴,当泵管退至H轴时,再将其连至F轴进行第二层浇筑;第二层也是浇筑lm,当泵管再通至H轴时,将1,3,5,7泵管接至F轴进行第三层浇筑,第三层浇筑1.3~1.5m。同时剩余泵从H轴向南继续浇筑第一层,循环往复,避免了接浇的混凝土之间冷缝的出现。
1.3.2 振捣器布置和泌水处理
根据工程实践具体情况,共布置了4台混凝土振捣器,其位置分别在泵管出料口1台,中间位置1台,坡脚处为了振捣底板的底层钢筋网片的混凝土,因此布置了2台。大体积混凝土的一个常见特点就是上、下分层间如果施工间隔时间较长,容易产生沁水层,不仅会降低混凝土强度,还会引起脱皮、酥软等不良后果。由此应对沁水问题进行及时处理。常用的方法:自流方式和抽吸方式。
2 防止混凝土温度裂缝的施工技术分析
2.1 控制混凝土温升
(1)选用中低热的水泥品种:根据混凝土升温热源的来源,在施工过程中可从两方面人手:选用水化热较低的水泥和降低单位水泥用量。可选用325#、425#矿渣硅酸盐水泥,这类水泥的水化热相对于普通硅酸盐水泥来说,水化热量可减少25%左右。
(2)利用混凝土的后期强度:试验表明单位混凝土水泥用量与水泥水化热的混凝土温度成正比关系,也即是单位用量每增加10k g,则温度上升1℃ ,由此可根据结构实际承受荷载情况,增加混凝土设计强度,以减少单位混凝土水泥用量。
(3)掺加外加剂:选择适当的外加剂可降低水泥用量及水化热,减缓混凝土收缩。如在混凝土中掺人一定量的木钙减水剂,不仅能显著改善混凝土和易性,而且能减少10%左右的拌合水及水泥。
2.2 掺加粉煤灰外掺料
实践表明,由于粉煤灰具有一定的活性,将其适量地掺入到混凝土中,不仅可有效地改善混凝土的后期强度,而且能有效地减少混凝土的水化热,对于减少混凝土表面裂缝有着重要的促进作用。一般来说,掺入量为水泥重量的15%。
2.3 粗细骨料选择
为了满足工程预定要求及发挥出水泥的最有效作用,粗骨料的最大粒径应达到最佳。对于大体积混凝土工程来说,首先应用自然连续级配的粗骨料配制混凝土,以保证混凝土的和易性及较高的抗压强度。石子的规则应根据工程的施工情况,尽量选取级配良好、粒径较大的石子,这样不仅可以减少水泥用量,也可减少混凝土的收缩和泌水,能够有效地降低混凝土温升。但需要注意的是骨料的粒径不宜过大,否则容易引起离析现象。在具体工程实践中,既要做好混凝土的搅拌、浇筑、振捣,又要做好骨料的级配设计。
细骨料主要包括碎石、河砂等,其级配对混凝土性能影响较大。如细砂和特细砂容易使混凝土离析,且需水量大,会提高水泥的用量;级配较好的中砂可用于有特殊要求的混凝土;适宜细度模数的中、粗砂,每单位可减少用水量约20kg,减少水泥用量约28kg,降低了混凝土的温升。
3 结束语
总的来说,为了确保高层建筑超厚底板大体积混凝土施工质量,就必须要控制好因变形产生的裂缝问题。由此一方面应深入研究大体积混凝土裂缝的成因,并制定出相应的解决措施;另一方面还要做好钢筋工程、温度监控、浇筑工程及后期养护等方面的施工质量控制,才能满足混凝土的强度、耐久性、抗渗等要求,并实现建筑整体的经济和社会效益。
[1]陈春丽.高层建筑超厚底板大体积混凝土施工技术研究[J].建筑技术,2015(17).
[2]潘植明.高层建筑超厚底板大体积混凝土施工技术研究[J].建筑技术开发,2016(11).
[3]马伟锋.高层建筑超厚底板大体积混凝土施工技术[J].福建建筑,2016(03).