超高层建筑大体积混凝土施工技术及质量控制
2021-11-26张方仓
张方仓
(衡水环宇建设监理有限公司,河北 衡水 053000)
导致大体积混凝土出现开裂问题的原因较多。本文在讨论开裂产生原因的基础上,选择原材料质量控制为切入点,通过研究和总结掌握施工各个环节的控制方法,进而达到施工质量控制的目的。消除混凝土裂缝的可能性,为高层建筑日后投入使用环节中的质量安全提供保证。
一、超高层建筑大体积混凝土的特点
首先,大体积混凝土体积大且质地厚实。第二,浇筑量很大,对混凝土结构的性能要求很高。另外,与其他的混凝土形式相比,大体积混凝土更容易发生水合问题和开裂问题,当混凝土结构的厚度大于1.5m 时,则需要选择水平堆叠方法,减少和降低大体积混凝土的水化热现象和问题。最后,在超高层建筑中,通常将大体积混凝土应用于基本结构。通常情况下,大体积混凝土更不受外部温度的影响,但对混凝土的抗渗性要求较高,其要求抗渗性必须符合高层建筑混凝土抗渗性的技术标准,避免发生泄漏现象。基于此,超高层建筑大体积混凝土建筑施工重点在于改善混凝土结构自浇水性能,以及减少水化热反应[1]。
二、大体积混凝土在施工过程中的常见问题
(一)大体积混凝土的温度裂缝具有普遍性
热裂缝主要是由水泥的水化热,外部温度变化和混凝土本身的收缩引起的。裂纹的出现并不会直接影响结构安全性,但当裂缝超过最大公差时,尤其是形成贯通裂纹时,则混凝土结构受到的威胁较大,需要采取有效措施防止质量事故。
(二)大体积混凝土强度不足
大体积混凝土的强度和耐久性弄常规的混凝土要高,但如果在实际的施工运用中,未能保证引入的原材料质量,或者因作业人员搅拌不均匀的操作问题,将对混凝土强度产生不利影响,出现混凝土的大横截面尺寸,很难进行振动和硬化,进而无法达到混凝土的强度和其他设计要求[2]。
三、大体积混凝土施工技术及质量控制要点
(一)事前控制
监督施工单位要加强施工组织控制,按照质量控制程序开展工作,有效实施质量自检机制,完善质量保证机制,建立多种工作机制,完成分工作业。并根据工作要求和个人责任分配制度,完成对人员、材料,技术手段、设备、环境等施工生产全程的管理和责任划分。在监管混凝土模板支护稳定性时,监督施工单位严格执行经主管审查和批准的各种施工技术文件,改进施工工艺和具体的混凝土施工计划,检查模具接头的气密性,定期检查和核验工具精度。
(二)原材料的质量控制
在高层建筑的大体积混凝土施工中,可以选择水化热较低的水泥,例如矿渣硅酸盐水泥和低热微膨胀水泥,同时确保所引入的水泥质量符合施工应用标准,尝试使用最大粒径较大且与碎屑混合的粗骨料。同时,使用泵送混凝土时,为确保混凝土的流动性,可以使用体积大且连续倾斜的沙子和石头,减少沙子用料,降低水化热的反应频率。选择饮用水进行混合,并严格控制沙子和石头的泥浆含量,通常不超过1%,并且没有混入有机或其他杂质。此外,还可以通过掺入纤维材料的方式,抵消混凝土的拉应力。
(三)大体积混凝土浇筑过程质量控制
提升和改进混凝土搅拌方式。在传统混凝土搅拌中,水与石材直接接触,并在搅拌完成后移至石材与沙子之间的接触点上。固化后,受到水蒸发的现象影响,在混凝土结构中出现许多空隙。土壤会松动,导致混凝土的强度会降低。对于混凝土注入:首先需要添加沙子和水泥,添加调整比例中的用水量,并将其混合均匀,然后添加第二批砂浆包裹石材。其能有效预防混凝土空隙的产生。水在石头和砂浆上凝结形成特殊的界面,结构细腻且附着力强,更能防止混凝土开裂。其次,增强振动频率,并做好混凝土表面处理工作。混凝土浇筑过程中,应在初始凝固之前在混凝土表面涂漆2-3 次,以除去由于粗骨料和水平钢棒渗漏而产生的水分和缝隙,增加抓地的力度,较小混凝土结构内部裂缝现象,提高紧密度并增强抗裂性。用大泵输送混凝土会使表皮水泥砂浆变厚。在初始设置之前,应使用木抹子将表面弄平并压紧,使其具有防水性,使裂缝处于封闭状态。再次,为防止混凝土内部和外部之间的温差过大,应控制好施工中的温度。大量混凝土需要低于25 摄氏度,并且可以嵌入冷却管来冷却表面温度并减少内部和外部之间的温差。在测量温度时,如果测得的温度差超过25℃,则必须尽快采取温度维护措施或放慢速度维护材料,以防止由于温度差而引起的混凝土应力和裂缝。
(四)大体积混凝土的养护
在大体积混凝土的养护时,除通常的常规混凝土养护外,还应做好保温措施。重点是控制混凝土内部和外部之间的温差以防止开裂。保湿和固化时间至少应为28 天。另外,水泥的充分水合也是确保施工期间快速硬化的关键。因此,在浇筑混凝土后,必须及时喷水以润湿混凝土表面并有效地控制表面的稳定性。在维护过程中,需要采取一些温度测量方法,以发现隐患并及时进行修复[3]。
结论:为尽可能避免大体积混凝土工作中出现裂缝,需要选择适宜的材料并优化混凝土材料的混合比,以确保大体积混凝土不会出现开裂现象。此外,必须采取科学合理的方法,加强施工控制,做好后期的维护工作。