高层建筑筏板基础大体积混凝土施工与温度控制论文_钱祥

上海鹏欣建筑工程安装有限公司

摘要:大体积混凝土是现代建筑发展中常见的建筑结构之一。与一般体积混凝土结构相比具有施工要求更高,施工技术难度大特点。本文结合陶家宅地块旧改项目工程实例,首先分析了大体积混凝土施工难点分析,在此基础上,对大体积混凝土施工的关键技术以及温度控制进行了分析。

关键词:高层建筑;大体积混凝土;配合比设计;施工技术;温度控制

1工程概况

本项目总建筑面积38952.90m2,地上建筑面积24038.64m2,地下建筑面积14914.26m2。包括1#2#两幢住宅楼、3#商业楼、垃圾房、门卫房,住宅楼14、19层,剪力墙结构,高51.25m、60m,商业楼5层,框架结构,高24.3m。地下室为两层,桩基筏板基础形式,主楼地下室采用PHC预应力管桩,地库采用混凝土预制方桩。地下二层西南侧为人防区域,主体为现浇砼结构;基础采用筏板基础,基础底设150厚C20砼垫层,底板混凝土强度等级为C35P8、其底板厚度分别为700mm(地下车库区域)、1000mm(2#主楼)、1200mm(1#主楼)。

2施工难点分析

在本次工程施工过程中,还存在有以下施工难点。

(1)在本次施工中还存在有底板大而厚的特点,具体施工过程中所需要的混凝土总方量比较多,还需要一次连续浇筑完成,这也就导致了混凝土浇筑过程中存在有比较多的难点,浇筑组织协调工作量过大,只有在做好充分准备的基础上,才能够取得良好的浇筑效果。

(2)底板混凝土强度等级比较高,在施工过程中存在有还存在有水泥用量比较大以及以及水化热无法有效控制的问题,也就要求施工单位能够对原材料以及配合比的选择进行慎重考虑。(3)在电梯基坑内四周板底的混凝土还存在有水化热比较大的问题,热量无法散发,需要做好其重点监测跟降温工作。

3大体积混凝土施工要点

3.1混凝土配合比设计

3.1.1在基础底板大体积混凝土施工过程中,需要做好混凝土浇筑的养护工作,对于以下三方面因素产生的裂缝还需要进行严格的控制:在混凝土升温阶段因为内外温差过大导致的裂缝;混凝土失水造成的裂缝;因为碱集料导致的混凝土裂缝。

3.1.2降低水化热。本次施工中采用低水化热的普通硅酸盐水泥(PO42.5)作为施工材料,为了使得混凝土内部温度得到有效的降低,还需要在满足混凝土强度、耐久性等各种需求要求的基础上,适度减少水泥容量,再通过掺入一定量粉灰比跟矿粉的模式,进行水化热的有效降低。在保障设计强度的基础上降低混凝土的水化热,能够延长混凝土的凝结时间,以避免混凝土裂缝的出现。掺入粉灰比能够降低混凝土的徐变、干缩性跟热碰撞系数,还可以增加混凝土的抗渗性能,对于碱集料反应也有着良好的抑制效果。

3.1.3外加剂、掺和料选用。在进行大体积混凝土施工时,要求混凝土的总碱含量能够控制在2.0Kg/m3,含氮量需保持在0.2%之内,在基础底板跟水接触的混凝土中不得加入氯盐。

3.1.4采用高效缓凝减水剂,在结合了混凝土施工要求的基础上进行凝结时间的合理调整,在保障混凝土整体性浇筑的基础上,加强其内部散热速度,从而避免因为内外温差过大所导致的混凝土裂缝出现。在进行高效缓凝减水剂的选择过程中,要求所有的掺合料跟外加剂均需要选用绿色环保型产品,并需要在产品检验合格之后才能够投入到具体生产中。针对大体积混凝土特点,本工程地下室底板混凝土配合比经设计确认后实施。

3.1.5配合比:水:170kg/m3、水泥:260kg/m3、砂:780kg/m3、石:1020kg/m3、粉煤灰:70kg/m3、外加剂:4.18kg/m3、矿粉:50kg/m3。

3.2混凝土施工工艺

3.2.1基础底板大面积的浇筑

在本次工程施工中主要采用汽车泵浇筑模式来进行基础底板的浇筑工作,局部笛梵需要采取塔吊配合的模式来进行施工。对于高度不超过500mm的基础底板需要通过分层浇筑的模式来进行施工,主要分为两次来进行施工,并要求上层混凝土覆盖已浇筑混凝土的时间控制在混凝土初凝时间之内。

在本次工程中因为底板比较厚,因此需要将混凝土浇筑长度控制在12000~20000mm之内,由此依次向前进行其他各层砼的水平向前浇筑,此外每次浇筑厚度保持在500m之内,还需要进行浇筑时间的合理控制。在上层砼浇筑过程中,振动棒插入到下层砼的深度保持在50~100m内,在浇筑接茬处需要进行在振捣处理。

此外在混凝土浇筑时,不得在同一处进行连续布料,而是通过逐步向前推进的模式来进行浇筑工作。此外布料杆的出口距离魔板内侧面位置保持在50mm之内,禁止在模板内侧直接布料等情况发生。在混凝土自御料口时的自由倾落高度控制在2m内,在施工中如果超过2m,需要采用串筒或者溜槽进行混凝土的顺导处理。通过泵管以及泵管前连接的软管在底板上皮钢筋的表面进行直接布料处理,并需要保障混凝土施工质量的基础上,通过左右移动软管的模式形成扇形状散步混凝土,这样能够使得混凝土的散热面积增大,散热速率加快,从而有效避免内外部温差过大所导致的混凝土裂缝等病害的出现。

3.2.2集水井、电梯井内混凝土浇筑

在结合了混凝土流淌速度范围的基础上,施工企业还需要提前进行临近集水井以及电梯井混凝土的施工作业。通过间歇浇筑的方法来将地坑底板浇筑到跟侧壁模板底平的程度,当坑内混凝土流动性不大的时候,来进行地坑坑壁混凝土的浇筑工作,借此来保障坑壁能够进行混凝土压力的承受。此外间歇浇筑过程中的间歇时间需要控制在2h左右,还需要派专人进行底板混凝土状态的检查工作,因此避免混凝土初凝等问题的发生。

3.2.3混凝土振捣

混凝土检查。当混凝土运送到现场之后,要求质检员、专业工长以及实验员对混凝土的质量、塌落度以及标号进行严格细致的检查,在保持上述指标满足施工要求的基础上才能够进行后续的混凝土浇筑工作。此外在浇筑过程中还需要就浇筑时间以及浇筑完成时间进行记录,对混凝土进行放灰处理时,严禁在未经允许的情况下朝混凝土中进行加水。此外在混凝土浇筑施工之前,试验员还需要在结合规范要求的基础上进行混凝土试块制作以及质量的检测工作,来保证混凝土的质量以及配合比能够满足该工程的各项施工要求。

在进行混凝土的振捣处理时,要求振捣人员具备有较强的责任心跟良好的振捣技术,针对各部位的浇筑特点来进行详细的技术交底工作。此外管理人员还需要加强对振捣工作的监督力度,要求有专业的工长在现场指导混凝土振捣施工,对于现场施工中存在的各种问题进行有效解决。

混凝土振捣时要求振捣棒的移动间距控制在500mm,每次振捣时间保持在15--30s,紧插慢拔,将混凝土不不再出现气泡以及表面泛出灰浆作为振捣成功的标准。为了促使混凝土的密实度跟抗裂性能得到进一步的提升,可以采取二次振捣方式来进行施工。在第一次振捣过程中,因为泵送混凝土塌落度比较大,故多在破顶、坡中进行振捣器的安装,来获得良好的振捣效果。在第二次振捣过程之中,需要将振捣器布置在混凝土坡脚位置,时间需要控制在混凝土初凝之前,直到混凝土表面不再出现明显的下沉或者气泡现象。

此外在进行底板混凝土浇筑过程中不得采用振捣棒进行混凝土铺摊这一处理模式,在侧面距防水150mm内不允许靠近振捣棒,避免防水出现被破坏的的情况。在进行混凝土找平处理时,要求其压光遍数能够控制在2次以上。将混凝土浇筑到底板顶标高之后,需要应用2m长木来进行混凝土的找平处理,对于底板顶标高也需啊哟进行严格的控制,在混凝土终凝之前对其进行压光跟拉毛处理。

3.2.4混凝土施工质量控制

在混凝土施工过程中,因为基础底板属于大体积混凝土的一种,对于其施工质量也就有着非常高的要求,因此施工管理人员还需要对温度应力进行充分的考虑,还需要通过合理的保温以及降温等技术措施减少其内外温度差值。目前在大体积混凝土施工中主要采取二次振捣施工技术进行混凝土的施工处理,借此来进行施工裂缝的有效控制,以保障混凝土结构的施工质量。

在混凝土配合比的选择过程中,除了充分满足容重要求跟强度要求之外,还需要通过适度掺加粉煤灰、高效减水剂以及降低水泥用量等多种方式,来保障混凝土的浇筑性能,以及避免各种混凝土病害的产生。在进行混凝土浇筑工作之前,需要做好搅拌站的验收工作,还需要派专人来监督混凝土搅拌站的运行,借此来保障混凝土的搅拌质量。在混凝土振捣过程中需要进行振捣棒插点的合理设置,避免漏振等情况发生。在砼浇筑过程中,需要对砼保护层厚度以及钢筋位置合理性进行明确规定,对于部分出现了偏差跟位移的情况还需要进行及时的矫正处理。此外在砼浇筑施工过程中还需要对气候变化情况进行密切的关注,并需要在结合天气特征的基础上进行混凝土浇筑养护措施的合理选择。

4大体积混凝土温度控制

4.1控制指标

①温升值在浇筑入模温度的基础上不大于35℃。②混凝土里外温差不大于25℃。③降温速度不大于2℃/d。

4.2掺合料以及附加剂的添加

大体积混凝土浇筑施工过程中需要在保障浇筑强度基础上,尽量减少水泥的用量,还需要掺加粉煤灰以及膨胀剂的模式来进行水泥的替代。在将水灰比控制到了0.5之后,还可以获得良好的水化热控制效果。

4.3控制混凝土出罐和入模温度

在本次大体积混凝土施工中,主要是在10月中下旬进行施工,其大气温度平均在25℃,因此在混凝土出罐时还需要采取一系列降温手段来进行混凝土温度的控制。此外在进行混凝土运输跟泵送过程中,还需要将其温度控制在30℃以下。

4.4测温点留置

在进行大体积混凝土施工中,需要采用PVC预留孔对混凝土进行测绘处理,其目的在于了解大体积混凝土内部温度的变化情况,还需要保障底板混凝中心温度跟表面温度差控制在25℃之内。通过对混凝土内外部温度进行有效监控的模式,还能够及时采取一系列的养护措施,来保障混凝土的浇筑施工效果。一般在进行测温点留置时多是沿着底板的厚度来进行布置的,在位置选择时分别在底板表面以下10mm处、底板厚度的1/2、1/4处,且测温点离钢筋的距离大于50mm。

本工程基础底板大体积混凝土施工,按照基础平面区域划分图进行六分区浇筑,在主楼1#楼、2#楼区域设置测温点,地下室底板范围内留设直径为30mm的测温孔,混凝土凝固后注水测温;共设测温点50个。每处测温点埋置三根导线,深度根据底板厚度确定。测温点在平面图中编号,并在现场编号挂牌。测温作详细记录并整理出温度曲线图及时反馈温度变化。

4.5测温方案实施

只有对混凝土的温度进行有效的测量,才能够再次基础上进行混凝土养护措施的合理选择,以避免各种病害的发生。此外混凝土内部的最大温升还会随着结构厚度的增加而呈现出增高趋势,这也就要求在测温方案的制定跟实施过程中,能够充分考虑到工程的结构特点以及实际施工情况。具体的测温项目跟测温频率如表1所示。

在混凝土温度测记时需要专人负责,对测温结果做好收集跟反馈工作。此外还需要保持测温人员的责任心以及职业素质,在遇到特殊情况时则需要及时通知现场主管技术工程师,然后采取紧急保温措施来降低砼内外温差。

5结语

施工企业应加强对混凝土施工技术的研究,严格按照施工规范和施工图进行施工。另外,还应注意混凝土的养护工作,使混凝土的强度能满足要求,从而保证施工项目的质量。

参考文献

[1]《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009.[S]

[2]《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-2013.[S]

[3]《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015.[S]

论文作者:钱祥

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第17期

论文发表时间:2018/11/8

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