摘要:近来年,随着工程项目建设数量的不断增多,设计与施工都在不断地摸索和进步。尤其在施工方面,技术创新取得了不少成果,创建了大体积混凝土基础跳仓浇筑施工方法。混凝土跳仓法能替代后浇带,特别适用于工期异常紧迫无法按常规做法留置后浇带施工的工程项目。为此,在接下来的文章中,将对地下室结构跳仓法施工方法以及混凝土养护措施展开详细分析。
关键词:地下室结构;跳仓法;混凝土养护
引言:跳仓法是施工缝法的进一步发展,它以施工缝取代后浇带和永久性变形缝,将其用于地下室结构施工过程中,具有诸多优势。
一、跳仓法”施工技术原理分析
(一)技术原理
依据:(GB50496-2009)《大体积混凝土施工规范》5.1.4条规定:第一,超长大体积混凝土施工可选用跳仓法施工,控制结构不出现有害裂缝;第二,跳仓的最大分块尺寸不宜大于40米,跳仓间隔施工的时间不宜小于7天,跳仓接缝处按施工缝的要求设置和处理。
基于“混凝土的开裂是一个涉及设计、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”。“跳仓施工方法”虽然叫“跳仓法”但同时注意的是‘抗’与‘放’两个方面。
首先,“放”的原理是基于目前在工民建混凝土结构中,胶凝材料(水泥)水化放热速率较快,l~3d达到峰值,以后迅速下降,经过7~14d接近环境温度的特点,通过对现场施工进度、流水、场地的合理安排,先将超长结构划分为若干仓,相邻仓混凝土需要间隔7天后才能浇筑相连,通过跳仓间隔释放混凝土前期大部分温度变形与干燥收缩变形引起的约束应力。“放”的措施还包括初凝后多次细致的压光抹平,消除混凝土塑性阶段由大数量级的塑性收缩而产生的原始缺陷;浇筑后及时保温、保湿养护,让混凝土缓慢降温、缓慢干燥,从而利用混凝土的松弛性能,减小叠加应力。
“抗”的基本原则是在不增加胶凝材料用量的基础上,尽量提高混凝土的抗拉强度,主要从控制混凝土原材料性能、优化混凝土配合比入手,包括控制骨料粒径、级配与含泥量,尽量减小胶凝材料用量与用水量,控制混凝土入模温度与入模塌落度,以及混凝土“好好打”保证混凝土的均质密实等方面。“抗”的措施还包括加强构造配筋,尤其是板角处的放射筋与大梁中的腰筋。结构整体封仓后,以混凝土本身的抗拉强度抵抗后期的收缩应力,整个过程“先放后抗”,最后“以抗为主”。从约束收缩公式分析中,可得混凝土结构中的变形应力并不是随结构长度或约束情况而线性变化的,其最大值最后总是趋近于某一极值,若混凝土的抗拉强度能尽量贴近这一值,则可极大地减小开裂。同时可看出最大应力总是与结构的降温幅度成正比(干燥收缩也等效为等量降温),故提高抗拉强度不能以增加水化热温升或干燥收缩为前提。
“跳仓法”施工要求加强原材料质量控制与结构的保温、保湿措施,充分利用混凝土的后期强度等措施,籍以避免产生有害开裂。
二、跳仓法施工遵循的原则
(一)仓块大小控制
根据设计图纸结合现场条件,经比较、论证,地下室基础筏板按底板长、宽约30-40m划分为6个仓。较大的仓块混凝土浇筑量约2050,共3个;另外1仓混凝土量约1800;其余2个仓块混凝土量约950,分仓缝留设在施工方便且受力较小的位置。这种分仓浇筑混凝土法,质量容易得到保证,易于流水作业。
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(二)仓间混凝土浇筑时间控制
将筏板基础分成6块,间隔浇筑混凝土,时间间隔不应少于7d,以利于跳仓板块混凝土的变形、释放早期温度收缩应力,后期收缩应力由混凝土抗拉能力承受[2]。
(三)水泥用量控制
为有利于降低混凝土水化热和混凝土水泥用量,参照设计规范的相关原则,可考虑在混凝土配合比中掺加粉煤灰、矿渣粉等混合料替代部分水泥,从而降低了单方混凝土的水泥用量。
(四)混凝土养护时间控制
基础底板适逢冬季施工,气温较低,为避免新浇混凝土表面过快失水和表面温度受气温影响快速下降,导致混凝土出现裂缝,采取在混凝土初凝至终凝间立即覆盖塑料膜和麻袋,做好保温养护的措施。控制浇筑体降温速率及里表温差也是十分重要的环节,要将温度的下降速率控制在小于2-3℃∕d,里表温差≤25℃,养护时间不得少于14d,这对降低混凝土里表温差及对混凝土抗拉强度的增长都是必须的,有利于防止裂缝的开展。
三、地下室结构跳仓法施工措施以及混凝土养护措施分析
(一)混凝土材料控制与配合比优化设计
混凝土材料控制与配合比设计的原则是在保证抗压强度满足要求的条件下,尽量提高抗拉、抗拆强度,同时从减小水泥用量与用水量两个方面减小混凝土的温度收缩与干燥收缩。
(二)车库地下室结构
C35混凝土优化配合比后,要求混凝土入泵坍落度为18±2cm,到浇筑仓面坍落度为17±2cm,同时具有良好的和易性与保水性。
(三)施工缝设计与施工要求
首先,跳仓施工缝处使用不锈钢丝网收口。焊接Ф12@200钢筋成钢筋网片,钢筋网片上再绑扎不锈钢丝网。跳仓施工缝采取钢丝网,施工缝表面粗糙,不需要凿毛,清洗后即可进行第2次砼浇筑,接缝处两次浇筑混凝土粘接紧密;其次,施工缝处仍按原设计照常设置止水钢板与原后浇带加强钢筋(若设计),具体按本工程结构设计图纸要求实施(建议采用止水效果良好的止水钢板);最后,施工缝处浮浆及未经严格振捣不够密实的混凝土细致凿除,施工缝处混凝土浇筑前将该处模板面清除干净,并对混凝土和模板进行湿润,施工缝处混凝土浇筑后应加强养护。施工缝混凝土收光采用多次收光法,总计不少于三次。
(四)混凝土浇筑和养护
混凝土浇筑总体施工要求:梁、梁柱节点处要求振捣密实,板要求振捣均匀。要求在混凝土入模振捣后用刮杆刮平,在混凝土初凝前后进行第一遍人工压抹、收光工作,边压抹、收光边覆盖薄膜;在混凝土终凝前后进行第二遍人工压抹、收光与抹光机收光工作,做到掀一块收一块,收光完毕后立刻重新覆盖薄膜与覆盖棉毡。喷雾养护14天,养护过程若遇较大暴雨需在板面铺设麻袋,避免形成较大的水流冲刷楼面造成过快降温。
采用斜面分层连续浇筑方法,分层厚度500mm,其层间间隔时间尽量缩短。以上层覆盖的最长间隔时间不大于混凝土初凝时间来确定每层浇筑长度。采用二次振捣技术,确保混凝土的密实度,表面进行压浆后扫毛,封闭表面的微小裂缝。混凝土初凝至终凝间立即覆盖塑料膜和麻袋并喷水进行保湿、保温养护,养护期14d,养护期内混凝土表面始终保持温热潮湿状态。墙体采用花管淋水带模板养护7d以上,拆模后挂麻袋保湿。底板及墙体根据测温结果调整麻袋覆盖层数和拆模时间,减少表面与中心的温差,防止表面裂缝产生及由内外温差导致内部出现裂缝[3]。
(三)地下室结构混凝土保湿养护措施
层混凝土浇筑后,依据混凝土拌合物性能,气候情况确定在混凝土刚初凝时便进行湿养护。养护期间最初24h内,对板体上下表面进行连续喷水雾养护。混凝土浇筑24h后,对混凝土表面进行覆盖棉毡,覆盖14d进行充分保湿和保湿养护。
结论
简而言之,将“跳仓法”施工技术应用于地下室结构的施工建设当中,不仅是工程提高质量的基础,同时也是企业提高经济效益的保证。为此,文章围绕地下室结构跳仓法施工方法以及混凝土养护措施方面进行了详细分析,希望能够给相关人士提供重要的参考价值[4]。
参考文献
[1]王铁梦.工程结构裂缝控制——“抗与放”的设计原则及其在“跳仓法”施工中的应用[M].北京:中国建筑工业出版社,2017.
论文作者:邢建军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/24
标签:混凝土论文; 结构论文; 地下室论文; 措施论文; 应力论文; 裂缝论文; 抗拉强度论文; 《建筑学研究前沿》2018年第18期论文;