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摘要:建筑领域的混凝土分为素混凝土和钢筋混凝土、型钢(劲性)混凝土,素混凝土又分为块石素混凝土和普通碎石混泥土,这里就房屋建筑大体积施工技术应用及管理做简述,《建筑施工手册》明确定义为大体积混凝土规定其最小断面尺寸大于1m以上的砼结构,其尺寸已经大到必须是混凝土在施工时采用相应的技术措施妥善处理温度差值,合理解决温度应力并控制裂缝开展的砼结构,块石素混凝土在建筑领域大部分用于基础结构的换土部分,一般情况下不考虑作为建筑领域的大体积混凝土施工,下面就本人在苏州城市生活广场工程担任代建项目经理时的大体积混凝土施工技术管理经验与大家分享。
关键词:配合比;水化热;消热保护
大体积混凝土施工水化热控制是混凝土施工一个很容易被广大施工技术人员忽视的,因为目前施工现场所用的混凝土都是商品混凝土,认为是混凝土供应商应该考虑的事情,素不知混凝土施工时产生的水化热,不能有效控制就能产生很大的破坏,下面就本人作为代建管理方对苏州城市生活广场地下室基础大体积混凝土原材料的选择、配合比、水化热、消热保护产品、混凝土内部温度监控及混凝土养护的控制管理经验与广大同仁分享。
下面先介绍一下苏州城市生活广场基础概况,地下室三层,地上裙房七层,A塔楼38层加三个避难层,B塔楼41层加三个避难层,结构最大高度179.94m,建筑顶高191.94m。基础采用钻孔灌注桩筏板基础,地下基础面积约28800平方米,裙房区基础厚度800mm,A塔楼区基础最薄处厚度为2米,核心筒集水坑处厚度达7.9米;B塔楼区基础最薄处厚度为2米,核心筒集水坑处厚度达8.9米,电梯坑深度为4.4米,基础的长和宽均超过大体积定义的1米,混凝土采用C40P10。对于塔楼部分基础混凝土一次性浇筑的混凝土方量A塔楼19600立方米,B塔楼21840立方米,所以必须对混凝土的原材料必须严格控制。
在技术管理上首先要求水泥优先采用低水化热产品,如矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥,其次采用中低水化热产品,如硅酸盐水泥;碎石采用火成岩材料,优先采用5~31.5mm连续级配,黄砂采用标准中砂,严格按照配合比配置混凝土,在选用硅酸盐水泥时需掺合一定比例的粉煤灰、矿渣粉,才能达到降低混凝土凝固时产生的水化热;本工程混凝土配合比经过商品混凝土公司多次试配后最终确定选用P.II 42.5的硅酸盐水泥,选用含泥量小于3%,细度模数为2.6左右的中砂,粗骨料选用了5~31.5mm连续级配含泥量小于1%的火成岩碎石,混凝土坍落度控制在160±20mm,水灰比不宜大于0.5,初凝时间控制在8小时,具体配合比为:
混凝土内部消热技术措施方面本工程采用了在混凝土内部预埋直径为32mm的铁管,在混凝土终凝前一小时开始通水散热,至混凝土内部温控监测与外部温度平衡稳定后48小时停止供水,在混凝土完成养护后对预埋在混凝土中的铁管内部注浆封管,并切除露出混凝土结构表面的铁管。具体预埋管布置见下图示意:
混凝土施工采用分段分层施工,需组织充分的机械,包括混凝土泵送设备、混凝土运输车辆、混凝土振动设备、混凝土整平设备等,充分安排好运输车辆的行走路线,对所有施工人员进行施工交底,因是连续作业还需实施换班施工交底制度,做到对每一个节点落实到位,施工段按后浇带划分,下面是混凝土施工分段简图:
其中第6施工段是A塔楼基础,第5施工段是B塔楼基础,其他为裙房基础混凝土。现场浇筑A、B塔楼混凝土基础,面积均为6200m2,A楼大底板混凝土体积约19600m3,B楼大底板混凝土体积约21840m3采用7台汽车泵,另加3台备用汽车泵;45辆混凝土搅拌运输车,连续施工。2014年8月7日上午6点开始浇筑,8月10日上午7点30分A楼大底板基础混凝土浇筑完成后进行B楼大底板基础混凝土浇筑。
苏州城市生活广场A塔楼钢筋混凝土基础内部温度监控布点,作简单介绍,2m厚底板,分别在0.5m、1.0m、1.5m、1.8m处设置,设14个点,3.5m厚底板,分别在0.5m、1.5m、2m、3m、3.3 m处设置,设12个点, 7.9m厚底板,分别在0.5m、1.5m、3m、4m、5.5m、6.5m、7.8m处设置,设6个点,共设置了39个监控点;因现场混凝土养护采用了储蓄100~150mm厚水的保湿养护法以及混凝土内部埋管通水散热法,预埋管通水从2014年8月9日上午6时开始执行,同时开始对气温、出水口温度进行监测,监测频率开始三天内为每2小时一次,第四天后改为每4小时一次;预埋混凝土内部温度监控点从8月10日上午开始养护时开始,监测频率与水温监测频率相同,下面就几个相邻点记录作简单介绍:
8月9日测得气温温度25~28度,出水口温度36.7度~40.3度,8月10日测得气温温度25~29度,出水口温度40.3度~45.7度,混凝土内部最低温度为40.6度,最高温度56.4度;8月11日测得气温温度24~28度,出水口温度45.7度~48.9度,混凝土内部最低温度42.8度,最高温度56.5度;8月12日测得气温温度24~28度,出水口温度48.9度~42.9度,混凝土内部最低温度43.0度,最高温度55.4度;8月13日测得气温温度25~28度,出水口温度42.9度~42.3度,混凝土内部最低温度42.4度,最高温度54.8度;8月14日测得气温温度24~26度,出水口温度42.3度~41.6度,混凝土内部最低温度41.7度,最高温度50.5度;8月15日测得气温温度26~28度,出水口温度41.6度~40.3度,混凝土内部最低温度40.5度,最高温度46.6度;8月16日测得气温温度25~28度,出水口温度40.3度~37.5度,混凝土内部最低温度37.6度,最高温度43.8度;8月17日测得气温温度24~25度,出水口温度37.5度~34.6度,混凝土内部最低温度34.7度,最高温度39.8度;8月18日测得气温温度24~25度,出水口温度34.6度~31.3度,混凝土内部最低温度31.4度,最高温度35.6度;8月18日混凝土内部预埋铁管停止供水,继续蓄水保湿养护至8月23日,8月24日排除蓄水后连续5天观察混凝土结构表面无裂缝。
总之,大体积钢筋混凝土施工需严格控制混凝土的原材料及配合比,混凝土凝固时产生的水化热温度监测到位及消热措施得当,按钢筋混凝土施工规范对混凝土进行养护,大体积混凝土结构就不会出现裂缝,使得大体积的钢筋混凝土结构适用于广大的地上、地下建筑工程领域。
参考文献:
[1]《建筑施工手册》(第五版)北京:中国建筑工业出版社,2012年12月
[2]胡文发主编.工程项目管理.上海:同济大学出版社,2010
论文作者:张伯林
论文发表刊物:《基层建设》2016年第34期
论文发表时间:2017/3/20
标签:混凝土论文; 温度论文; 出水口论文; 塔楼论文; 水化论文; 基础论文; 体积论文; 《基层建设》2016年第34期论文;