【摘 要】在高层建筑底板大体积混凝土施工中,由于温度应力而产生裂缝的现象十分常见。因此,对高层建筑底板大体积混凝土施工技术进行研究具有重要的现实意义。本文结合某高层建筑工程实例,对底板大体积混凝土的施工技术进行了详细的介绍,旨在为类似工程施工提供参考借鉴。
【关键词】高层建筑;大体积混凝土;施工技术
0 引言
近年来,随着我国社会经济的快速发展以及城市现代化建设的不断加快,为满足城市发展的用地需求以及人们对建筑使用功能的要求,高层建筑及高层建筑的施工日益增加。在高层建筑施工中,底板大体积混凝土施工技术的水平高低直接关系到底板施工的质量以及高层建筑的安全与稳定。因此,对高层建筑底板大体积混凝土的施工技术展开研究十分必要。
1 工程概况
某高层建筑主楼底板面积约2500m2,底板厚度3.5m,局部电梯基坑厚度过10m,混凝土总用量约1.2万m3,混凝土强度等级C50,整个底板混凝土计划一次浇筑完成。
2 施工特点与难点
本高层建筑工程基础底板厚度大,混凝土设计强度较高,一次性浇筑混凝土用量巨大,同时,项目地处城市中心,施工场地十分狭小,如何保证混凝土连续、快速浇筑,是本工程的难点。
3 关键技术研究与应用
3.1 聚丙烯纤维和CSA低碱混凝土膨胀剂的应用
在底板大体积混凝土中掺加了聚丙烯纤维和CSA低碱膨胀混凝土膨化剂(硫铝酸钙类高效混凝土膨胀剂),可以有效提高混凝土的抗裂、抗渗、抗冲击、抗冻融循环能力,增强了混凝土的韧性和弹性,提高混凝土的可靠性和安全度,延长建筑物的使用寿命,满足耐久性要求。
3.2 多次适配与优化混凝土配合比
3.2.1 大体积混凝土配合比计算
通常大体积混凝土设计强度等级宜为C25~C40,由于该工程是高层建筑,因此本工程基础底板设计强度等级为C50。较高强度等级的混凝土中水泥掺量较大,因此应严格控制水泥、拌合水和纤维用量,具体方法如下:①采用混凝土60d或者90d强度作为混凝土配合比设计、评定、验收依据;②通过增加粉煤灰和矿粉,减少水泥用量,对混凝土配合比进行优化处理。
经过多次试配,本工程C50强度等级混凝土配合比为:水泥:碎石:河砂:粉煤灰:矿渣粉:拌合水=280:975:766:80:130:170,外加剂掺量为3.0%,坍落度为240mm,扩展度为630mm,混凝土工作性能良好,其中养护3d强度21.5MPa,养护7d强度29.4MPa,养护28d强度36.6MPa,养护60d强度56.2MPa。底板浇筑混凝土的水泥用量仅为280kg/m3,其水化热产生的高峰期,混凝土的内部温度仅为82℃,大大降低了水化热引起的温度裂缝。
3.2.2 大体积混凝土坍落度和扩展度的控制
在试配中加入聚丙烯纤维,可使混凝土的黏聚性能增强,坍落度略微变小,但不影响工作性能,减少混凝土泌水和骨料离析的可能。无论在混凝土搅拌站还是施工现场,若出现坍落度较小,不能直接用加水的方式提高流动性,而应与厂家技术人员协商根据混凝土性能增加减水剂的方法。
3.3 全溜槽施工工艺
在大体积混凝土浇筑施工过程中,保证混凝土一次性连续无缝施工浇筑和缩短混凝土浇筑周期,也是减少大体积混凝土温度应力对结构损害的重要方法。受到现场施工场地狭小的限制,基坑周边不具备混凝土泵送条件,为保证混凝土浇筑顺利进行,本工程采用全溜槽混凝土浇筑体系施工(见图1),现场共设4个主溜槽,每个溜槽浇筑速度为60m3/h,计划50h完成全部混凝土浇筑。
3.3.1 全溜槽搭设工艺流程
全溜槽搭设工艺流程:施工准备→底板的下排钢筋绑扎完成→溜槽脚手架支架放线→溜槽脚手架支架定位及焊接→非溜槽脚手架支架定位及焊接→焊接通长[5→焊接次溜槽支架部分的100mm×100mm×8mm钢板片及500mm长→48×3.5短钢管→绑扎上排钢筋→搭设距混凝土面高200mm的扫地杆→搭设溜槽脚手架→搭设木跳板、人行道及防护网→搭设混凝土溜槽。
3.3.2 全溜槽搭设重要工艺
(1)搭设混凝土溜槽 按设计坡度及设计标高要求,首先在靠近中间一排立杆的小横杆上铺50mm×100mm木方,木方竖向放置,用铁丝绑扎在小横杆上并用铁钉固定,在木方上部用内钉铁皮的木模板组成500mm宽溜槽,并将溜槽与小横杆每隔750mm设置一道铁丝网将溜槽与溜槽脚手架固定,为防止砂浆从木模接缝处渗漏,在溜槽内衬薄铁皮,铁皮与溜槽用铁丝或拉铆钉每隔1m绑扎一道固定,避免铁皮滑动。在溜槽下方每隔8m设置一道串筒。溜槽剖面如图2所示,节点如图3所示。
(2)中转仓的设置 采用4mm钢板焊接1000mm×1000m×600mm尺寸混凝土中转仓,为避免混凝土冲击力作用,中转仓四角采用焊接钢筋拉杆加强。中转仓两个方向分别开设活动门与溜槽下臂端相连,活动门由∟50×5与500mm×600mm木制挡板组成,混凝土浇筑时根据施工安排由操作平台人员开闭,保证混凝土浇筑方向。
操作平台由钢管扣件搭设,位于中转仓侧面,内铺脚手板并在四周拉设高度≥1.2m围挡,并设置上下2道围护栏杆。同时操作平台及中转仓四周加设支撑立杆,四角加设斜向抛撑(见图4)。
全溜槽混凝土浇筑体系与传统的半溜槽体系相比,减少了主溜槽的搭设数量,利用转换平台,降低溜槽搭设高度及作业人员的施工危险性,同时将溜槽基础桁架与筏板钢筋支撑桁架合二为一,通过对混凝土流动性能以及溜槽架体搭设的合理安排,通过串筒、转换平台、次溜槽等方式,在保证安全的前提下,将溜槽覆盖至整个混凝土浇筑范围,最终达到全溜槽浇筑大体积混凝土的施工。
3.4 大体积混凝土养护
本工程底板混凝土采用保湿保温法养护,混凝土在浇筑完毕后加盖覆盖物,养护覆盖采用1层薄膜、1层棉被、1层防雨布的形式,且要求棉被厚度>7cm,薄膜的搭接长度≥150mm,棉被、防雨布的搭接长度≥100mm。墙柱插筋之间狭小空间必须特别注意保温措施,可用条形薄膜覆盖后,再塞入聚
苯板,确保墙柱插筋薄弱环节处的保温工作。
(1)温差过规范要求的应急处理措施保温 保湿养护必须按要求进行,接缝部位、插筋位置需特别关注。现场测温必须按规定频率执行,电子数据实时传送,夜间做好值班及测温作业,以20℃为报警值增补保温材料,温差达25℃立即组织人员增铺保温棉毡,6h内仍不能控制温差则采取黑塑料膜覆盖加温。
(2)大体积混凝土的养护测温 本工程塔楼底板厚3.5m,在核心筒区域布设8个混凝土监测孔,每个监测孔断面均匀布设7个点,测温点布置如图5所示。
由各个监测点的温度变化曲线可知,混凝土在3d左右时温度达到峰值,随后缓慢下降,相临两点之间的温差≤25℃,从而将温度产生的裂缝控制在最小范围。5号监测孔内上、中、下断面的温度监测如图6所示。
4 结语
综上所述,高层建筑底板大体积混凝土施工过程中,水化热大,混凝土内外温差产生的温度应力容易导致大体积混凝土裂缝的产生。因此,在施工过程中,施工人员掌握相关施工技术,严格按照施工规范进行操作,同时还要加强对底板大体积混凝土施工的质量控制和温度控制,从而确保高层建筑底板大体积混凝土的施工质量,保障高层建筑的整体施工质量及安全。
参考文献:
[1]裴鸿斌,于海申,王桂玲,高辉,柯子平.高层建筑深基础大体积混凝土施工探索与研究[J].施工技术.2015(S2)
[2]欧阳照红.高层建筑厚底板大体积混凝土施工技术[J].低碳世界.2016(02)
论文作者:徐启明
论文发表刊物:《低碳地产》2016年7月第14期
论文发表时间:2016/11/8
标签:混凝土论文; 溜槽论文; 底板论文; 体积论文; 高层建筑论文; 强度论文; 施工技术论文; 《低碳地产》2016年7月第14期论文;