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摘要:当前,超长混凝土结构在建筑工程项目施工中得到广泛的应用,对其无缝施工技术展开探讨具有十分重要的意义。本文结合工程实例,对其超长混凝土结构的无缝施工方案进行了分析,并详细介绍了该工程超长混凝土结构无缝施工方法,旨在为类似工程施工提供参考。
关键词:超长混凝土结构;无缝施工;施工技术
0 引言
随着我国社会经济的快速发展,城市建设在不断推进,建筑工程的规模也日益增大。在大型建筑工程项目施工中,为满足工程施工的要求,超长混凝土结构得到了广泛的应用。超长混凝土结构施工难度较大,并且要求结构施工中不得出现缝隙,以保证结构的整体性性能。因此,超长混凝土结构的无缝施工技术进行分析十分必要。
1 概况
1.1 工程概况
某工程项目总占地面积116166m2,总建筑面积为342743.40m2,建筑层数为地下1层,地上22、26层,建筑高度为78.3m.1—18号楼基础有筏板基础、条基和防水板、人工挖孔桩基础,地下车库基础为柱下独立基础+防水板,地下车库为框架结构,主楼主体为剪力墙结构。其中地下车库结构平面尺寸为560m×120m,面积为54656m2,属于超长混凝土结构,车库共有42条温度后浇带,46条沉降后浇带。
1.2 技术难点
该工程施工工期紧。工程2015年4月开工,2016年10月要交付使用,满足回迁要求。如何在保证结构质量的前提下加快结构工程施工进度。地下车库部分后浇带较多,其中有温度后浇带和沉降后浇带(图1)。温度后浇带根据设计要求,两侧混凝土浇筑完成60d后,才可以封闭后浇带。后浇带留置时间较长,不利于车库渗漏控制,并影响下道工序施工,同时后浇带两侧模板脚手架不允许拆除。
2 超长混凝土施工间歇时间的试验研究
2.1 试验过程
为有效地控制大体积混凝土的内外温差,采用电子测温仪对车库底板混凝土的温度实施监测。底板钢筋绑扎完成后,在加强带位置安装实验仪器,自混凝土浇筑覆盖仪器后即开始试验记录工作,每间隔2h记录混凝土的温度及应变数据,直至温度变化趋于稳定结束记录工作。
2.2 试验数据
试验有两种工况,连续浇筑间隔3d及连续浇筑间隔2d:第一块与第二块混凝土浇筑间歇3d,第二块与第三块混凝土浇筑间歇2d。
第一条后浇带内测点分别为1-1、1-2、1-3;2-1、2-2、2-3;3-1、3-2、3-3。测点的温度及应变数据如图4—7所示。
根据分析及计算,底板在间歇3d的连续浇筑的工况下不会产生贯穿性裂缝,温度收缩应力满足抗裂条件,且可大大缩短工期。经过与设计单位协商,最终确定3d可以作为最短且合理的无缝施工间歇控制时间。
3 超长混凝土的施工顺序
方案1:同一方向顺序施工。本方案的施工较为便利;辅助材料、机械周转较少,经测算,综合人工、机械成本约1400元/m2;施工间歇时间难以控制。
方案2:隔一跳一施工方法。本方案的施工难度非常大,要在不同区域板块间来回切换浇筑机械和调配人力,经测算,综合人工、机械成本为1800元/m2;施工间歇时间较为容易控制。
方案3:综合跳仓无缝施工方法。结合项目地下车库分区及现场加工场地布置,采取跳仓分区浇筑。将车库划分为4个区,每个区段内采用跳仓无缝施工,从两头向中间依次施工。
方案3的施工难度较小,可分区管理,有利于工期控制;经测算,综合人工、机械成本为1500元/m2;施工间歇时间容易控制。
方案综合对比见表1。
La为受拉钢筋锚固长度;后浇带宽度为800mm
因本工程地质条件为中风化岩石,原设计考虑超前止水,后浇带下卧,但施工难度较大,且成本较高,工期较长。
2)原混凝土配合比。后浇带位置的混凝土,根据传统后浇带的做法,膨胀剂掺量为8%~10%。
方案2:采用取消下卧后浇带做法和优化混凝土配合比
1)经与设计单位协商,同意对底板接缝位置的做法进行优化,调整节点做法如图17所示。
图17 优化后节点做法
La为受拉钢筋锚固长度
2)混凝土配合比优化。由于间歇控制时间为3d,为减少混凝土收缩裂缝的产生,避免产生渗漏,对接缝位置混凝土施工方法进行优化:优化混凝土的配合比,降低水化热,调整膨胀剂的掺量为12%~14%。
基础混凝土强度等级为C30,抗渗等级不低于P6,混凝土优化后的配合比见表2。
混凝土原材料要求:
1)水泥,选用中热或低热的水泥品种,在配制混凝土配合比时尽量减少水泥的用量,一般控制在250~300kg/m3,选用保水性好、泌水小、干缩小的水泥,优先选用矿渣硅酸盐水泥。
2)骨料,砂采用中砂;选择级配较好的碎石,粒径在5~31mm,含泥量小于1%。
3)膨胀剂掺量控制在12%~14%,混凝土在水中养护14d的限制膨胀率应≥2.5×10-4。
4)接缝位置混凝土浇筑完成后,应用塑料薄膜覆盖加草袋保湿、浇水进行养护,养护时间不少于14d。
5 效益分析
5.1 质量效益
在车库施工过程中,采用超长混凝土结构无缝施工技术,拆模后,及时对混凝土表观质量进行检查和验收,经统计和对比分析,混凝土成型质量较好,满足混凝土结构验收规范要求;同时对接缝位置渗漏问题进行了统计,接缝位置共计42处,渗漏位置为3处(后经处理已不再渗漏),渗漏概率为7.1%,降低到10%以内,实现预期设定目标(图18)。
5.2 经济效益
1)无缝施工技术节约费用。车库共有温度后浇带1066m,采用无缝施工技术后,其底板后浇带每米节约费用约40元,其顶板后浇带每米节约费用约96元,则1066m后浇带能节约费用约144976元。表3为人工和材料方面节约的费用。
2)工期效益。在车库施工过程中,采用超长混凝土结构无缝施工技术,不用二次浇注后浇带混凝土,共节约工期60d。通过缩短工期,节约了现场塔吊等设备租赁费用12万元,降低项目管理成本6万元。通过节约工期共节约费用18万元。
5.3 社会效益
采用超长结构无缝施工技术,针对不同结构部位、不同施工方法提出了最短间歇时间,具有较大的社会与环保效益。首先保证了工程施工质量,采用无缝施工避免了因留设后浇带而造成的施工质量问题;其次,有利于加快工程的进度,缩短工期,为工程项目的顺利进展提供了保证;最后,减少了人力资源和环境资源的消耗,并且减少了社会资源和财产的消耗。
6 结语
综上所述,超长混凝土结构无缝施工技术水平的高低,直接关系到建筑工程的整体施工质量及性能的好坏。因此,在建筑工程超长混凝土结构施工中,施工人员要结合工程的实际情况,选择合理的无缝施工技术进行施工,并加强对施工质量的控制,从而确保超长混凝土结构的良好性能,提高工程施工的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]超长混凝土结构无缝施工技术[J].杨思雄,苑伟松,刘坤.建筑施工.2014(11).
[2]超长混凝土结构无缝施工技术的应用研究[J].章春娣.福建质量管理.2015(11).
论文作者:黄良仁
论文发表刊物:《基层建设》2017年3期
论文发表时间:2017/5/8
标签:混凝土论文; 混凝土结构论文; 施工技术论文; 工期论文; 车库论文; 温度论文; 节约论文; 《基层建设》2017年3期论文;