周 虎(湖南省第四工程有限公司,湖南長沙410000)
房屋建筑工程中大體積混凝土施工技術探析
周 虎(湖南省第四工程有限公司,湖南長沙410000)
混凝土建筑物硬度高、外觀優(yōu)美、使用壽命長,因此受到人們的廣泛青睞,但是長期以來,混凝土建筑物所存在的問題也漸漸暴露出來,比如混凝土裂縫問題,因此,對混凝土施工技術進行深入研究至關重要。對此,本文首先介紹了大體積混凝土施工技術的概念,然后結合工程實例對房屋建筑工程中大體積混凝土施工技術的應用要點進行了詳細探究。
建筑工程;大體積混凝土;施工
在現(xiàn)代建筑施工中,混凝土結構較為常見,其應用優(yōu)點在于結構穩(wěn)定性強、施工材料來源廣泛、日常維護便捷等等。但是,混凝土結構建筑施工工藝復雜,施工技術要求比較高,在各個施工環(huán)節(jié),都應該加強施工工藝控制,這樣才能夠提升混凝土施工質量。
我國對于大體積混凝土定義缺乏統(tǒng)一的說法,在大體積混凝土結構施工過程中,其施工體積大,工藝要求高,后期養(yǎng)護工作重要。①體積的大小是相對于一般的建筑物而言,由于體積大使用的水泥較多,容易因為水熱化而導致裂縫。②大體積混凝土在施工過程中對于各種影響因素的控制要求都很高,一旦其中一項因素出現(xiàn)差錯將會導致整個混凝土結構出現(xiàn)質量問題,影響因素有原料配合比、施工溫度、振搗工藝、攪拌工藝等。③水泥在水熱化過程中會導致混凝土內部溫度升高,使得混凝土內外部形成一定的溫度差,如果溫度差超過結構承受的范圍就會導致表層結構出現(xiàn)裂縫,從而加大了后期養(yǎng)護的工作量。由此可以看出,水泥的水熱化反應是影響大體積混凝土質量的重要因素。
3.1 工程概況
某建筑工程為單位高層住宅樓,為全剪力墻結構。地下一層,地上23層,總建筑面積為4.9×104m2。該建筑工程地下室部分基礎為板式筏基,長度為76.5m,寬度為32m。該建筑工程局部電梯井部位厚度為2.9m,混凝土抗?jié)B等級C35S6,混凝土工程量約為3500m2。在施工過程中,對于混凝土攪拌,選用兩臺JDY500型強制式攪拌機進行現(xiàn)場攪拌。
3.2 加強工程前期施工設計
在進行房屋建筑大體積混凝土施工之前,要結合建筑工程的具體情況及施工流程進行設計,要綜合考慮到大體積混凝土的強度大小,同時還要明確標明混凝土的強度等級。除此之外,還要考慮到混凝土鋼筋骨架的溫度、規(guī)格、硬度以及質量。另外,還要特別關注的是,要盡可能地降低大體積混凝土施工區(qū)域對工程施工的影響,并且盡量減少固定隔板的數(shù)量。如果利用連續(xù)澆灌方式進行施工,要注意預留出合適的施工縫,通過施工縫的留置可有效修補可能出現(xiàn)的裂縫,也不會對混凝土的強度及面積產生影響。
3.3 加強混凝土材料質量控制
混凝土主要是由水泥、砂石、添加劑以及礦物添加料等組成。大體積混凝土中由于水熱化會產生大量的熱量,從而形成溫度差而產生裂縫,所以需要選用水熱化中等偏下的水泥,其自縮相對較小。選取合理的骨料級別可以減少水泥以及水的用量,從而控制混凝土中水泥的比例。為了防止混凝土的內部膨脹而導致表面出現(xiàn)裂縫,需要添加外加劑以及礦物添加劑等,另外,還可以適當?shù)募尤胍恍┚從齽?、減水劑等,這些添加劑都可改變配合比,提高混凝土的整體性能,降低水泥與水的比例,有效延長混凝土的凝結時間,提高混凝土的抗?jié)B性能以及抗裂性能。
3.4 混凝土配合比的控制
3.4.1 混凝土的水泥選擇及用量
優(yōu)化房建工程混凝土的配合比設計可以有效地降低混凝土裂縫產生的可能性。舉例來說,如果水泥選用的是低于硅酸水泥水化熱度的礦渣硅酸水泥,在應用前要提前做好水化熱實驗;細骨料的選擇要盡可能地選擇含砂量較低的天然砂。同時粗骨料的選擇要盡量選擇含泥量低于1%、級配較好的碎石。在優(yōu)化混凝土配合比時,不僅要確?;炷两Y構的穩(wěn)定,同時還應該盡可能地降低水泥的使用量;在進行混凝土攪拌時,可以將粉煤灰和減水劑摻入混凝土中。
3.4.2 摻外加劑及水灰根據(jù)設計要求
由于復合外加劑具有防水劑、膨脹劑、減水劑、緩凝劑4種外加劑的功能,混凝土中可摻加水泥用量4%的復合外加劑。溶液中的糖鈣能提高混凝土的和易性。使用水量減少20%左右,水灰比可控制在0.55以下,初凝延長到10~12h。
3.4.3 粗、細骨料的用量監(jiān)控
在本工程中,選用10~40mm連續(xù)級配碎石以及細度模數(shù)2.8~3.0的中砂,另外,砂、石含泥量應該控制在1%以內。
3.4.4 優(yōu)選混凝土施工配合
在本工程中,結合泵送混凝土坍落度及設計強度的要求確定混凝土中水:水泥:砂:碎石:復合液的配合比為0.5:1:2:2.77:0.44,坍落度為160±20mm。
3.5 混凝土施工質量的控制
3.5.1 現(xiàn)場質量控制
在混凝土澆筑前,施工現(xiàn)場技術人員首先需要確定具體的澆筑方法和振搗質量。在混凝土澆筑過程中,還應該安排專業(yè)技術人員進行坍落度檢測,禁止在施工現(xiàn)場隨意加水。另外,還應該加強混凝土配合比和坍落度的檢查工作,如果發(fā)現(xiàn)問題,則應該立即下達通知單進行整改。另外,根據(jù)大體積混凝土測溫和養(yǎng)護要求,現(xiàn)場技術人員還應該做好混凝土測溫和養(yǎng)護工作,一旦發(fā)現(xiàn)泌水、離析、難以泵送的現(xiàn)象,則應該立即通知混凝土生產廠家及時調整混凝土配合比。
3.5.2 混凝土試塊留置
(1)抗壓試塊每100m3混凝土做一組標養(yǎng)試塊,同條件試塊按每500m3做一組;尾數(shù)不足100mm3做一組。
(2)澆筑量為500mm3,應不少于2組抗?jié)B試塊,超過500m3,每增加250m3,留一組,尾數(shù)不足250m3應留一組。
(3)每組試件所用的拌和物應從同一車混凝土中取樣。采用多次采樣的方法,在同一車混凝土中的1/4、1/2、1/4處之間分別取樣,從第一次取樣到最后一次取樣不超過15min,然后再進行人工攪拌均勻。
3.6 保證大體積混凝土質量的措施
3.6.1 混凝土澆筑
本工程基礎筏板南北方向被一條貫通的后澆帶隔開,因此,在施工現(xiàn)場,需要在南北基坑邊設置兩臺均由南向北不間斷推進的混凝土輸送泵。在混凝土泵送過程中,很容易發(fā)生輸送管堵塞的問題,因此需要結合實際情況選用泵送壓力、泵管直徑。在輸送管線的布置方面,也應該結合施工現(xiàn)場進行合理布置。本工程碎石最大粒徑與輸送管徑之比為1:3,砂率在40~45%之間,水灰比在0.5~0.55之間。坍落度在160±20mm之間。
(1)在實際施工過程中,綜合考慮大體積混凝土特點,采用“分段分層,一個坡度,循序推進,一次到頂”的澆筑方法。另外,簡化混凝土的泌水處理,保證上下層混凝土澆筑間隔不超過初凝時間。根據(jù)混凝土泵送時自然形成一個坡度的實際情況,在每個澆筑帶的前后布置3臺插入式振動器,為了解決上部混凝土的振實,使其形成自然坡度,第一道布置在混凝土出料口;由于底鋼筋間距較密,第二及第三道分別布置在混凝土中部及坡腳處,以確保下部混凝土密實。由于大體積泵送混凝土表面水泥漿的厚度比較大,因此,在澆筑完成后,還應該及時使用鐵滾筒進行碾壓、打磨和壓實處理。
(2)對于電梯深坑底板混凝土施工,首先應該進行下料,然后進行混凝土振搗。在振搗過程中,還應該加強分層振搗,在本工程中,分層厚度為0.5cm。在電梯井深坑混凝土澆筑施工過程中,可能會出現(xiàn)井筒移位、跑模等質量問題,因此,為了有效避免模板出現(xiàn)移位的問題,在支模過程中,應該采用外頂內撐的固定方法。在大體積混凝土澆筑、振搗施工過程中,可能會出現(xiàn)泌水現(xiàn)象,甚至會對混凝土強度指標產生影響。對此,應該及時采用有效措施消除和排除泌水問題。
3.6.2 加強混凝土養(yǎng)護及測溫
為了避免大體積混凝土因溫差較大而出現(xiàn)裂縫,應對其進行良好的養(yǎng)護工作。房屋建筑大體積混凝土的養(yǎng)護工作主要可以分為兩個方面:①溫度養(yǎng)護,施工人員可以運用為砂石材料降低溫度,或是使用冰水攪拌的方式給混凝土降溫,在夏季施工時,施工人員還需注意避免陽光直射,以保證混凝土平均溫差不超出其抗拉強度的拉應力,避免表面裂縫、貫穿裂縫等問題的產生。同時,也應對其表面進行保溫養(yǎng)護,避免因拉伸強度不均勻而出現(xiàn)裂縫。由于房屋建筑大體積混凝土工程中,墻面、地板、頂板都會添加膨脹劑,因此,在養(yǎng)護工作中,施工人員還需要鋪設麻布等材料為其保溫,以保證避免其溫差過大。②濕度養(yǎng)護,施工人員需要為大體積混凝土制造潮濕環(huán)境,以避免其表面干縮裂縫,在其初凝階段便進行灌水,并在后期對其定期進行澆水養(yǎng)護,保證水泥硬化成功,增加混凝土拉伸強度。在混凝土硬化4h后,施工人員還需采取筑堰蓄水的方式對頂板和地板進行養(yǎng)護,蓄水高度在3~5cm為宜,而墻板也需要連續(xù)澆水,避免出現(xiàn)裂紋。
綜上所述,大體積的混凝土施工技術是一項較為創(chuàng)新的技術,因此,加強大體積混凝土施工質量控制對于加強整個建筑工程質量控制至關重要。在大體積混凝土施工過程中,應該加強施工材料質量控制、施工材料配合比控制和各項施工工序控制,施工完成后,還應該做好工程后期養(yǎng)護,這樣才能夠有效提升施工質量。
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TU755
A
2095-2066(2016)28-0195-02
2016-9-18
周 虎(1980-),男,工程師,大專,主要從事建筑工程工作。