李 偉
(衡德高速公路管理處)
伴隨著經(jīng)濟的發(fā)展與科學技術的進步,建筑物的高度越來越高,規(guī)模越來越大,大體積混凝土的應用越來越普遍。如何在施工過程中采取有效措施保證大體積混凝土的質(zhì)量顯得尤為重要。大體積混凝土由于截面大、水泥用量大、內(nèi)外溫差大、溫度收縮應力很容易導致鋼筋混凝土產(chǎn)生裂縫。這種裂縫有表面裂縫和貫通裂縫兩種,在不同程度上都屬有害裂縫,因此要保證大體積混凝土的質(zhì)量。本人親歷了上海富容大廈施工的全過程,富容大廈位于江寧路、海防路口,是一幢二十五層商住樓,富容大廈基礎底板厚1 800mm,體積逾4 000m3,屬大體積混凝土。
大量現(xiàn)場試驗證明,對澆筑后未初凝的混凝土進行二次振搗,能排除混凝土因泌水在粗集料、水平鋼筋下部生成的水分和空隙,提高混凝土與鋼筋之間的握裹力,防止因混凝土沉落而出現(xiàn)的裂縫,減小混凝土內(nèi)部微裂,增加混凝土的密實度,使混凝土的抗壓強度提高10%~20%,從而可提高混凝土的抗裂性。
高頻振動棒要垂直插入,快插慢拔,插點交錯均勻布置,在振動上一層混凝土時,要在下層混凝土初凝前進行,且應插入下一層50mm,以消除兩層間的接縫,震動器在每一插點的振動延續(xù)時間,以混凝土上表面水平并出現(xiàn)水泥漿及不再出現(xiàn)氣泡、不再明顯沉落為度,混凝土不易振實,振搗時間過長,會引起離析。在混凝土澆筑45min后進行二次振搗。
富容大廈基礎底板混凝土施工采用二次振搗,對混凝土的抗裂性起到了很好的作用,施工完后至竣工驗收沒有發(fā)現(xiàn)有害裂逢。
防止水泥水化熱引起結構物開裂,在溫控工藝上一般有兩大類。第一類是降溫法,即在混凝土澆筑成型后,通過循環(huán)冷卻水進行降溫,以減少混凝土內(nèi)外溫差;第二類保溫法(又稱蓄熱法),即在混凝土澆筑成型后,通過保溫材料、碘鎢燈或定時噴澆水等方法,提高混凝土表面及四周散熱面的溫度。
降溫法由于它的實用性和靈活性,以及能控制整個結構物內(nèi)部的溫度,所以在國內(nèi)外水利工程中得到廣泛應用。但其耗鋼量大,造價高,在建筑工程中很少用。建筑工程中常采用保溫法。這種方法施工方便,價格低廉。
保溫法所用的保溫材料種類較多,綜合本工程所處情況,施工單位決定、并經(jīng)過監(jiān)理審查同意后富容大廈基礎底板混凝土養(yǎng)護采用保溫法,在有溫度監(jiān)測控制情況下,用一層塑料薄膜保濕,上鋪一層麻袋保溫,其最大溫差已控制在25℃以內(nèi)。
效果檢查:基礎底板經(jīng)過約兩個月的保溫保濕養(yǎng)護,一年后通過各方檢查,沒有發(fā)現(xiàn)有害裂縫,證明這一次的大體積混凝土施工是成功的。
澆筑大體積混凝土時,為避免過大的溫度應力、防止溫度開裂,必須進行溫度控制。溫度控制的主要內(nèi)容有以下幾項。
(1)降低混凝土的最高溫度和最大溫升;
(2)降低混凝土內(nèi)的溫度梯度,使溫度分布和溫降盡量均勻;
(3)使混凝土內(nèi)部溫度變化按照預想目標發(fā)展。
為實現(xiàn)溫度控制的目的及判別溫控效果,一般將溫度控制具體分為三大溫差控制,并以此作為溫控標準。三大溫差即基礎溫差、上下溫差和溫度裂縫。
降低成形時混凝土的溫度,主要措施有:①降低混凝土澆筑入模溫度;②施工避開高溫時段;③避免使用新出廠的水泥;④對水泥采取遮陽降溫措施;⑤噴水冷卻集料;⑥利用新抽深井水控制拌和水溫度,或根據(jù)情況在拌和水中加碎冰來降低拌和水溫度;⑦在生產(chǎn)及澆筑時對配料、運送、泵送及其他設備遮陽或冷卻。
富容大廈基礎底板混凝土澆筑時是在5月份,中午溫度已較高,各方慎重考慮后決定的施工方案是用四臺輸送泵澆筑混凝土,每個混凝土布料點設三個振搗棒,主要利用晚上時間,用兩個夜晚和一個白天(實際時間從第一天下午五點到第三天早晨九點半共約四十多個小時)澆筑完,大部分混凝土澆筑都避開了中午時段,與此同時要求混凝土供應商作好溫控措施。
大體積混凝土施工中,合理分縫分塊,不僅可以減輕約束作用,縮小約束范圍;同時也可利用澆筑塊的層面進行散熱,降低混凝土內(nèi)部的溫度。另外,尚可滿足綁扎鋼筋、預埋螺栓等工序的操作需要,但接縫的處理必須滿足防止?jié)B漏水的要求。
后澆帶的設置和處理如設計無規(guī)定時,其間距一般為20~30m,縫寬1m,可在后澆帶形成40 d后封閉,冬期可適當延長。封閉前,應仔細鑿毛,并將鋼筋按設計要求連接好,再用補償收縮混凝土(亦可在普通混凝土中摻入膨脹劑)將縫灌注密實。
富容大廈基礎底板基本呈方形,長約72m,寬約31m,根據(jù)設計要求并結合現(xiàn)場實際情況,決定平行短邊方向設置兩條后澆帶,并在形成47 d后進行了封閉。
混凝土溫度的監(jiān)測主要是指混凝土的出罐溫度、入模溫度、混凝土內(nèi)部溫度的監(jiān)測,混凝土在澆筑過程中每隔4 h測量一次原材料溫度,每隔2 h測量一次出罐溫度和入模溫度,控制其入模溫度不超過16℃?;炷羶?nèi)部溫度的監(jiān)測,我們主要是根據(jù)根據(jù)基礎底板的形狀、尺寸和標高在施工段布置測溫點,每個點均預埋鋼管至基礎底部和中部,分別監(jiān)測記錄混凝土底、中、面部溫度。測溫從混凝土澆筑4 h后開始,其時間間隔為前4日2 h一次,第5~8日4 h,第9日起12 h,持續(xù)到14 d。
結合水化熱預測計算及溫度測試記錄,當內(nèi)外溫度大于25℃時,必須采取措施加以控制:(1)如果混凝土體積大而表面積較小時,宜在內(nèi)部預埋管道,通過循環(huán)水來散發(fā)混凝土內(nèi)部的熱量;(2)夏季施工時,應采取冰水或冷水拌制混凝土。以降低混凝土的人模溫度;(3)冬季施工時,應采取草苫覆蓋或采用雙覆塑苯板覆蓋,以減少表面熱量的散發(fā);(4)如果采用磚胎膜,在混凝土澆筑前,胎模采用素土虛填,既可起到保溫作用。又可抵消來自混凝土對磚胎模產(chǎn)生的側壓力。不致脹模
溫度監(jiān)測為檢查混凝土塊體溫度是否滿足溫控標準,溫控措施是否有效,就必須進行溫度臨測與管理,并做詳細記錄,實行情報信息化施工。溫度監(jiān)測就是在混凝土中埋入一定量的測溫儀器,測量混凝土不同部位溫度變化過程,檢驗不同時期的溫度特性。當溫控措施效果不佳,達不到溫控標準時,可及時采取補救措施。
富容大廈基礎底板設有九處溫度檢測點,由于溫控措施得當,在整個溫度監(jiān)測過程中沒有出現(xiàn)溫差達到或超過25℃的情況。
當蜂鍋比較嚴重或露筋較深時,應除掉附近不密實的混凝土和突出的骨料顆粒,用清水刷凈并充分濕潤后,再用比原強度等級高一級的細石混凝土填補并仔細搗實,對孔洞的補強,可在舊混凝土表面采用處理施工縫的方法處理,將孔洞處疏松的混凝土和突出的石子鑿掉,孔洞頂部要鑿成斜面,避免形成死角,然后用水刷洗干凈,保持濕潤72 h后,用比原混凝土強度高一級的細石混凝土搗實,以免新舊混凝土的接觸面上出現(xiàn)裂縫。
富容大廈基礎底板對少量蜂鍋比較嚴重和露筋較深部位按上述辦法進行了處理,使新舊混凝土的接觸面上未出現(xiàn)裂縫。
(1)本基礎礎底板工程采用的多種控制裂縫措施,經(jīng)過時間證明是有效可行的,并對今后其他工程的施工有借鑒和參考作用。
(2)混凝土配合比選用低熱微膨脹水泥、粉煤灰替代部分水泥、摻加減水劑、合理布置循環(huán)冷卻水管及采用混凝土分層澆筑施工工藝等措施,溫度控制效果明顯,節(jié)省混凝土直接成本及工期,社會及經(jīng)濟效益顯著。
(3)大體積混凝土施工是一個系統(tǒng)工程。不僅要有技術措施。而且還要有組織措施和管理措施.為保證施工處于受控狀態(tài)。澆筑時應建立由施工、監(jiān)理、甲方等多方共同組成的現(xiàn)場質(zhì)量保證體系機構。對保證混凝土的澆筑質(zhì)量和連續(xù)施工有很好的作用:后期的監(jiān)測、養(yǎng)護最為關鍵。在時間、人員、材料、設備上一定要予以保證。
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