【摘 要】隨著社會的發(fā)展,社會對高層建筑的需求日益增加,這就導(dǎo)致了社會對高策建筑的關(guān)注和認識。然而高層建筑基礎(chǔ)對于建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性至關(guān)重要,而高層建筑基礎(chǔ)的施工關(guān)鍵在于大體積混凝土。高層建筑的基礎(chǔ)形式多采用箱式基礎(chǔ)、筏式基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ),這些基礎(chǔ)常設(shè)計有厚大的混凝土底板或體積較大的承臺,都是大體積的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。本文在總結(jié)高層建筑基礎(chǔ)大體積混凝土特點的基礎(chǔ)上,對高層建筑基礎(chǔ)大體積混凝土的鋼筋工程、模板工程和混凝土工程分別進行了施工技術(shù)探討。
【關(guān)鍵詞】高層建筑基礎(chǔ);大體積混凝土;施工技術(shù)
隨著我國的經(jīng)濟的發(fā)展和技術(shù)的提高,我門對建筑的高度要求越來越高。但是隨著建筑高度的增加,基礎(chǔ)的深度也要隨之加深,所以伴隨著加大了基礎(chǔ)施工的復(fù)雜性,同時也加大了高層建筑對地基的基礎(chǔ)穩(wěn)定性和堅固性的要求。施工方法、技術(shù)和措施是大體積混凝土的關(guān)鍵所在。所以一次不間斷澆筑上萬的混凝土,并且控制在此過程的溫度及收縮各階段產(chǎn)生的裂縫,是大體積混凝土施工的重點。
一、高層建筑基礎(chǔ)大體積混凝土的特點
高層建筑基礎(chǔ)大體積混凝土如箱形基礎(chǔ)和筏式底板,有以下特點:
(1)結(jié)構(gòu)形式常采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土超靜定結(jié)構(gòu),溫差和收縮變化復(fù)雜約束作用較大,容易引起開裂。
(2)均為地下或半地下建筑,有防水要求,鋼筋混凝土必須控制裂縫開展,一般不存在承載力不足問題。
(3)混凝土標(biāo)號高,水泥用量多,水灰比大,收縮變形較大,經(jīng)常會出現(xiàn)收縮裂縫。
(4)超靜定的地下建筑結(jié)構(gòu),一般都能滿足承載力要求,有較大的安全度,控制溫度收縮作用是控制裂縫的主要因素。
(5)這些結(jié)構(gòu)一般均為配筋結(jié)構(gòu),其構(gòu)造配筋率約為0.2%~0.5%,控制裂縫必須考慮鋼筋作用。
(6)控制裂縫的方法主要是靠改進構(gòu)造設(shè)計,合理配筋及改進澆筑方案,加強養(yǎng)護等方法提高結(jié)構(gòu)的抗裂性能。
(7)水化熱升溫較高,降溫散熱較快,收縮和降溫共同作用是引起混凝土裂縫的主要原因。
二、模板工程施工
模板是保證工程結(jié)構(gòu)外形和尺寸的關(guān)鍵,而混凝土對模板的側(cè)壓力是確定模板尺寸的依據(jù)。大體積混凝土采用泵送工藝,其特點是速度快,澆筑面集中,不可能同時將混凝土均勻地分送到澆筑混凝土的各個部位,而使某一部分的混凝土升高很大,然后再移動輸送管,依次澆筑另一部分的混凝土。因此采用泵送工藝的大體積混凝土的模板應(yīng)根據(jù)實際受力狀況,對模板和支撐系統(tǒng)等進行計算,以確保模板體系具有足夠的強度和剛度。
高層建筑基礎(chǔ)大體積混凝土結(jié)構(gòu)墊層面積較大,墊層澆筑后其面層不可能在同一水平面。因此宜在基礎(chǔ)鋼模板下端統(tǒng)長鋪設(shè)一根50mm×100mm小方木,用水平儀找平,以確保基礎(chǔ)鋼模板安裝后其上表面能在同一標(biāo)高上。另外沿基礎(chǔ)縱向兩側(cè)及橫向于混凝土澆筑最后結(jié)束的一側(cè),在小方木上開設(shè)50mm×300mm的排水孔,以便將大體積混凝土澆筑時產(chǎn)生的泌水和浮漿排出。箱形基礎(chǔ)的底板模板,多將組合鋼模板按照模板配板設(shè)計組裝成大塊模板進行安裝,不足處以異形模板補充。模板要支撐牢固,防止在混凝土側(cè)壓力作用下產(chǎn)生變形。有的工程基礎(chǔ)底板邊線距離支護樁很近,難以支設(shè)模板,其底板側(cè)??捎闷龃u模代替。然而用磚砌模板混凝土澆筑后無法檢查混凝土的澆筑質(zhì)量,因此事先要與有關(guān)質(zhì)量檢查部門聯(lián)系并取得許可。
三、混凝土工程施工
高層建筑基礎(chǔ)大體積混凝土用量巨大,宜用商品混凝土,利用混凝土泵車進行澆筑?;炷帘眯吞柕倪x擇,主要根據(jù)單位時間需要的澆筑量及泵送距離。如基礎(chǔ)尺寸不很大,用布料桿直接澆筑時,宜選用帶布料桿的混凝土泵車。否則,需布管的采用一次接長至最遠處、邊澆邊拆的方式。
由于泵送混凝土的流動性大,如基礎(chǔ)厚度不很大,多斜面分層循序推進、一次到頂。這種自然流淌形成斜坡的混凝土澆筑方法,能較好地適應(yīng)泵送工藝?;炷恋恼駬v也要適應(yīng)斜面分層澆筑工藝,一般在每個斜面層的上、下各布置一道振動器。上面的一道布置在混凝土卸料處,保證上部混凝土的搗實。
下面一道振動器布置在近坡腳處,確保下部混凝土密實。隨著混凝土澆筑的向前推進,振動器也相應(yīng)跟上。
大流動性混凝土在澆筑和振搗過程中,上涌的泌水和浮漿順混凝土坡面流到坑底,混凝土墊層在施工時已預(yù)先留有一定坡度,可使大部分泌水順墊層坡度通過側(cè)模底部預(yù)留孔排出坑外。少量來不及排除的泌水隨著混凝土向前澆筑推進而被趕至基坑頂部,由模板頂部的預(yù)留孔排出。當(dāng)混凝土大坡面的坡腳接近頂端模板時,改變混凝土澆筑方向,即從頂端往回澆筑,與原斜坡相交成一個集水坑,另外加強兩側(cè)模板處的混凝土澆筑強度,這樣集水坑逐漸在中間縮小成水潭,用軟軸泵及時排除。采用這種方法基本上排除了最后階段的所有泌水。
高層建筑大體積混凝土的表面水泥漿較厚,在澆筑后要進行處理。一般先初步按設(shè)計標(biāo)高用長刮尺刮平,然后在初凝前用鐵滾筒碾壓數(shù)遍,再用木蟹打磨壓實,以閉合收水裂縫,經(jīng)12h左右再用塑料薄膜和草袋覆蓋充分澆水濕潤養(yǎng)護。
四、鋼筋工程施工
大體積混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋具有數(shù)量多、直徑大、分布密、上下層鋼筋高差大等特點。為保證上層鋼筋的標(biāo)高和位置準確無誤,應(yīng)設(shè)立鋼筋支架支撐上層鋼筋。鋼筋支架可由粗鋼筋或型鋼制作,每隔一定距離(一般2m左右)設(shè)置一個,相互間有一定的拉結(jié),保持穩(wěn)定。如支架除去支撐上層鋼筋外,亦傳遞操作層的施工荷載,若鋼筋支架的強度和穩(wěn)定性不足,宜改用型鋼支架,并計算確定。粗鋼筋的連接,可用氣壓焊、對接焊、錐螺紋和套筒擠壓連接,目前直螺紋連接也己經(jīng)被廣泛采用。有一部分粗鋼筋要在基坑內(nèi)底板處進行連接,故多用錐螺紋或套筒擠壓連接。鋼筋錐螺紋套管連接的鋼套管內(nèi)壁在工廠專用機床上加工有錐螺紋,有用于連接Ⅱ、Ⅲ級鋼直徑16~40mm同徑、異徑鋼筋連接用的鋼套管。鋼筋的對接端頭也在鋼筋套絲機上加工有與套管匹配的錐螺紋。鋼筋連接時,經(jīng)對螺紋檢查無油污和損傷后,先用手旋入鋼筋,然后用扭矩板手緊固至規(guī)定的扭矩后即完成。這種鋼筋連接全靠機械力保證,無明火作業(yè),無焊接接頭存在的受材料可焊性影響、氣孔、裂紋、對中性差、質(zhì)量不穩(wěn)定等缺點,而且施工速度快。根據(jù)我國試驗和使用的結(jié)果,證明這種機械連接,其抗拉或抗壓強度,均能滿足為鋼筋屈服強度fy的1.25倍的要求。
結(jié)語
對于高層建筑基礎(chǔ)承臺大體積混凝土施工,要結(jié)合現(xiàn)場的特定條件,采取由淺基到深基的施工步驟,對不同體量的承臺制定不同的澆注方案和技術(shù)措施,有效的降低了泵送大體積混凝土內(nèi)部的最高溫度,消除了冷縫現(xiàn)象。在承臺中間設(shè)置棋盤式搞低水平施工縫,取得了良好效果。還要根據(jù)現(xiàn)場的施工情況,對高層建筑進行混凝土施工,采用合理方式澆注,攪拌并養(yǎng)護等是混凝土施工中的常見問題,值得進一步推廣和運用。
參考文獻
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