郝芬芬
(山西四建集團(tuán)有限公司 山西省太原市 030006)
混凝土經(jīng)歷了長時(shí)間的發(fā)展,已逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)建筑材料,并開發(fā)出具有不同特性和功用的混凝土材料,廣泛應(yīng)用于工程建設(shè),特別是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用,使結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有很大提升,為現(xiàn)代高層建筑的建設(shè)提供了可能。在高層建筑基礎(chǔ)底板施工中,通常采用大體積鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),這是基礎(chǔ)底板結(jié)構(gòu)特性所決定的。對混凝土結(jié)構(gòu)來說,當(dāng)斷面尺寸不小于1m,內(nèi)外溫差范圍可超出25℃時(shí),可將其視為大體積混凝土。下面具體分析高層建筑基礎(chǔ)底板大體積混凝土的特點(diǎn):
在高層建筑中,基礎(chǔ)底板結(jié)構(gòu)主要為大體積的鋼筋混凝土,作為高層建筑基礎(chǔ)工程承受上層建筑載荷,對質(zhì)量的要求較高。大體積混凝土施工特點(diǎn)表現(xiàn)為:①澆筑量大,需要大量的混凝土材料,具有較大厚度,常采用分層澆筑方式;②整體性要求高,要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成澆筑作業(yè),并且不應(yīng)預(yù)留施工縫;③大體積混凝土在水化反應(yīng)作用下,內(nèi)部溫度快速升高且散熱效率低,導(dǎo)致內(nèi)外溫差加大,從而造成溫度裂縫產(chǎn)生,施工時(shí)應(yīng)注意溫度的控制。此外,還應(yīng)提高混凝土防滲效果,以免發(fā)生基礎(chǔ)滲水問題。
由于水泥的水化反應(yīng)是導(dǎo)致大體積混凝土內(nèi)部溫度過高的主要原因,也是導(dǎo)致溫度裂縫的關(guān)鍵因素,因此低水化熱通常作為水泥材料的重要指標(biāo)。在實(shí)際運(yùn)用中,選用低水化熱水泥,可適當(dāng)添加粉煤灰、礦渣粉等摻合料,抑制水化反應(yīng),可降低溫度裂縫產(chǎn)生概率。
首先,對細(xì)骨料來說,對含泥量和粒徑有相應(yīng)要求,含泥量過高會(huì)降低混凝土強(qiáng)度,合理選擇具有較大粒徑的細(xì)骨料不僅可使水泥和水的用量減少,實(shí)現(xiàn)水化反應(yīng)的減弱;而且還可降低混凝土硬化過程中的體積收縮效果。其次,對于粗骨料來說,級配和粒徑是主要考慮因素,良好的級配對于提高混凝土性能有很大幫助,較大的粒徑有助于減少水泥用量,因此適宜選擇具有連續(xù)級配且較大粒徑的粗骨料有利于大體積混凝土強(qiáng)度、和易性提升以及溫度裂縫的預(yù)防。
為了優(yōu)化混凝土性能,通常要加入適量的粉煤灰,這對于改善混凝土和易性和抗?jié)B性能有顯著作用,并且還能對水化反應(yīng)有一定抑制效果,起到限制混凝土初期內(nèi)外溫差的作用。粉煤灰的用量應(yīng)經(jīng)科學(xué)分析,要控制好用量,過多的粉煤灰會(huì)起到反作用。
高層建筑的基礎(chǔ)底板在上層載荷作用下需承受很大的壓力,對混凝土結(jié)構(gòu)承載力有很高要求,所以大體積混凝土要注意施工質(zhì)量,要掌握相應(yīng)施工技術(shù),在施工方案、施工計(jì)劃的基礎(chǔ)上高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求完成基礎(chǔ)底板施工。
由于基礎(chǔ)底板為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),鋼筋工程關(guān)系到大體積混凝土整體質(zhì)量,應(yīng)熟悉并嚴(yán)格執(zhí)行鋼筋工程的施工方案,并做好以下幾點(diǎn):①鋼筋施工前,要依據(jù)設(shè)計(jì)要求正確選擇鋼筋型號并經(jīng)嚴(yán)格檢測,杜絕具有損傷、裂紋等問題鋼筋進(jìn)場;②鋼筋安裝,當(dāng)混凝土墊層完工后,應(yīng)由技術(shù)熟練工人進(jìn)行鋼筋安裝,依照自下而上的順序,并嚴(yán)格遵守施工要求,確保鋼筋綁扎牢固,也應(yīng)保證鋼筋焊接質(zhì)量;③質(zhì)量驗(yàn)收,應(yīng)組織專業(yè)人員對鋼筋綁扎、焊接質(zhì)量以及鋼筋骨架的牢固程度等進(jìn)行驗(yàn)收,質(zhì)量問題要及時(shí)消除。
應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求合理設(shè)置混凝土模板,要符合大體積混凝土外型和尺寸要求。由于高層建筑基礎(chǔ)底板混凝土施工采用泵送的方式,模板會(huì)承受混凝土的澆筑壓力,為保障模板工程滿足強(qiáng)度要求,應(yīng)預(yù)先計(jì)算模板受力,合理設(shè)計(jì)模板尺寸,科學(xué)制定模板施工方案。為控制混凝土澆筑高度,應(yīng)在模板支立時(shí)在規(guī)定高度進(jìn)行彈線標(biāo)記,避免大體積混凝土超規(guī)定厚度。另在安裝模板時(shí)還要確保模板穩(wěn)定、牢固性,注意模板撐桿的固定,在澆筑混凝土前要檢查模板工程安裝質(zhì)量,以免為后續(xù)工序帶來不便。
3.3.1 混凝土運(yùn)輸
由于高層建筑基礎(chǔ)底板施工對于混凝土需求量大,混凝土拌合物應(yīng)采用混凝土攪拌運(yùn)輸車,運(yùn)輸車應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況具有防曬、防雨和保溫措施。利用輸送泵進(jìn)行輸送布料,并且在條件允許下布置多臺輸送泵,以防因供料不足而停工,從而保證澆筑的連續(xù)性。
3.3.2 混凝土澆筑
在進(jìn)行大體積混凝土澆筑時(shí)要符合施工要求,注意澆筑流程和方法,通常采用分層澆筑的方式,要合理設(shè)置分層厚度以及坡度。若相鄰層的澆筑時(shí)間間隔過大,下層會(huì)進(jìn)入初凝階段,不利于基層底板整體混凝土質(zhì)量,因此要保證澆筑的連續(xù)性,要嚴(yán)格控制攪拌和澆筑時(shí)長,夜間澆筑時(shí)長可適當(dāng)放寬。此外,在分層澆筑時(shí)要注意混凝土泌水的及時(shí)排出。
3.3.3 混凝土振搗
全面振搗作業(yè)時(shí),要注意振搗深度,避免漏振或過振,由于大體積混凝土施工要求,不得留置施工縫。此外,還要掌握預(yù)埋管道的位置,當(dāng)振搗至附近時(shí),應(yīng)改變振搗方法,采用相應(yīng)措施避免管道損傷。
3.3.4 泌水處理
混凝土泌水主要與水泥、骨料等材料特性以及振搗不足有關(guān),當(dāng)材料沉降、水分上升就會(huì)在表層形成浮漿。泌水對于混凝土強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)有較大影響,要及時(shí)排出避免造成更大損失。在大體積混凝土施工中,通常引導(dǎo)泌水至預(yù)留集水坑,并利用抽水泵進(jìn)行排水,之后還應(yīng)采取表面處理措施,達(dá)到預(yù)防裂縫的效果。
3.3.5 混凝土養(yǎng)護(hù)施工
對于大體積混凝土更應(yīng)重視養(yǎng)護(hù)施工,除必要的養(yǎng)護(hù)措施外,下列問題也應(yīng)加強(qiáng)注意。養(yǎng)護(hù)時(shí)長要在28d以上,若養(yǎng)護(hù)時(shí)間不足,很難保證大體積混凝土質(zhì)量。當(dāng)采用覆蓋保溫時(shí),要逐層進(jìn)行拆除。同時(shí),要對養(yǎng)護(hù)措施進(jìn)行定期的檢查,確保保溫薄膜、涂料等無破損,還應(yīng)對混凝土內(nèi)外溫差、表面濕度以及降溫速度進(jìn)行檢測,若發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)調(diào)整養(yǎng)護(hù)措施,如調(diào)整灑水頻率、增設(shè)保溫措施等。此外,模板拆除后還應(yīng)做好突發(fā)情況的應(yīng)對準(zhǔn)備,如氣候突變。
溫度裂縫的產(chǎn)生主要?dú)w結(jié)于由水化反應(yīng)引發(fā)的混凝土內(nèi)外溫差,只有加強(qiáng)溫度控制,才能避免裂縫產(chǎn)生,下面從內(nèi)外約束進(jìn)行分析:
主要有四個(gè)方面內(nèi)容:①混凝土原料優(yōu)化,采用低水化熱水泥,并加入粉煤灰、減水劑等抑制水化反應(yīng),還可以通過優(yōu)化骨料級配來降低水泥需求;②控制混凝土拌合溫度,對于水、水泥、骨料等原材料要控制拌和前溫度,盡量降低混凝土漿體溫度;③在澆筑過程中控制,盡量降低分層厚度,提高散熱效果,要選用溫度鋼筋降低溫度應(yīng)力的破壞作用,還應(yīng)合理設(shè)置后澆帶,使內(nèi)部應(yīng)力得到釋放;④要加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),采取必要的降溫養(yǎng)護(hù)措施,加快散熱,要保證足夠的養(yǎng)護(hù)時(shí)長,確保養(yǎng)護(hù)效果。
溫度控制的內(nèi)容既包括混凝土內(nèi)外溫差,又包括外部環(huán)境同混凝土表面的溫差,常用養(yǎng)護(hù)措施主要有蓄水養(yǎng)護(hù)、灑水養(yǎng)護(hù)以及覆蓋保溫等,降低混凝土溫度上升速度,可使溫差得到有效控制。
綜上所述,由大體積混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了高層建筑基礎(chǔ)底板施工過程中要注意溫度裂縫的預(yù)防和防滲性能提升,重視原材料的選取,嚴(yán)格控制鋼筋、模板以及混凝土工程的施工質(zhì)量,重點(diǎn)加強(qiáng)溫差控制,避免大體積混凝土質(zhì)量問題。