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谈高层建筑大体积混凝土施工技术

摘要:随着高层建筑、超高层建筑的迅速发展,大体积混凝土应用越来越多。然而在应用过程中,大体积混凝土在固化过程中将会释放大量水化热,进而产生温度裂缝,影响结构质量。结合具体工程,分析了混凝土配合比设计要点,并对高层建筑大体积混凝土施工工艺和温控措施进行了分析与探讨。

关键词:高层建筑;大体积混凝土;温控措施

引言

改革开放以来,我国经济迅速腾飞,城市化建设速度不断加快,越来越多高楼大厦拔地而起,为城市现代化建设作出了积极的贡献。大体积混凝土是高层建筑常见的一种施工结构形式,由于水泥水化热作用,极易产生混凝土裂缝问题。为此,必须做好温控工作,避免混凝土结构开裂,提高施工质量。

1工程概况

某高层建筑10#楼基础部分共分为3块,具体为4.3m厚核心筒筏板、0.9m厚抗水板、4.3m厚柱下条形基础。经地质勘察结果可知,中风化石灰岩为基础持力层。在本工程中采用C40混凝土强度等级,P10抗渗等级。根据工程施工进度安排,浇筑大体积混凝土的时间在1月份,通过往年本地区气候资料显示,0℃~8℃为本地区1~2月份的平均气温范围。在此温度条件下,大体积混凝土将会具有很高的水化热现象,由于混凝土内外温差较大,很容易引发混凝土裂缝。为此,在本工程施工中必须做好温控处理。

2混凝土配合比设计

2.1原材料选择

1)水泥。根据施工现场具体情况,采用本地P.042.5型号水泥作为混凝土水泥材料,保证其各项指标满足设计要求。2)粉煤灰。在粉煤灰选择时,基于运输距离和经济性原则,可采用本地区具有资质厂家产品合格的粉煤灰材料,保证满足Ⅱ级指标。3)矿渣。采用粒化高炉渣粉作为混凝土矿渣材料。4)粗骨料。采用0.5~2.5cm粒径的优质碎石,保证其各项指标满足规范要求。5)细骨料。采用2.7~2.9细度模数的细骨料,其含泥量可控制在0.3%左右,保证满足Ⅱ类砂标准规定。6)外加剂Ⅰ(减水剂)。为保证混凝土拌和质量,可采用减水剂材料,即聚梭酸减水剂,此类减水剂可达到26%减水率。7)外加剂Ⅱ(抗裂剂)。为减少混凝土开裂发生率,可适当掺加抗裂剂,本工程采用SY-T复合纤维抗裂剂。

2.2配合比设计

通过材料选择及试验分析,最终确定本工程大体积混凝土配合比为水泥∶水∶砂子∶石子∶外加剂Ⅰ∶外加剂Ⅱ∶粉煤灰∶矿渣=1∶0.75∶4.18∶4.19∶0.038∶0.19∶0.45∶0.45。

3大体积混凝土施工工艺

3.1浇筑前施工准备

根据施工现场具体情况,浇筑大体积混凝土前,须合理布设冷却管。冷却管尺寸为2mm壁厚,32mm外径。利用套丝作为连接转弯和直管的接头,安装过程中,应合理运用麻丝和防水胶带,确保接头无渗漏水现象,具有稳固性。130cm为冷却管与管的距离,将第一道、第二道管分别布设在距离地基顶部150cm与底部150cm处,150cm为两管的水平间距。此外,其进出水口应比混凝土面高出100cm左右,同时,将流量调节的水阀等装置安设到出水口位置。在钢筋支架梁上安放水管网,并把水管和横梁紧紧绑扎,避免浇筑混凝土时,水管出现变形或接头松掉。待安装完水管后,即可进行通水检测,保证水流通畅,且不会出现渗漏情况。核心筒筏板等3块为本次大体积混凝土浇筑范围,根据工程量实际情况,为保证浇筑过程不间断,具有连续性,所需车辆类型为56m(臂长)臂架泵1辆;车载柴油泵4辆;混凝土罐车25辆,每泵5辆;混凝土运输车10辆。

3.2浇筑大体积混凝土

按照施工要求,依次将5台泵排开进行施工分层浇筑,待完成西侧条基浇筑后,整体向东推进,并浇筑核心筒及其他区域。混凝土振捣施工中,可采用插入式振捣棒,按矩形(500mm×500mm)的间距布设振捣点,避免漏振。振捣过程中,严禁钢筋被振捣,导致混凝土流动,因此,需要合理控制振捣棒和模板之间的距离,不得小于20cm。当混凝土初凝前,需及时进行二次振捣。根据本工程现状,可基本确定16.5h为混凝土初次凝结时间。因此,在完成浇筑之后的第12h便可开展二次振捣作业。经大量实践证明,二次振捣对于混凝土抗裂性能至关重要,可有效增强混凝土密度,提高其抗压强度,避免裂缝出现。在浇筑混凝土过程中,要指派专人对各项施工流程进行随时检查,尤其是模板、支架等位置,应避免出现变形、位移等现象。一旦发生上述问题,须马上暂停浇筑,并做好处理。本工程施工在1月和2月,浇筑温度较低,但对于大体积混凝土施工而言,必须做好混凝土入模温度控制,不得在5℃以下,应控制在12℃左右。由于该工程混凝土倾落高度在2m以上,因此,可采用串筒法进行浇筑输送,防止出现混凝土离析问题。此外,还要将竖向短钢筋焊接到混凝土表面钢筋上,基础顶的标高控制点以短钢筋顶部为准,并做好混凝土表面收面平整度合理控制。当浇筑到顶部之后,须及时抹压表部,并将网片状钢筋压入混凝土表面,避免混凝土开裂。

4大体积混凝土的温控措施

在水泥水化热作用下,大体积混凝土内部温度增高,由于施工气温在0℃~8℃,混凝土内外温差过大,将会导致温度裂缝大量出现。结合本工程实际情况,可采用以下大体积混凝土温控措施。1)混凝土浇筑入模温度的控制。大体积混凝土施工过程中,须合理控制混凝土浇筑入模温度,尽可能做好保温工作,防止出现混凝土温度在5℃以下的情况。2)分层法施工。混凝土浇筑过程中,应采用分层法进行施工,一层一层浇筑,直到顶部。3)混凝土养护施工。在本工程中,核心筒筏板、外框柱下条基础为此次浇筑的重点,为避免混凝土内外温差过大,可采用2种方法进行温控处理。(1)保温养护。通过养护方式,在完成浇筑施工后,做好混凝土表面保温、保湿作业,一般情况下,可将塑料薄膜铺设于其上,或铺设彩条布等,保证覆盖时间充足。待浇筑和振捣混凝土时,一般也须先覆盖浇筑、振捣的部位,随后向后进行一步一步覆盖,保证覆盖面积满足施工要求。(2)冷却水循环降温。为了合理控制混凝土内外温差,也可通过冷却水循环降温的方式达到温控效果,这种方法可将其内外温差控制在25℃以下。该温控措施须进行混凝土表面2周养生,在此期间必须随时检查养护效果,保证混凝土表面始终处于湿润状态。4)加强温度监控。为保证混凝土内外温度在合理范围内,必须做好温度监控工作。一般可采用无线通系统进行测温点平面布置图的准确绘制,并做好所有测温点的编号,数据采集时间定为30min/次,并向云服务器传送。通过这种测温系统,可以实时看到混凝土温度变化状态,并进行温度差值曲线图的绘制。当温差在设定值以上时,便可自动发出预警和提醒。待浇筑完混凝土之后,混凝土水化热反应在3~5d时便可到达峰值,随后会逐步下降。根据温测情况,可以合理选择温控措施,保证能够准确控制温差,提高温控效果。

5结语

随着建筑业发展规模的不断扩大,大体积混凝土结构也得到了广泛应用。作为一项复杂、系统化的施工工艺,在大体积混凝土施工中开裂问题是一大难题。为了解决此问题,必须重视大体积混凝土施工技术的选择,做好混凝土浇筑施工,采取切实可行的温控措施,只有这样才能避免温度裂缝,才能提高施工技术水平,保障工程质量。

参考文献:

[1]李佳侁.建筑工程中大体积混凝土浇筑施工技术分析[J].住宅与房地产,2019(3):151.211

作者:黄静 单位:西峡县建筑工程质量监督站

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