簡析混凝土澆築施工技術在工業與民用建築中的運用

2023-02-11 12:42:06 字數 5275 閱讀 9683

隨著我國經濟的高速發展,工程建設規模也隨之增大,混凝土澆築技術已在工民建中得到廣泛採用。混凝土澆築施工對工民建工程質量影響巨大,加強混凝土澆築施工技術的研究,對於提高混凝土澆築質量具有重要意義。

工程概況

此專案建築群由三座塔樓和一座裙樓組成,本工程為該建築群的主塔樓,總建築高度為455公尺,其形如一葉揚帆,建成後將成為當地的新地標之一。

主塔樓核心筒下採用筏板基礎,四周框架柱下採用樁基礎,裙房和地下室柱下採用樁基礎,地下室底板設定抗拔樁。工程筏板南北長113公尺、東西寬76公尺,其筏板基礎核心筒區域板厚為4公尺(區域性位置板厚為10.2公尺),塔樓外框區域板厚為2.

5公尺(區域性位置板厚為3.6公尺、4.1公尺),裙房位置板厚均為0.

7公尺。區域性厚度達到4.5公尺,最薄也有0.

7公尺,屬於超長、超寬、超厚的大體積混凝土結構。混凝土設計強度等級為c40,抗滲等級為p8,總澆築量約為19000立方公尺。

該工程混凝土澆築

特點、難點與對策

基礎大體積混凝土澆築過程主要有以下特點:混凝土澆築量大,由於基礎大體積混凝土自身體積較大,結構厚深,因此需要大量的混凝土;工程條件複雜,由於筏板基礎屬於地下結構,且基坑較深、坑洞分布密集、預埋件較多,在澆築的過程中要保證基坑穩定,必須合理設計和劃分澆築區域;整體性和連續性要求高,筏板基礎要求必須具有較高的抗滲能力和強度,且必須控制澆築溫度,因此在澆築時必須注重混凝土初凝時間,採取施工措施保證混凝土澆築的整體性和連續性;容易產生裂縫,由於澆築的混凝土量大,水泥的水化熱較高,並且混凝土內部熱量不容易散發,內外溫差較大,極易產生較大的溫度應力,導致混凝土出現裂縫。

同時,由於筏板混凝土澆築體量巨大,水泥水化熱極容易在內部大量聚積,不易散發,中心部位在澆築初期近似處於絕熱狀態,溫度上公升迅速,在短時間內可達80℃甚至更高;筏板表面則散熱較快,溫度接近環境溫度,筏板內部與表面形成較大的內外溫度差,這些都可能引起較大的溫度應力,導致裂縫出現。為了盡量降低由於筏板內部溫度過高造成裂縫的可能,混凝土公司需要採取一系列措施降低混凝土的出機溫度,通過試驗找到水化放熱量少,又能夠滿足其他工程要求的混凝土配合比。此外,為了確保施工過程中混凝土**的連續性,筏板不出現施工冷縫,該工程專案部選擇實力較強的四方混凝土公司和中建商品混凝土公司同時**混凝土,保證基礎筏板的整體性及自防水效果。

筏板面積大,混凝土澆築方式的選擇是本工程的重點和難點。合理選擇混凝土澆築的方式,確保在混凝土澆築過程中不出現施工縫。在混凝土澆築過程中,現場的施工組織是乙個重要環節。

由於施工現場條件有限,澆築筏板混凝土所需的機械裝置、材料數量又較大,所以合理利用施工場地,科學布置混凝土幫浦,設定混凝土運輸車在澆築區域內的執行路線顯得尤為關鍵。筏板主體選擇從北向南,推移式連續澆築施工,對澆築完成的區域立即在混凝土表面覆蓋塑料薄膜和毛毯,及時保溫,並定期灑水,防止筏板表面出現乾縮裂縫。筏板核心筒區域性區域厚度達到10.

2公尺,為了確保澆築的連續性和工程質量,筏板的澆築分為兩次完成,第一次選擇10.2公尺核心筒區域的坑中坑,澆築5.7公尺,混凝土方量約2000立方公尺;餘下部分一次澆築完成,混凝土方量約17000立方公尺。

混凝土澆築的要求

其一,混凝土應在初凝前澆築,如已有初凝現象,則應進行一次強力攪拌,使其恢復流動性後,方可入模;如有離析現象,亦須重新拌和後才能澆築。

其二,混凝土的自由下落高度。澆築混凝土時,混凝土自高處傾落的自由高度不應超過2公尺,在豎向結構中限制自由傾落高度不宜超過3公尺,否則應沿串筒、斜槽、溜管或振動溜管下料,以防止混凝土因自由下落高度過大而產生離析現象。

其三,在澆築豎向結構混凝土前,應先在澆築處底部填入50—100公釐厚與混凝土內砂漿成分相同的水泥漿或水泥砂漿。

其四,混凝土的分層澆築。混凝土澆築應分層進行以使混凝土能夠被振搗密實,在下層混凝土凝固前,上層混凝土應澆築振搗完畢。同時,混凝土澆築層的厚度應符合規定。

其五,混凝土澆築工作應盡可能連續作業,如上、下層混凝土澆築必須間歇,其間歇的最長時間(包括運輸、澆築和間歇的全部延續時間)不得超過規定。

其六,施工縫的留設與處理。如因技術上的原因或裝置、人力的限制,混凝土不能連續澆築,中間的間歇時間超過允許時間的,應事先確定在適當位置留置施工縫。由於該處的新舊混凝土結合力較差,是構件中的薄弱環節,故施工縫宜留在結構受力(剪力)較小且便於施工的部位。

柱應留水平縫,梁、板應留垂直縫。

施工前澆築現場布置

在混凝土澆築前,應對混凝土的幫浦送路線、操作過程進行控制,並應及時了解混凝土的幫浦送情況。

首先,在混凝土施工段劃分完畢後,應將幫浦車布置在盡可能靠近澆築地點的現場道路上,保證在混凝土幫浦作業範圍內,供水、供電方便,不能有阻礙物。然後,搭設混凝土澆築專用的鋼管立架,固定粟管立管,在擬澆築混凝土的施工段搭設水平架,固定幫浦管水平管,幫浦管截面布置如圖1。

圖1 幫浦管布置截面圖

隨後,為了避免幫浦管的振動擾動基坑的穩定性,幫浦管必須架設在鋼管支架上,鋼管下鋪放木跳板作為支撐面,跟隨混凝土的澆築方向,邊澆築邊移動支架,直至澆完拆除支架。

混凝土澆搗工藝

混凝土澆築施工常選用以下三種澆築方案。根據工程的具體情況,該工程採用第一種方法。

全面分層(如圖2a)。將整個澆築平面作為一層(沿高度方向分成2—3層),澆築完第一層後,在第一層澆築的混凝土初凝前,回來澆築第二層。該方法適用於結構平面尺寸不太大的澆築塊。

分段分層(如圖2b)。混凝土從底層開始澆築,進行一定距離後回來澆築第二層,如此依次向前澆築以上各分層。該方法適用於面積不太大而長度較大的結構。

斜面分層(如圖2c)。在澆築時保證一定的坡度,同時進行分層澆築,混凝土振搗應從澆築層的下端開始,逐漸上移,以保證混凝土施工質量。該方法適用於結構長度超過厚度3倍的結構。

分層的厚度一般為300—500公釐,或取基礎高度的一半,原則上應考慮振動器的棒長和振動力的大小,以及混凝土**量和澆築量的大小。為保證澆築質量,當混凝土自由傾落高度超過2公尺時,應沿傾落方向設定溜槽、幫浦管等,防止混凝土發生離析現象。

圖2大體積混凝土澆築方案

大體積混凝土採用機械振搗棒振搗。對振搗棒的操作要做到「快插慢拔」,每一點的振揭延續時間為30秒,使混凝土表面水分不再顯著下沉,直至不出現氣泡、灰漿為止。振揭棒插點要均勻分布,距離一般為300—400公釐。

為使混凝土振揭密實,每台混凝土幫浦出料口均配置一定數量的振搗棒,確保各振搗點的上、中、下層混凝土均振搗密實。

在大體積混凝土澆築過程中,需要對混凝土進行二次復振和二次抹壓,以排除混凝土泌水,並預防裂縫,其處理程式如圖3。

圖3混凝土澆築二次抹壓處理程式

二次復振是指在澆築完下層混凝土後進行上層澆築時,將插入式振搗器依重力插入或通過振動下部構件鋼筋,對下層混凝土進行二次振搗,目的主要是為了預防新舊混凝土產生冷縫,消除積水及泌水。振搗時間宜選擇在混凝土初凝前l—4小時進行。

澆築質量控制

在大體積混凝土澆築過程中,應注意以下幾點:混凝土質量控制措施。據筏板混凝土的澆築量大小,混凝土公司需要提前備齊各種生產所需的原材料,原材料效能盡可能穩定。

用於筏板混凝土生產的各種儀器裝置提前進行檢修,避免生產過程中由於機械故障影響工程質量;對用於稱量的各種設施進行校正,確保稱量的準確性。在生產過程中,要求測定骨料的含水率,每一工作班不少於 1次。當含水率有較大變化以及雨天施工時,要增加測定次數,依據檢測結果及時調整用水量和骨料用量;選擇固定的混凝土罐車運送混凝土,張貼工程標籤,防止錯運以及因其他工地剩料留在罐車內而錯誤澆築到筏板內等生產事故的出現。

在混凝土澆築前期,檢測每一車出場混凝土的工作性和出機溫度,坍落度控制在240—260公釐,如果太大,則引起堵管的可能性較大;太小,則幫浦送緩慢影響施工進度。同時,還要檢測每車混凝土的出機溫度,若溫度高於30℃,需加大對原材料的冷卻力度。待澆築正常以後,混凝土的檢測頻率可以適當降低。

每生產100立方公尺混凝土要留樣,並按規範成型養護,檢測其抗壓強度是否達到設計指標。混凝土公司要隨時關注施工現場的混凝土澆築進度及道路交通是否通暢,並根據實際情況安排混凝土生產,確定合理的運輸線路,保證整個澆築過程中混凝土**的連續性。

施工過程中的質量控制措施。對到場的每車混凝土均要求測定坍落度、溫度,觀察其和易性,不得存在離析、泌水、黏結、分層等現場;當坍落度損失或離析嚴重,經補充外加劑或快速攪拌已無法恢復混凝土拌和物的工作效能時,不得澆築入模。混凝土的振搗嚴格按施工操作規程進行,振搗棒要「快插慢拔」,掌握好振距,不能漏振、欠振和過振,以混凝土表面出現浮漿和不再沉落為準。

振搗器距離模板不應大於振搗器作用半徑的1/2,並應盡量避免碰觸鋼筋、模板及預埋件。筏板基礎大體積混凝土澆築時,應及時提取混凝土試塊:同乙個配比混凝土連續澆築不超過200立方公尺要取樣一次,每次取樣至少留置一組;每連續澆築500立方公尺要留置一組,且每項工程不得少於兩組。

有抗滲要求的混凝土製作抗滲試件,雨天或雪天時應避免澆築混凝土,並及時做好排水和防水措施;也可根據需要搭設雨篷進行澆築,事先應做好防雨措施。加強混凝土冬季施工質量控制,特別是新澆築混凝土入模溫度、拆模時間、外部溫差的控制,並採取及時養護措施減少裂縫的產生。混凝土收面找平後,為防止面層起粉及塑性收縮,修補因混凝土初期收縮、塑性沉陷而產生的表面裂縫,要求至少進行2次搓壓。

根據混凝土狀態,最後一次搓壓要在混凝土終凝前進行,完成搓壓後立即覆蓋塑料薄膜保水保濕,隨後覆蓋保溫層進入養護期。

筏板麵不能連續覆蓋的部位,如牆、柱插筋部位等,是保溫養護的最薄弱環節,一定要採用掛麻袋片、塞聚苯板等方式,盡可能進行覆蓋,避免出現「冷橋」現象,防止這些部位區域性散熱降溫過快。澆築混凝土時,要特別注意板麵以上牆柱鋼筋的定位,澆築中妥善保護,並進行必要的校正,保證牆柱軸線準確。澆築混凝土前的潤管砂漿不得用於工程結構;及時清除流入後澆帶內的混凝土,以免影響後澆帶效果。

澆築混凝土墊層時,在後澆帶位置留置加深區,澆築底板時流出的浮漿等直接流入加深區。

其他質量控制措施之集水抽排措施。根據工程地區的天氣情況,在進行筏板混凝土澆築過程中,當極有可能遭遇降雨天氣,並且施工區位於低處,降雨後雨水將在筏板區域聚集無法自己排除時,為避免筏板內積水對施工質量造成影響,在進行筏板墊層施工時向基坑坡底電梯井位置進行找坡,或者設定臨時集水坑,再採用水幫浦將積水抽排至坡頂排水溝內,排入市政管網。

其他質量控制措施之混凝土連續作業保證措施。為避免停電對混凝土澆築的影響,保證混凝土澆築的連續性,在混凝土施工時配置發電機用於振動棒、照明等,並要求混凝土輸送幫浦全部採用柴油機。在場內設定單迴圈通道,確保場內道路通暢。

基礎大體積混凝土的養護

大體積混凝土保溫保濕養護一般分為自然養護和人工養護。自然養護是在常溫(氣溫在5℃以上)條件下,在混凝土表面覆蓋草蓆、麻袋或棉鏈等保溫材料,並在一定時間內保持混凝土表面濕潤的養護方法。人工養護是指人工採取措施保證混凝土溫度和濕度,使混凝土強度增大,如蓄水養護、蒸汽養護、暖棚法養護等措施。

在筏板基礎施工中,根據大體積混凝土內外溫差條件,通常採用自然養護。

為防止散熱過快,在澆搗混凝土4-5小時之內,應在表面進行抹面,並在l0-12小時內進行保溫材料覆蓋養護。保溫材料應根據相應的溫度計算確定,一般在混凝土表面鋪上一層塑料薄膜,中間應覆蓋1-2層棉桂或麻袋,之後再覆蓋一層塑料薄膜進行保溫處理。寒冷季節應加強保溫層覆蓋。

在整個養護期間,如果溫差超出了 25℃,應及時採取燈照或搭設塑料保溫棚等方式將溫差控制在25℃之內。

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