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工程管理前沿【2020年第20期】

  • ID:273376
  • 浏览:3050
  • 学科:工程地质学
  • 更新时间:2020-10-15 16:48:05
  • 期刊: 工程管理前沿
内容简介
《工程管理前沿》杂志是由中国工程院主管,中国工程院、清华大学、高等教育出版社主办的建筑期刊。国际标准刊号:2095-7513,国内统一刊号:CN10-1205/N。《工程管理前沿》的办刊宗旨:依托建设领域高层权威信息背景,旨在做好政府领导决策的重要参谋;成为政策理论探讨的前沿阵地,积极探索和引导建设事业发展方向和改革实践;提供重大事件权威报道,深度阐释焦点话题,纵深调查热点事件,努力追求权威性、建设性、实用性和可读性风格;努力做大媒介传播平台,真诚为建设企事业单位服务,为中国建设事业和城市化发展服务,为广大读者开启一个探求知识的窗口。

土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术浅述

2020-10-16 09:14:08 工程地质学 耿卫卫
资料简介

摘要:根据《大体积混凝土施工标准》GB50496—2018规定,大体积混凝土通常是指混凝土结构物实体尺寸大于1m的大体量混凝土。结合工程实例调查显示,在大体积混凝土施工阶段如果不采取合理有效的技术措施,就极容易出现因裂缝、冷缝等问题所引起的工程事故。为此,大体积混凝土施工技术在建筑工程施工中应加以重视,才能有效保障施工质量。

土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术浅述

耿卫卫

山东省鲁成招标有限公司,山东 济南 250014

摘要:根据《大体积混凝土施工标准》GB50496—2018规定,大体积混凝土通常是指混凝土结构物实体尺寸大于1m的大体量混凝土。结合工程实例调查显示,在大体积混凝土施工阶段如果不采取合理有效的技术措施,就极容易出现因裂缝、冷缝等问题所引起的工程事故。为此,大体积混凝土施工技术在建筑工程施工中应加以重视,才能有效保障施工质量。

关键词:大体积混凝土;质量通病;施工技术

1工程概况

某建筑整体建筑面积约为79562.41m2。1#楼主楼承台厚度为0.9m,2#楼主楼承台厚度为1.1m,3#、5#楼主楼承台厚度均为1.5m,8#楼主楼承台厚度为1.4m,6#、9#楼主楼承台厚度为1.2~1.4m。其余纯地下室底板厚度为300mm,局部厚度为400mm。基础底板含主楼大筏板由后浇带分隔成多个施工段,其中涉及高层主楼筏板的施工区为5个,体积混凝土正常浇筑完成需持续15~20h,属于本工程施工技术难点。随着我国建筑业的不断发展,各种建筑物的规模和体量都在大幅度的提升,大体积混凝土施工越来越普及,施工质量技术把控也越来越重要。结合所参建的建筑工程实例,通过对建筑工程大体积混凝土施工技术展开分析,并对此提出了一些相关的施工技术建议,以期为同行提供有效的参考依据。

2施工质量通病及原因分析

2.1三种深度不同的裂缝

大体积混凝土按施工后形成裂缝深度的不同,通常分为表面裂缝、贯穿裂缝及深层裂缝三种。①表面裂缝:大体积混凝土因体量大,水化热高,导致混凝土内部温度非常高,而混凝土表面因接触空气温度下降快,通常会形成较大的内外温度差,内部压应力和表面拉应力同时作用,当拉应力超过混凝土自身的抗拉强度时就会产生表面裂缝,但内部结构通常都是完好的。②贯穿裂缝:混凝土在强度增长的同时,内部温度也会逐渐降低从而引起收缩,再加上由于混凝土中多余水分蒸发、碳化等原因,同时大体积混凝土周边环境的约束导

致无法自由变形,因而产生温度拉应力,当拉应力大于混凝土本身的抗拉强度时,就切断了结构面产生贯穿裂缝。③深层裂缝:原理同贯穿裂缝,仅部分切断了结构面,也有一定的危险性。

2.2冷缝及泌水等过程通病

施工冷缝、泌水等问题主要是施工过程中因施工工艺没操作好导致的质量通病。大体积混凝土在分层浇筑时,通常要保持下层混凝土被上层混凝土覆盖之前温度降至最低,使水化热尽快散失,但停顿时间如果超过下层混凝土初凝时间,就会导致施工冷缝。另外上下层停顿时间比较久,通常会产生泌水现象,这种质量通病比较常见也不好避免,一般都需要及时处理。

3大体积混凝土施工技术措施

3.1工艺流程

预拌混凝土→场外运输→场内运输→混凝土分层浇筑→混凝土表面处理→保温保湿养护→拆模

3.2原材料及设计方面措施

(1)水泥和外加剂。优选水化热较低的水泥,本工程选用42.5R普通硅酸盐水泥。另外,在混凝土中掺入适量的缓凝减水剂,使混凝土搅拌时在不增加用水量的前提下增加坍落度,提高流动性,可有效减少泌水现象。除此之外,还可以延缓水泥水化放热,从而降低因放热引起的温度应力,避免产生裂缝。

(2)掺合料。本工程掺合料选用粉煤灰,质量应符合国家有关标准规定。粉煤灰呈球形状能起到润滑作用,可有效改善大体积混凝土的泵送和搅拌性能。

(3)粗、细骨料。经与商混公司协商,本工程粗骨料尽量选用5~31.5mm且级配良好的碎石,细骨料采用中砂,砂、石含泥量应分别小于3%和1%,使用前应减少暴晒,并用凉水适当冲洗降低搅拌温度。

(4)混凝土设计龄期。本工程底板混凝土采用商品混凝土,强度标号为C35,抗渗等级P6(后浇带C40P6并掺加膨胀剂)。会同建设单位、设计单位和监理单位等多家单位召开专题协商会,设计变更商品混凝土采用45d设计龄期代替原28d设计龄期,从而在保证强度增长的同时推迟温升速度。

(5)由于大体积混凝土内的钢筋弹性模量比一般混凝土的弹性模量高10倍左右,当大体积混凝土的温度拉应力大于混凝土本身的抗拉强度产生裂缝时,钢筋受到的拉应力还很小。因此,在建设、设计等相关单位同意下,在一些容易开裂的部位增设分布钢筋,能有效提高混凝土的抗裂性能。

3.3施工技术要点

  1. 施工准备

为保证混凝土的浇筑质量,施工前应进行详细的施工技术交底,层层落实到操作和监管调度等相关责任人,并有相应的应急预案。为降低混凝土入模及浇筑温度,本工程浇筑时间安排在气温较低的傍晚,浇筑前对钢筋、模板表面进行洒水降温。由于混凝土量大,浇筑时间长,现场设置临时指挥调度小组,浇筑时专人负责实时与混凝土供应商塔台联系,既要保证足够供应量也要保证供应速度。另外场地也要提前规划,避免现场交通过于混乱,施工中有混凝土泵送管爆管、停电及严劣气候等不稳定因素,要有预案,以便事故发生时能及时给予处理。

(2)施工过程控制

本工程纯地下室底板厚度为300mm的部位采用一次浇筑到位,主楼承台及局部地下室底板厚度400mm的部位采用分层浇筑,再二次振捣的施工工艺。施工时保持下层混凝土被上层混凝土覆盖之前温度降至最低,使水化热尽快散失,但又必须在下层混凝土初凝前及时浇筑,不得产生施工冷缝。振动混凝土时,振动器应快插慢拔,保证浇捣密实到位。汽车泵管输送不到位的地方,及时用布料机或者塔吊配合施工,不得停顿。同时采用二次振捣的方法,安排专人负责记录底板各部位混凝土的浇筑时间,待此部位混凝土浇筑完成6~7h后即将初凝前(初凝时间为8h),对混凝土进行再次振捣,有利于混凝土密实度的增强,减少内部裂缝问题。

(3)混凝土泌水及表面处理

在各部位模板上应设置泄水孔,安排专人负责混凝土泌水排除工作。及时处理浇筑时产生的泌水,有利于防止粗骨料和水泥砂浆上下分离而产生收缩裂缝。表面处理流程如下:底板标高控制→初凝前一次找平并抹压→临时覆盖塑料膜→混凝土终凝前1~2h掀膜多次抹压→铺盖一层塑料薄膜+一层麻袋+二层草帘子。

  1. 养护工艺

①保温保湿养护。要安排专人负责,在混凝土浇筑完毕终凝后,立即覆盖塑料薄膜和保温保湿材料(一层麻袋+二层草帘子),使混凝土缓缓降温,充分发挥徐变特性,减低温度应力。安排专人浇水,使混凝土表面保持湿润,养护时间保持在14d以上,养护时间顺序要根据混凝土浇筑完成的时间先后顺序来,避免养护不及时或者养护过早。②养护温度监测。本工程底板大体积混凝土浇筑前事先设专人配合预埋测温管,按每50m2左右设一组测温点,均匀分布在各筏板平面中。配备专职人员测温,按孔测温不得有遗漏或做假,及时填好测温记录。如果发现混凝土内部温度与外表面温度之差超过25℃时,应及时根据预案采取措施,防止混凝土内外温差过大,以及表面散热过快和表面脱水产生裂缝。

4结束语

综上所述,本工程通过采用一系列相关施工技术措施,使大体积混凝土安全度过养护期,后续检查发现表面、贯穿裂缝等质量通病显著减少,既得到了业主和质监站的一致好评,也降低了后续维修成本。虽然要完全避免大体积混凝土的温度应力裂缝等相关质量通病是比较困难的,但通过对大体积混凝土各种通病的原因分析以及采取的各种施工技术措施,在施工过程中就有可能做得更好,避免同样的质量问题再次发生。另外,除了加大对大体积混凝土外加剂、掺和料的研发工作,最大程度弥补大体积混凝土施工工艺自身的局限之处,还应尽最大可能的研发新工艺、新技术以提高大体积混凝土的施工质量,保证整体结构的安全可靠,从而推动建筑业长足稳定发展。

参考文献

[1]大体积混凝土施工标准:GB50496—2018[S].北京:中国建筑工业出版社,2018.

[2]王顶堂.大体积混凝土裂缝控制技术应用研究[J].安徽建筑工业学院学报(自然科学版),2008(06):30-35