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摘要:为了缓解城市人多地少的困境,建筑工程逐步趋向大型化、高层化、复杂化,大体积混凝土的应用可以有效满足建筑结构承载力、刚度及稳定性等功能需求。然而,在浇筑地下室大体积混凝土时,往往会遇到水化热反应,由于混凝土属于热的不良導体,热量散发难度较大,若温控方法不合理,极易出现较大内外温差,形成裂缝,对建筑结构的安全性影响很大。为此,在全面掌握大体积混凝土基础特点的前提下,对建筑地下室大体积混凝土施工技术要点和温控措施进行了研究,这对提高建筑地下室施工质量意义重大。
关键词:建筑工程;地下室;大体积混凝土
1 大体积混凝土基础特点
大体积混凝土作为一种建筑材料,由来已久,就目前来讲,国内外的专家学者对于大体积混凝土的定义仍不统一,按照我国《大体积混凝土施工规范》相关规定,大体积混凝土可以理解为混凝土结构物实体的最小尺寸在1 m以上的大体量混凝土,或者可能由于混凝土水化热作用,而产生有害裂缝的混凝土。随着建筑工程行业的迅速发展,大体积混凝土应用越来越多,其特点如下。
1)大体积混凝土基础具有较大体积、复杂的结构及密集的配筋,在建筑结构当中,其他构件对大体积混凝土基础具有较大约束作用,加之大体积混凝土的体表系数相对不大,这种情况下,由于温差、收缩等因素,很容易出现开裂现象。
2)相比普通混凝土,大体积混凝土基础的强度和防水能力相对较好。但土质、气温、地下水位变化等多种因素会大幅影响混凝土性能,从而出现混凝土构件开裂,比如地下室筏板、墙等处,引发地下室渗漏问题。
3)通常情况下,须一次性完成大体积混凝土浇筑工作,这种情况下,浇筑量过大,且结构整体性强,无法提前预留施工缝,须进行连续浇筑。在混凝土内部极易聚集大量水泥水化热,导致混凝土温度迅速上升,但是在导热方面,混凝土的物理性能相对偏低,这种情况下,很难快速排除混凝土内部的热量,在混凝土内外部存在明显温差,并产生内应力,出现温度裂缝。
2 工程概况
某高层建筑主楼段基础底板划分为3个浇筑段,其中第3个浇筑段地下室底板采用大体积混凝土基础,需连续浇筑完成。3 600 m3为浇筑工程量,按照80~90 h/m3计算,需进行60 h连续施工。在大体积混凝土浇筑当中,须从混凝土泵送运输、浇筑施工等工序入手,为了避免产生温度裂缝,在整个施工当中要做好散热、保温及温度监测等工作,确保施工质量。
3 建筑地下室大体积混凝土技术要点
3.1 施工准备
浇筑基础底板大体积混凝土前期,需做好各项施工准备工作。比如编制专项施工方案,做好各项技术交底。在施工前,做好大体积混凝土预计温度计算,采取相应技术措施,避免产生温度裂缝。同时,针对基础底板钢筋等进行隐蔽性工程检测,保证钢筋施工满足规定要求。
3.2 商品混凝土拌和
按照施工具体要求,可采用C35强度等级,P8抗渗等级的混凝土材料。具体施工原材料为:①水泥材料为P.0.42.5水泥。②粗骨料为碎石。③细骨料为中砂。其中保证骨料内的含泥量均符合施工规定要求。由1#拌合站进行混凝土集中供应,为保证浇筑施工的连续性,拌和施工前,要详细检验各类材料的质量,尤其是水泥、砂石料等,若检验不合格,则不得用于施工。拌和时,若出现混合料离析现象,需进行二次搅拌,确保满足施工要求。
3.3 混凝土运输
为保证混凝土连续供应,需配置数量充足的运输车辆,本工程采用罐车进行混凝土运输。为避免混凝土出现质量问题,每辆车的运输时间需要合理把控,一般不超过1.5 h。卸料时,速度不宜过快,可控制在6~8 r/min, 并确保卸料安全。
3.4 混凝土浇筑
按照“低—高、西—东”的顺序浇筑混凝土。本工程采用连续浇捣施工方案,分3层进行浇筑。通过斜坡式分层振捣法进行基础底板浇筑,560~640 mm为各层浇筑厚度。在浇筑前,各层浇筑厚度需提前在马凳钢筋上进行标注。在浇筑振捣施工中,应确保各层之间的连接性。1:3为混凝土振捣后斜坡坡度,振捣时间不宜超过30 s。待混凝土表面泛浆,无气泡冒出便可停止浇筑。振捣过程中,不得与钢筋、管道预埋件接触,避免损坏构件。在此施工阶段,还要做好以下部位浇筑。
1)人防出口混凝土浇筑。
混凝土卸料时,为了防止对人防出口位置的止水钢板、固定钢筋箍造成直接冲击,或者推移止水钢板,在振捣施工当中,严禁振动棒与止水钢板等直接接触。
2)外墙底板导墙与框架柱根部浇筑。
一般情况下,可在底板50 cm处设置外墙根部施工缝,并设钢管、钢板止水带等构件,用于固定模板。在此处振捣时,需要确保振捣密实,满足密实度要求。
3)电梯坑混凝土浇筑。
电梯井深坑混凝土浇筑过程中,需先振捣底板混凝土,一般可分层完成,0.5 m为各层厚度。振捣过程中,若发现井筒位移、跑模等情况,须及时进行处理。
4)钢筋防移位控制。
当底板剪力墙等部位钢筋与设计位置存在偏差,需及时通过定点下料法进行处理,振捣时可采用对称振捣施工方案。
5)泌水处理。
在浇筑振捣大体积混凝土的过程当中,极易产生泌水问题。若较为严重,则会大大降低混凝土强度。为此,在施工时,必须及时排除泌水,可通过水泵进行处理,若泌水量小,则直接利用海绵吸出即可。
6)表面防裂措施。
振捣结束后,在大体积混凝土表面往往存在大量水泥浆,导致混凝土开裂。针对此情况,须控制好最上层混凝土的振捣时间,防止表面出现大量浮浆。或者在振捣施工后,及时将多余的浮浆层刮除,若出现凹陷处,可通过混凝土填充,待基本达到初凝时,须二次抹光处理,保证混凝土表面平整度满足规定要求。
3.5 混凝土养护
浇筑混凝土12 h后,须作保温养护工作。可覆盖薄膜及保温毯。P8为混凝土底板抗渗要求,因此,浇水养护时间须控制在14 d以上,每天浇水次数满足施工规定,确保混凝土表面始终湿润。待混凝土强度超过1.2 MPa以后,便可进行下一工序施工。
4 建筑地下室大体积混凝土测温分析
大体积混凝土水化热反应是产生裂缝的直接原因,为了避免混凝土开裂,必须在施工当中做好混凝土测温工作。根据建筑工程混凝土测温相关规定,本工程以建筑电子仪为监测设备进行温度测量,该设备能够更直观、更迅速地显示出构件的被测温度。一般选择混凝土浇筑体中有代表性的部位作为监测点,按照平面分层的方式布设温度监测点。本工程每条测试轴线上,共设4处温度监测点位。
在测温点深度方面,测温点最深点深度应与混凝土底板底保持50 mm的距离,测温点中点的深度为混凝土底板厚度的1/2,且测温点最浅点深度与混凝土底板面相距50 mm。根据测量结果可见,混凝土内外温差在12℃,满足规定要求≤15℃,可停止测温。
5 结语
在建筑工程建设事业迅速发展的同时,大体积混凝土运用越来越多。然而,在实践中发现,大体积混凝土因水化热极易产生温度裂缝,进而危害建筑结构安全。为了避免混凝土温度裂缝产生,必须规范施工工艺,做好测温工作,提高建筑工程施工整体质量。
参考文献
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