轉(zhuǎn)換層大體積混凝土施工工藝及其裂縫控制
摘要:結(jié)合工程實(shí)踐深入分析了高層建筑轉(zhuǎn)換層大體積混凝土的施工工藝,并總結(jié)了轉(zhuǎn)換層大體積混凝土施工裂縫的原因和控制措施,以提高轉(zhuǎn)換層大體積混凝土的施工質(zhì)量,從而延長建筑物的使用壽命。 關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)換層,大體積混凝土,施工工藝,裂縫控制 中圖分類號:TU755.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 高層建筑的發(fā)展,為施工技術(shù)的進(jìn)步提供了廣闊的天地,而施工技術(shù)的進(jìn)步,又是確保高層建筑施工安全的重要保障。高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)構(gòu)件作為新的技術(shù)處理手段,由于其構(gòu)件體形龐大,這樣勢必給高層建筑施工帶來一系列新的問題。目前,轉(zhuǎn)換層大體積混凝土的施工成為約束高層建筑施工的“瓶頸”。 1 轉(zhuǎn)換層大體積混凝土的施工工藝 某高層商住樓工程,建筑面積39750時(shí),由主樓和裙房兩部分組成,主樓地下1層,地上28層;裙房地下1層,地上4層。該工程結(jié)構(gòu)形式為底層大空間剪力墻結(jié)構(gòu),5層以下為框支結(jié)構(gòu),第5層設(shè)置厚板轉(zhuǎn)換層,5層以上為短肢剪力墻結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)換層板厚為1650rnm ,框支梁高分別為1850m ,190rnm 。板頂標(biāo)高為十20.000m。厚板及混凝土強(qiáng)度等級為C50,混凝土一次澆筑成型。下面結(jié)合本工程施工實(shí)踐,具體分析轉(zhuǎn)換層大體積混凝土的施工工藝。 1.1 轉(zhuǎn)換層大體積混凝土的配合比設(shè)計(jì) 1.1.1 水泥的選用 1)優(yōu)先選用水化熱低的42.5,礦渣硅酸鹽水泥或火山灰硅酸鹽水泥;2)摻人粉煤灰或沸石粉,降低水泥的用量,使得水化熱相應(yīng)降低;3)摻人減水劑,減少水的用量,使混凝土緩凝推遲水化熱峰值的出現(xiàn),使升溫延長,降低水化熱峰值,使混凝土表面溫度峰值梯度減小。 1.1.2 粉煤灰 為了減少水泥的用量,可摻人水泥用量10%的粉煤灰取代水泥,粉煤灰不得超過GB134一85礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰質(zhì)硅酸鹽水泥所規(guī)定的最高限量,其燒失量應(yīng)小于15%,以巧應(yīng)小于3%,Sq應(yīng)大于40%,并應(yīng)對水泥無不良反映。 1.1.3 減水劑 為了滿足和易性和減緩水泥早期水化熱發(fā)熱量的要求,宜在混凝土中摻人適量的緩凝型減水劑。常用的有木質(zhì)素減水劑、萘系減水劑、樹脂系減水劑等。在轉(zhuǎn)換層大體積混凝土中加人的主要是木質(zhì)素磺酸鈣(又稱M型減水劑),在保持混凝土配合比不變的情況下,摻入水泥質(zhì)量0.2%一0.3%的M型減水劑可使坍落度提高10Inln 左右;保持混凝土的抗壓強(qiáng)度和坍落度不變,一般可節(jié)約水泥8%-10%;保持混凝土坍落度和水泥用量不變,其減水率為10%左右,抗壓強(qiáng)度提高10%-15%。M型減水劑對混凝土有緩凝作用,當(dāng)摻量為0.25%時(shí),一般緩凝lh-3h,低溫時(shí)緩凝現(xiàn)象更顯著。緩凝作用使水化熱釋放速度延緩,推遲放熱高峰的出現(xiàn),有利于轉(zhuǎn)換層大體積混凝土夏季施工,但這種減水劑摻量不能過多,否則除產(chǎn)生嚴(yán)重的緩凝作用外,還能使強(qiáng)度下降。M型減水劑,可提高混凝土的抗?jié)B性及抗凍性,改善混凝土拌合物的工作性,減少泌水性,故適用于大模板、大體積混凝土澆筑、泵送混凝土及夏季施工,但不利于冬季施工,也不宜于蒸汽養(yǎng)護(hù)。 1.1.4 其他外加劑 除了加人減水劑外,對于有些轉(zhuǎn)換層混凝土還要根據(jù)需要加人其他外加劑,如引氣劑、膨脹劑(JEA膨脹劑)、泵送劑、杜拉纖維、鋼纖維、聚丙烯纖維等。外加劑種類很多,在摻人外加劑時(shí)要注意以下幾個(gè)問題:1)加人兩種以上外加劑時(shí),要充分考慮外加劑之間的相互作用。2)外加劑摻量要精確,摻量過小,達(dá)不到預(yù)期的效果;摻量過大,則會(huì)影響混凝土的質(zhì)量,甚至?xí)斐少|(zhì)量事故。 1.2 轉(zhuǎn)換層大體積混凝土的澆筑 混凝土澆筑前應(yīng)事先根據(jù)工程的特點(diǎn)確定澆筑方案,科學(xué)的澆筑方案才能保證工程質(zhì)量。根據(jù)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),應(yīng)按下列步驟確定澆筑方案: 1)轉(zhuǎn)換層的豎向結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)分開澆筑,先豎向的柱墻結(jié)構(gòu),后水平結(jié)構(gòu)(梁、板等)。 2)混凝土的澆筑方向應(yīng)先中間、后周邊,向兩個(gè)方向推進(jìn),轉(zhuǎn)換梁、板混凝土采用“一個(gè)坡度,薄層澆筑,一坡到頂,循序漸進(jìn)”的原則。這樣澆筑加大了混凝土部分工作面的面積,有利于混凝土部分水化熱排出;也有利于降低混凝土澆筑時(shí)模板的側(cè)壓力。 3)節(jié)點(diǎn)部位的保證措施。轉(zhuǎn)換層中梁、柱、墻節(jié)點(diǎn)部位鋼筋過于密集,為確保此部位的混凝土澆筑密實(shí),須采取以下措施:a.采用同標(biāo)號的細(xì)石混凝土澆筑上述部位;b.對局部鋼筋過于密集處要做適當(dāng)調(diào)整,確保插人式振動(dòng)器有足夠的工作界面;C.澆筑過程中安排專人檢查墻、柱等豎向結(jié)構(gòu)的側(cè)模,如發(fā)現(xiàn)墻、柱混凝土澆筑到位后模板經(jīng)敲擊發(fā)出空響聲,則應(yīng)立即通知混凝土澆筑人員,對此部位加強(qiáng)振搗,并補(bǔ)澆混凝土,確?;炷翝仓軐?shí);d墻、柱混凝土澆筑完18h后,對鋼筋過于密集的墻、柱節(jié)點(diǎn)處的側(cè)模應(yīng)拆開一部分進(jìn)行混凝土的質(zhì)量檢查,若混凝土存在缺陷,須采用可靠的技術(shù)措施進(jìn)行處理,并建立備忘錄后用超聲波儀器檢查,確?;炷翉?qiáng)度。 4)大體積混凝土的測溫極其重要,轉(zhuǎn)換層混凝土澆筑可以通過測溫來了解混凝土的內(nèi)部變化情況。測溫的方法是通過在混凝土的內(nèi)部埋設(shè)熱電阻傳感器,用測溫儀進(jìn)行量測。采用XMX鉀02型熱電阻和溫度數(shù)字顯示儀測溫,測溫設(shè)備要妥善布置,否則直接影響測溫結(jié)果,測溫的導(dǎo)線應(yīng)夾在兩根鋼筋之間,測溫用的熱阻傳感器應(yīng)用導(dǎo)熱性良好的銅箔包好,以免損壞,有些工程中采用的是測溫管,由于金屬管具有良好的傳熱性,這樣測得的結(jié)果偏低。 5)混凝土的養(yǎng)護(hù)。轉(zhuǎn)換層混凝土初凝后,上表面立即覆蓋塑料薄膜和草袋并澆水養(yǎng)護(hù),不宜澆水過多,保持混凝土的濕潤即可。厚板側(cè)面及底面采用保留模板的方法養(yǎng)護(hù),部分鋼模板的部位要采用外包塑料薄膜和干草袋的方法保溫,養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14d. 2 轉(zhuǎn)換層大體積混凝土裂縫的原因與控制 2.1 轉(zhuǎn)換層大體積混凝土裂縫的原因分析 目前轉(zhuǎn)換層混凝土開裂原因主要有以下幾種:1)荷載引起的裂縫;2)施工不當(dāng)引起的裂縫;3)材料不良引起的裂縫;4)溫差引起的裂縫:5)混凝土收縮引起的裂縫。在實(shí)際混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫中,由非荷載原因(如溫度、收縮、不均勻沉降、凍脹等因素)引起的裂縫,在數(shù)量比例上要比因荷載引起的裂縫高得多。 2.2 轉(zhuǎn)換層大體積混凝土裂縫的溫控措施 目前關(guān)于大體積混凝土溫控理論的計(jì)算公式比較多,綜合起來有兩種:1)著重對溫度應(yīng)力進(jìn)行控制;2)靠控制溫差進(jìn)行控制,所以在編制施工方案時(shí)要根據(jù)工程具體情況采用,不要盲目照搬硬套。為防止轉(zhuǎn)換層大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫,須保持混凝土內(nèi)表溫差或混凝土的綜合溫差(混凝土最高平均溫度與環(huán)境溫差加收縮當(dāng)量溫差),須低于同齡期混凝土拉應(yīng)力所許可的溫差,混凝土應(yīng)具備早期強(qiáng)度高溫峰值(最高水化熱溫升時(shí)的混凝土溫度)要低,過溫峰后降溫要慢,內(nèi)表溫差要小的特點(diǎn)。施工中宜結(jié)合工程結(jié)構(gòu)具體情況和施工條件,通過計(jì)算采取簡單、經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)措施,以盡可能避免有害裂縫的發(fā)生。 3、結(jié)語 轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)拆模后經(jīng)嚴(yán)格檢查,未發(fā)現(xiàn)有害裂縫,工程質(zhì)量驗(yàn)收評定為優(yōu)良。通過優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計(jì),選擇合理的澆搗方法,設(shè)置冷卻管降低混凝土核心溫度,加強(qiáng)保溫、保濕養(yǎng)護(hù)等方法,可以降低混凝土溫度應(yīng)力和提高混凝土自身抗拉性能,控制大體積混凝土溫度裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。 參考文獻(xiàn): [1]北京土木建筑學(xué)會(huì).鋼筋混凝土工程施工技術(shù)措施[M].北京: 經(jīng)濟(jì)科學(xué)出版社,2005 23-24. [2]林聯(lián)財(cái),轉(zhuǎn)換層大梁大體積混凝土的配制與施工[J] 福建建筑 ,19 97 (3):83-84 [3]周光毅,劉進(jìn)貴.結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層大體積混凝土施工技術(shù)[J].施工技 術(shù),2003(4):79-80. [4]石鵬大面積超高轉(zhuǎn)換層大梁的施工〔J〕.廣西土木建筑,199 8 (1 ):20-21. |
原作者: 傅教邦 |
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