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浅谈高层建筑筏板基础大体积混凝土施工

【摘要】随着我国国民经济的飞速发展,人民生活水平不断地提高,为改善居住条件,大片开发建设住宅小区,土地资源逐步减少,因此出现大量高层住宅,大体积混凝土筏板基础(厚度不小于1000mm)的应用日益普遍。为了确保工程质量,防止大体积混凝土出现危害结构的裂缝,施工阶段的质量控制尤为重要。 

【关键词】混凝土裂缝;施工控制 
  1.裂缝产生原因 
  大体积混凝土结构截面尺寸大,混凝土浇筑后,由于水泥的水化热,内部温度急剧上升,混凝土内外出现较大的温差,产生温度应力,另外在混凝土凝固后期冷却收缩,产生拉应力,致使混凝土出现裂缝。 
  2.施工方案的选择 
  根据工程的实际情况并结合当地气象条件,选择合适的施工方案。首先估算混凝土的出机温度、中心温度和表面温度,混凝土的中心温度与表面温度之差不大于25℃,混凝土的表面温度与大气温度之差不大于25℃,如果超出以上温差,要采取相应的措施。严格控制混凝土温度是防止裂缝的最重要的措施。 
  3.施工措施 
  3.1原材料的质量控制 
  3.1.1水泥选用低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥,3d的水化热不大于240kJ/kg,7d的水化热不大于270kJ/kg;当混凝土有抗渗指标要求时,所用水泥的铝酸三钙含量不大于8%。 
  3.1.2骨料的选择,细骨料采用中砂,其细度模数大于等于2.6,含泥量不大于1%;粗骨料选用粒径5~31.5mm,并应连续级配,含泥不大于1%。,选用非碱活性的粗骨料。 
  3.1.3外加剂应符合现行国家有关标准、规定。 
  3.1.4水采用饮用水。 
  3.2优化配合比 
  3.2.1掺入粉煤灰减少水泥用量。为减少水泥水化热,降低混凝土的绝热温升值,掺入粉煤灰(掺量不超过胶凝材料用量的40%),试配优化混凝土配合比,在保�强度的情况下,尽量减少水泥用量,实验证明,每增减10kg水泥,其水化热将使混凝土的温度相应升降1℃。 
  3.2.2掺外加剂,控制水胶比。减水剂,它具有减水和增塑作用,在保持混凝土坍落度和强度不变的条件下,可减少用水量,节约水泥,降低绝热温升;膨胀剂能增强混凝土的抗裂、抗渗功能;缓凝剂延长了混凝土的初凝时间;水胶比控制在0.50以内。 
  3.2.3根据设计强度及泵送混凝土坍落度的要求,经试配优选,确定混凝土配合比,坍落度控制在150mm以内。 
  3.2.4砂率控制在35%~42%。 
  3.3控制温差 
  3.3.1降低混凝土浇筑温度。通过冷却拌和水、加冰拌和、预冷骨料等办法降低混凝土出机温度;采用加大混凝土浇筑强度、仓面保冷等方法减少浇筑过程中的温度回升。 
  3.3.2混凝土中埋设循环冷却水管,降低混凝土中心温度,减少混凝土的中心温度与表面温度之差。 
  3.3.3混凝土表面覆盖保温保湿材料,使混凝土保持一定的温度和湿度,保温能减少混凝土内外温差,降低混凝土表面温度梯度;保湿能防止混凝土干缩。 
  3.4加强施工管理 
  3.4.1制订大体积混凝土浇筑专项方案,成立大体积混凝土浇筑领导小组,分工明确,责任到人,做到工程质量人人有责,并事先对工人进行专业培训和技术交底,同时建立严格的岗位责任制和交接班制度。 
  3.4.2根据混凝土所浇筑的工程量,提前通知混凝土供应商所需数量、时间以及质量要求,配备相应数量的机具设备和劳动力,确保按时顺利完成浇筑任务。 
  3.4.3加强原材料的检验、试验工作,施工现场做好到场混凝土坍落度的抽查工作,严禁在施工现场随意加水,严格控制坍落度。 
  3.4.4混凝土浇筑从低处开始,沿长边方向自一端向另一端进行,一般采用斜面分层连续浇筑,可充分利用混凝土层面散热,确保混凝土浇筑质量及结构整体性,分层厚度在300~500mm。开始浇筑时,先振捣出料口处混凝土,使其形成自然坡度,然后由下至上成行列全面振捣。第一层浇筑完后再从第一层起点浇筑第二层,禁止逆向浇筑,以此类推,直到浇筑最后一次混凝土。振捣时,振动棒要插入下层混凝土50~100mm,确保混凝土上下层成为整体,并且要在下层混凝土初凝之前将上层混凝土浇筑振捣完毕。为了增加混凝土的密实度,减少内部微裂缝,改善混凝土强度,提高抗裂性,在混凝土初凝前进行二次振捣。大体积泵送混凝土表面水泥浆较厚,必须及时刮除多余的浮浆,在初凝前用铁滚筒碾压数遍,打磨压实,以闭合混凝土的收水裂缝。 
  3.5测量温度与养护 
  3.5.1为及时掌握混凝土内部温升与表面温度的变化值,在筏板基础内按规定埋设温度监测点,每个温度监测点(沿厚度方向)必须设置上(混凝土外表以内50mm处)、中、下(混凝土浇筑体底面上50mm处)三个测点,其余测点间距不大于600mm。第l~ 5d每2h测温1次,第6d后每4h测温1次,测至温度稳定为止。 
  3.5.2混凝土浇筑后,及时覆盖保湿和保温材料,根据混凝土的测点温度,调整循环冷却水管的进水温度,控制混凝土的中心温度与表面温度之差不大于25℃,混凝土的表面温度与大气温度之差不大于25℃。混凝土浇筑体的降温速率不大于2.0℃/d。 
  3.5.3混凝土保温养护应由专人负责,并做好温度测量记录,当实测结果不能满足温控指标的要求时,应及时调整保温养护措施。保湿养护不得少于14d。 
  4.结束语 
  经过大量的成功案例表明,以及工程实践的体会,只要设计合理,认真编制大体积混凝土施工专项方案,选择合适的施工工艺,把好材料关,精心施工,保温控温及养护得当,是可以避免高层建筑筏板基础大体积混凝土危害结构的裂缝产生。 
  参考文献 
  1. 朱伯芳.大体积混凝土温度应力与温度控制(第二版).中国电力出版社,2012.8 
  2. 薛洪,薛惠敏,胡定逸.高层建筑专项施工计算与实例.中国建筑工业出版社,2009.8 
  3. 中华人民共和国国家标准.大体积混凝土施工规范(GB50496-2009).中国计划出版社,2009.7

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