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基于房建基础施工中大体积混凝土无缝施工技术分析

余杰
  
建筑创作
2022年3期
湖南麓谷建设工程有限公司

【摘  要】在建筑工程施工过程中应用大体积混凝土时,为确保施工质量,工作人员应加强对裂缝等质量通病的控制,采用无缝施工技术,保证建筑工程的整体建设质量。基于此,本文主要分析了大体积混凝土及其裂缝问题,并且提出了无缝施工技术要点及裂缝防控策略。

【关键词】房建基础施工;大体积混凝土;无缝施工技术

1.房建基础施工大体积混凝土无缝施工技术的相关概述

1.1房屋建筑施工概述

随着社会的进步与发展,房屋建筑工程项目不断增多,并且建设规模也在逐渐扩大,对于基础的承载能力、完整性及耐久性等要求也越来越高,故基础设计中大体积混凝土也越来越多。因在大体积混凝土基础施工中,施工人员分析把握施工中的重难点,有序安排施工顺序,才能确保工程顺利实施完成。

1.2大体积混凝土施工技术

大体积混凝土是指最小断面尺寸大于1m的混凝土结构,大体积混凝土基础多为大尺寸的独立基础、群桩承台、框架核心筒结构中的核心筒基础、筏板基础等。大体积混凝土施工技术的作用在于,需防止水化热过高、内外温差和表面温度与环境温度的温差过大,降温速度过快等原因,而造成混凝土表面开裂。大体积混凝土施工技术可以有效避免裂缝问题,防止混凝土出现水热化、变形、干缩等现象。只有解决上述问题后,才能降低混凝土开裂的风险,做到无缝结果。

1.3大体积混凝土施工技术特点分析

大体积混凝土的体积很大,通常应用于高层建筑基础中,它对混凝土的整体性及结构的可靠性要求很高。具体施工时,工作人员应注意混凝土的截面与平面尺寸大小、确定浇注顺序与速度、控制分层厚度及产生的温度差,控制原材料与确保养护效果,合理增加构造措施等方面来控制砼内部裂缝产生,施工过程中一旦出现问题且无法及时找到解决方案,就会使混凝土超出承受极限。这时,混凝土的拉力就会严重不足,进而出现裂缝,极大地降低大体积混凝土的质量。在高层建筑建设过程中,大体积混凝土需要充分满足建筑对基础的性能要求。故,对于大体积混凝土施工技术有着很高的要求。

2.造成裂缝的因素

2.1水泥的水化热效应

1kg普通硅酸盐水泥(32.5)能释放375-525kJ的热量,对于大体积混凝土来说,如当1立方混凝土大约使用300kg左右32.5水泥,其释放的热量能够达到112500kJ~157500kJ,将在很大程度上提升混凝土的内部温度。在实际浇筑时,由于建筑混凝土表面具有一定的散热功能和水化反应是一个持续过程,因此这种温差现象不会马上呈现,而是在3天后达到最高温差,产生较大温度应力,进而影响整个施工质量。

2.2外界环境变化

外界环境(温度、湿度等)对混凝土影响是巨大的。如温度变化幅度较大,影响砼的入模温度与散热效果,容易导致混凝土出现裂缝。此外,混凝土的散热效果会受到环境温度的影响,外界气温的较高,散热较慢,反之,则散热较快。

2.3混凝土的收缩

水泥硬化时,往往需要吸收混凝土中20%的水分,而剩下的水分则会逐渐蒸发。这就会导致混凝土的体积逐步减小,混凝土将在硬化过程中,产生干缩现象。混凝土的抗拉强度一般为抗压强度的7%-14%,硬化过程中,砼抗拉强度如不足以抵抗干缩、热胀冷缩等引起的体积变化,将会造成开裂。

2.4混凝土材料及成分

混凝土材料及其成分是造成后续裂缝的关键因素。原材料的含泥量、粒径、级配、水泥的不安定性、强度,混凝土的和易性等,均会影响混凝土的强度,造成混凝土内部不均匀,增加施工难度等情况发生,从而产生裂缝。

2.5混凝土的养护

混凝土的养护是确保混凝土强度增长的关键因素,也是减轻隔断混凝土本身与外界环境之间联系,确保混凝土的本身处于可控稳定状态的必备条件。大体积混凝土内部最高温度一般能达到60-65摄氏度,外界环境温度与湿度变化较大,也影响构件的保温及散热效果,拉大了温差,增加构件内部的应力,导致裂缝产生。

2.6约束条件

基础构件下部为地基,侧边为模板或胎模,尺寸定型。当砼浇筑完成后,底部和采用胎模回填的侧边砼处于较恒定的状态,受环境影响较小、受约束较大;而顶面与采用模板的侧面则为临空面,受外界影响较大、受约束较小,且可能受地基不均匀沉降影响,内外不均,易引起裂缝;

3.提高基础大体积混凝土无缝技术水平的具体策略

3.1加强原材料及配合比管控

在混凝土成分方面,粗骨料方面应当选用连续级配的碎石,细骨料应使用洁净中沙,水为洁净自来水。砼站做好原材料进场质检工作,砂石材料含泥量、碎片、针片状、破碎值,水的PH值,水泥的强度、安定性等均应符合要求。计算配合比,合理调整胶凝材料组成,选用优质粉煤灰,调整材料温度。尽可能选用中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥,大体积混凝土施工所用水泥其3d天的水化热不宜大于240kJ/kg,7d天的水化热不宜大于270kJ/kg。大体积混凝土浇筑前,需按砼等级进行试配,经设计认可,可采取60天或90天强度作为标准强度,以减少水泥用量,减少水化热的产生及释放速度,充分发挥砼的潜力,使砼的平均总温差所产生的拉应力小于砼抗拉强度,能防止裂缝产生。

3.2合理选择添加剂及施工工艺

混凝土材料中加入适量的添加剂,能够在一定程度上降低混凝土中的含水量,减弱混凝土的干缩裂缝。目前,常用的添加剂有缓凝剂、减水剂等。一般大体积混凝土相比普通混凝土,延缓初凝和终凝时间,以满足施工要求。

3.3浇筑作业

在开始施工前,工作人员需要选择合适的施工工艺,并且结合大体积混凝土结构施工特点,深化完善施工计划。作业时,由于大体积混凝土施工流程的特殊性,工作人员必须保证施工的连贯,防止人为冷缝产生。在浇筑过程中,工作人员可以采用分层方式(全面分层、分段分层或斜面分层等)来浇筑混凝土,上层混凝土应在下层混凝土初凝前浇筑完成,振捣时,振动棒应插入下层砼层厚的1/3处,施工过程中,应严格控制分层厚度,分层厚度根据现场情况,经计算确认,一般分层厚度以300mm-500mm为宜。

3.4大体积混凝土施工振捣技术

振捣是混凝土施工完成后的一项重要工作,这项工作的目的是确保混凝土内部均匀密实,提升混凝土的抗拉性能,防止出现裂缝。在施工过程中,一方面,工作人员应用振捣棒振捣时,应严控振捣时长,避免少振或过振;另一方,工作人员应时刻紧跟混凝土浇筑面,防止漏振情况产生。必要时,进行二次振捣及抹面,查漏补缺,以有效提高表面强度。振捣一般15-20S左右为宜,快插慢抽,直至混凝土不再沉落、不再冒气泡、泛浆为止。因大部分大体积混凝土基础为配筋混凝土,钢筋较粗密,且一般为多层,因此部分工程应采用串筒、溜槽、留设浇注口或者其余可靠措施,避免混凝土直接冲击钢筋造成混凝土离析。

3.5混凝土温度控制工艺

(1)科学控制沙石等原材料材料的温度。夏季高温季节,各种原材料在避免阳光直晒,确保使用温度,缩短混凝土现场浇筑等待时间等方式,降低砼入模温度,从而减小各部位温差,控制裂缝产生。冬季各原材料禁止。

(2)浇筑工作结束后,工作人员应做好养护和降温工作,防止混凝土因拉伸强度不均匀而出现裂缝。

(3)定时检测温度。在温度测量过程中,工作人员应采用电阻形式的温度计来测量混凝土的温度,并且合理布置温度测量点,确定基本温度后进行相关标记,绘制混凝土强度与温度的关系曲线。测温时间为第一天至第四天,每4h测温一次;第五天至第七天,每8h测温一次;第七天至测温结束,每12h测温一次;测量温度的工作人员记下具体的温度,随后由技术人员来分析温度,严控混凝土的温升与温降。如遇异常情况,需加密测温频率,及时反馈,以指导作业人员采取措施处理。

3.6混凝土养护技术

在混凝土终凝后,工作人员应及时对混凝土进行养护,一般采用蓄水保温、覆盖保温、暖棚及布置冷却水管降温等单项或几种方式结合的方式进行。加强混凝土的养护工作,采取合理措施减小构件各部位温差,减轻裂缝的产生。混凝土养护时间一般不少于14天,使用矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥配置混凝土的,养护时间不少于21天,养护需同时确保湿度、温度、风速等。养护工作是施工后期减少砼表面的热扩散,控制砼内部最大温升,把控构件里表温差不大于25℃、表面与外界温差不大于20℃及温降速度不超过2℃/天的最经济有效的措施,从而防止混凝土产生裂缝。

3.7加大施工技术管理力度

在工程施工过程中,工作人员先对设计图纸基础中的大体积混凝土进行深化,根据基础构件的形状、尺寸、混凝土运输能力、泵车性能、施工场内外环境、砼站生产能力、气温等因素,确认施工设备选定、工作面、工作人数、浇筑时间、顺序与浇筑方向等,并在施工过程中,严格按要求及设计要求执行。首先,工作人员要结合实际情况,切实做好混凝土原材料的验收工作,根据混凝土质量标准和要求,把握验收工作各个环节,并且做好相应的试验工作。其次,在具体的施工过程中,施工人员务必规范自身的施工行为,严格按照施工标准和技术规范进行施工,并且做好技术交底工作,加大施工管控力度。同时,工作人员还要结合大体积混凝土结构施工的特点,制订有效的风险预防方案,减少外界因素对施工技术产生的影响。最后,管理人员需要建立健全质量技术管理制度,明确施工中特点及重难点,并且根据建设需求和现场管理的实际情况,完善施工计划和施工方案。

总结

综上所述,裂缝是影响大体积混凝土应用效果、建筑项目建造品质的一个不可忽视的问题。因此,大体积混凝土施工期间,工作人员应采用合适的措施和布置,并且加强风险防范,避免产生裂缝,从而保证大体积混凝土施工质量,提高建筑工程建设水平。

参考文献

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