大体积混凝土施工技术应用

建筑与发展　・１１４‘　Ｊｉａ１３　ＺｈｕＹｕ　Ｆａ　ＺｈｃＩｎ　评论・规划・鉴赏　Ｐｉｎｇｌｕｎ　ｇｕｉｈｕａ　ｌｉａｎｓｈａｎｇ　大体积混凝土施工技术应用　张燕媛　弥渡县建筑工程质量监督站　云南　弥渡【摘６７５６００　要】现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工，如高层楼房基础、大型设备基础等。它主要的特点就是体积大，一般实体最小尺寸大于或　等于１ｍ．它的表面系数比较小，水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快。混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝，影响结构安全和正　常使用。所以必须从根本上分析它，来保证施工的质量。本文从大体积混凝土结构施工的特点分析了大体积混凝土施工过程中平整度问题和裂缝的　控制，并介绍有效的处治措施，以解决混凝土的裂缝问题，提高混凝土平整度，提高现浇混凝土的质量。　【关键词】建筑工程大体积混凝土施工　建筑工程大体积混凝土，都有一个共同特点：混凝土量大，结　构厚实，工程条件复杂，整体性要求高，一般要求连续浇筑，不留　施工缝；大体积混凝土结构在浇筑后，水泥的水化热量大，而由于　混凝土体积大，水化热聚积在混凝土内部不易散发，浇筑初期混凝土　内部温度显著升高，而表面散热较快，这样就形成较大的内外温差，　混凝土内部产生压应力，而混凝土表面产生拉应力，如温差过大则易　于在混凝土表面产生裂缝。　在浇筑混凝土的后期，当混凝土内部逐渐散热冷却产生收缩时，　由于受到基底或已浇筑混凝土的约束，接触处将产生很大的内应力，　在混凝土正截面形成拉应力，当拉应力超过混凝土当时龄期的极限抗　拉强度时，便会产生裂缝，甚至贯穿整个混凝土断面，形成贯通裂　缝，由此带来严重的危害。因此，在大体积混凝土浇筑中，要采取　相应措施，减少或杜绝由于温差变化而引起的裂缝。　由于近几年来中高层建筑使用大体积混凝土很普遍，因而施工单　位大体积混凝土浇筑、测温及养护手段也随之完善，施工技术也较为　成熟，随着大体积混凝土施工技术的不断完善、成熟，施工难度同　时也在降低，正是由于大体积的普遍常见，在这段期间，施工单位　对大体积混凝土施工的重视程度降低，套用和单凭经验主义也较为普　遍，施工人员的质量控制意识松懈，放松了对大体积混凝土的监测监　控工作，在大体积的浇筑、养护工作中，也较为随意，没有足够的　重视，给大体积混凝土带来了极大的质量隐患。因而，在大体积混　凝土的施工过程中应该加强各项控制措施，采取相应的手段确保质　量。本文提出质量控制措施、方法，希望对现场施工起到一定的指　导作用，能够引起对质量控制的重视。　现以某工程为例。该工程结构复杂、形式特殊，施工难点众多　特别是混凝土梁、柱构件截面尺寸大。大量大体积、大面积混凝土　构件使得结构施工和质量控制工作难度加大。因此大体积、大面积混　凝土结构施工，尤其是混凝土构件平整度和混凝土裂缝的控制，是本　工程的关键工作，是工程的重点及难点之一。下面所述是对大体积混　凝土施工过程中关于质量及平整度问题控制的简要说明。　１平整度控制方案　本工程采用水平滑动刮平托架体系的技术，其操作要求如下：　１）　工艺流程。钢筋绑扎包括梁、板及预应力筋一放线打水平一　焊接螺母一安装控制混凝土面平整度槽钢一放置横向方钢一浇捣混凝土　及粗面刮平一机械磨光机粗磨一混凝土养护。　２）　托架体系的制作。材料选用为１４槽钢、　２０螺栓杆、６　５　ｘ　６　５方钢，将槽钢与　２０螺栓杆焊接成支托，支托与已预先焊好在　底筋上的螺母旋紧，支托上放方钢为刮板的轨道，这样，刮板与方　钢及托架就形成一个刮平混凝土的支架体系。　３）托架体系在施工现场的布置。一个托架两个支托之间的距离　小于４１１１，支承轨道支托之间的距离约为３ｍ，从而形成一个刮平混凝　土面的体系。螺母预先焊接于板面的钢筋上，螺母所处位置应放置马　凳加以支撑固定上下钢筋，在此范围加密混凝土垫块，螺母应焊在板　面筋交叉处，以保证支托稳定。４）混凝土浇筑。混凝土坍落度控　制在１２Ｏｍｍ左右，最大不超过１４０ｍｍ，混凝土初凝时间控制在２．５～　３ｈ。底层钢筋与面层钢筋之间设０　１６＠１０００×ｌ０００支撑筋，保持钢网　平整度。壁板钢筋与底板钢筋焊牢。浇筑底板混凝土前在底板面每３ｍ　×３ｍ设置一道标志筋，以控制厚度和保证平整度。混凝土浇筑的虚　铺厚度略大于板厚，振捣完毕，用刮尺刮平，初凝前将支托拿掉。　将此部分混凝土用铝合金刮尺摊平，刮平混凝土过程中，混凝土面浆　要饱满，不留有小凹洞。初凝前可用磨光机将面层粗磨一次，可起　平整、振实的作用。当混凝土即将收水干硬时，再细磨一次。板、　柱边的混凝土用人工压浆抹面。５）混凝土养护。混凝土浇筑完毕　后，养护时间不少于１　４　ｄ，采用淋水加盖塑料薄膜养护，每天淋水不　少于两次，以保持混凝土面湿润加强混凝土的养护工作，以防止温度　收缩变形而产生裂缝。楼面混凝土收缩多出现在板边缘，特别是边　柱、角柱附近产生很大的应力集中，易产生裂缝，故在混凝土养护　阶段应加强板边缘、边柱附近混凝土的养护。　２大体积裂缝　２．１大体积混凝土施工裂缝的控制　１）　混凝土原材料、配合比的选择。混凝土配合比应采用缓凝早　强减水剂、掺合料，使混凝土延缓水化峰值的出现及提高早期强度以　增强混凝土抗裂能力。　２）　作业时间选择。大体积混凝土的浇筑时间应避开在烈日下施　工，若须在夏季较为炎热的天气进行混凝土浇筑施工，施工时应设置　临时防晒棚，并确保空气流通，混凝土浇筑时间尽量选在晚问，降　低混凝土入模温度。　３）　梁板交接处伸缩裂缝控制。对于较大截面梁混凝土浇筑时，　由一端开始用“赶浆法”进行分层浇筑。首先将主梁混凝土浇至次　梁底；第二次浇至次梁梁高ｌ　５００ｍｉｌｌ处，并适当停顿一段时间（停顿　时间不得大于混凝土产生冷缝时间），以利于混凝土的沉降密实；混　凝土初凝前同板混凝土一同浇筑。　４）　混凝土养护。考虑到木模板具有良好的保温性能，因此大体　积混凝土养护可采用如下方法：梁、板等构件底、侧采用木模板保　温；大截面粱用泡沫覆盖梁侧模，泡沫厚度为２　０ＩｌｌＩｌｌ；顶面在混凝土　浇筑完毕１　２　ｈ内覆盖两层湿透水的麻袋，麻袋上再覆盖一层塑料薄　膜，面上再覆盖一层湿麻袋，作保温蓄热养护之用。混凝土表面应　处于潮湿保温状态，防止失水干裂，将内外温差控制在２　５℃以下。　混凝土保湿养护时间不少于１４ｄ。柱等竖向构件可采取带模养护、外　挂麻袋、加强淋水的方法进行混凝土养护。对于大体积混凝土承台，　可采取加强淋水、覆盖湿麻袋和塑料薄膜等方法进行混凝土养护。　２．２大体积混凝土施工裂缝的控制　大体积楼面裂缝的控制实际上是混凝土早期裂缝的控制。为减少　因温差和干缩引起混凝土拉应力，避免混凝土在预应力施加前的混凝　土楼面开裂，根据以往成功经验，采用“跳仓法”施工，即把整　体结构按施工缝分，隔一段浇一段跳开一段浇一段。　（下转第１０５页）　评论・规划・鉴赏　建筑与发展　Ｐｉｎｇｌｕｎ　ｇｕｉｈｕａ　ｉｉａｎｓｈａｎｇ　Ｊｉａｎ　ＺｈｕＹＵ　Ｆａ　Ｚｈａｎ　・１０５・　误差，但也受到经验的限制。　强基础的整体性和刚度，如采用箱基、筏基或钢筋混凝土交叉条形基　以室内液化实验研究和地震剪应力分析为基础的分析判别法。因　础，加设基础圈梁等；减轻荷载，增强上部结构的整体刚度和均匀　为实验室内试验的应力条件等比较易于控制，所以在用于研究液化的　对称性，合理设置沉降缝，避免采用对不均匀沉降敏感的结构形式　因素及液化机理等问题时是比较方便的。　等；管道穿过建筑处应预留足够尺寸或采用柔性接头等。　３液化地基处理措施　３．４其他措施　可液化土都具有较好的保水性能，含水量接近５　０％时，泌水也非　采用桩基穿透可液化土层，使桩端伸入稳定土层中。伸入长度　常缓慢，刚挖出来的土，外表看起来没多少水分，轻轻地拍一拍，　（不含桩尖部分）对碎石土、砾、粗、中砂，坚硬黏性土和密实　土的表面就会上来水分，土体就会颤悠，在地基处理过程中，机械　粉土不小于０．５ｍ，对其它非岩石土不小于１．５ｍ。　震动引起液化之后，表面的硬土层就像是漂在水面一样，踩上去跳动　采用深基础，基础底面埋入液化深度以下稳定土层中，其深度不　可以引起几米内的漂动，液化土的表层一旦破坏，翻砂冒浆随即发　小于０．５ｍ。　生。　挖除全部液化土层，置换砂石或灰土垫层。当液化土层不太厚时　３．Ｉ强夯处理　可以采用这一步骤。　强夯法通过重锤自由落下，在极短的时间内对土体施加一个巨大　结束语　的冲击能量，这种冲击能又转化成各种波型（包括压缩波、剪切波　综上所述，只有掌握地基土液化的机理、工程实际条件等相关问　和瑞利波），使土体强制压缩、振密、排水固结和预压变形，从而　题，才能正确地针对不同的工程合理采用处理液化地基的方法，从而　使土颗粒趋于更加稳固的状态，以达到地基加固的目的。　减少由于地基液化所造成破坏。　在表面固结较好的土层厚度不够的情况下，如果没有设置垫层，　同时，在选用和确定抗液化措施的过程中　根据上述抗液化的措　机械震动很容易引起表面破坏和地基液化冒浆，使承载力下降，机械　施，在选取应对方式时，应全面考虑方法的可行性、经济性以及可　下陷行进困难，同时，使夯坑过深，起锤困难　设计应增加强夯碎　能带来的其他次生影响，详细评价场地勘察结果的确实性、防治方法　石垫层，垫层的作用主要是：支承强夯机械的行走，形成应力扩散　的技术效果、造价、长期维护可能性、环境影响等方面的因素，切　层，利于夯击能的传播，利于表层水的排除，加大夯坑底与地下水　实做到风险水平与成本投入两方面的全部兼顾，不是彼此，由此进行　位之间的距离，避免夯坑翻浆。　决策。液化地基处理恰当与否，关系到整个工程的质量、投资和进　３．２挤密碎石桩处理　度，因此要加强对地基液化的原因分析，采取科学合理的应对措施降　挤密碎石桩是依靠振冲器的强力振动使液化土颗粒重新排列，振　低，甚至避免地基的液化。　动密实；另一方面依靠振冲器的水平振动力，在加碎石填料的情况　下，还通过碎石使土层挤压密实。碎石桩与桩间土体形成复合桩，从　参考文献：　而提高地基承载力。碎石桩也提供了纵向排水通道，利于土层排水固　结。　［１］肖伟，李泰来，黄臣虎．堆石坝地震响应和地基液化分析　碎石桩施工分３次从第一投料口、第二投料口和孔口投料，投料　［期刊论文］．岩土力学，２００　８年Ｚ１期　总量严格按设计控制。第一次投料后，反插振动３—４次，待碎石全部　［２］袁启旺．简化的地基液化可靠性评价［期刊论文］．港工技　投入后开启第二投料口，投料至灌满桩管，反插２—３次（深度不超过　术，２００９年５期　１／２桩长）至料全部投出，然后进行孔口补料，反插３—４次至设计用　［３］张汉卿，杨栎．地基液化对桥梁桩基设计的影响［期刊论　料全部投出。　文］．公路交通科技－应用技术版，２　０　ｌ１年２期　３．３减轻液化影响的措施　［４］袁启旺．基于土性分类的地基液化评价［期刊论文］．路基　减轻液化影响的基础和上部结构处理，可综合采用下列各项措　工程，２００９年５期　施：　［５］赵雪峰．建筑地基液化处理分析［期刊论文］．现代企业文　选择合适的基础埋置深度；调整基础底面积，减少基础偏心；加　化，２０１０年１　５期　产—！ｔ　ｉ—　ｔ皇　（上接第１１４页）　１）　混凝土浇筑。板混凝土浇筑：板混凝土的虚铺厚度应略大于　混凝土浇筑时，在施工缝处形成较大的混凝土侧压力，为保证密目钢　板厚，振捣完毕，用刮尺抹平。刮平过程中，混凝土面要饱满，不　丝网在混凝土的侧压力下不变形，需要对密目钢丝网进行加固，拟定　能留有小凹洞，初凝前可用磨光机将面层粗磨一次。板边和柱边混凝　用钢筋网进行加固。加固钢筋网中竖向钢筋的直径选用２Ｏ螺纹钢；横　土面因磨光机不能靠近打磨，必须用人工预先边压浆边抹面。梁板混　向钢筋的直径选用ｉ６。主、次梁中用于加固的钢筋网中竖向钢筋的间　凝土的振捣：梁板混凝土使用插入式振动棒及平板式振动器振捣。梁　距为２００ｍｍ；横向钢筋的间距：ｉ／２梁高以上为２ＯＯｍｍ，１／２梁高以下　振捣时，可使用插入式振动棒，振动棒应垂直插入，并插入到尚未　为１００ｍｍ。如存在影响纹管的安装，钢筋网的间距可作适当的调整。　初凝的下层中５Ｏｍｍ～ｌ　０Ｏｍｍ进行振捣，以使上下层混凝土相互结合。　３）　混凝土养护。楼面养护方式采用加盖塑料薄膜自然养护，每　振动棒插点的间距一般不应超过振动棒有效作用半径的１．５倍，振捣时　天淋水流过薄膜面不少于两次，避免产生干缩裂缝。混凝土养护的时　应“快插慢拔”。振捣时间一般每插点约为２　０　Ｓ～３　０　Ｓ，直到混凝土　间不少于１４ｄ。待混凝土强度达到一定要求后，方可进行下一工序施　不再显著下沉，不再出现气泡，表面泛出水泥浆和外观均匀为止。楼　工。　板混凝土浇筑时可用平板式振动器振捣混凝土，应使平板底面与混凝　结束语　土全面接触，并要保证振捣面前后重叠，每一处振到混凝土表面泛　为了提高大体积混凝土施工在结构中所起的作用，除了按设计要　浆，不再下沉后，即可缓慢向前移动。　求施工外，更要重视的是对现场施工过程及施工工艺的控制。采取有　２）　主、次梁混凝土旌工缝密目钢丝网的安装。由于梁较高，在　效的措施才能降低大体积混凝土产生裂缝的几率及提高混凝土平整度。