閱讀 3749 次 陜西省交通建設集團公司辦公基地建設項目
摘要:陜西省交通建設集團公司辦公基地建設項目(F-6標段)公寓樓基礎筏板混凝土施工,為控制裂縫,在施工方法、材料及配比選定、運輸與澆筑、保溫保濕養護及測溫等方面,采取了系統的控制措施,取得了良好的效果,受到建設單位及監理單位的好評。...
陜西省交通建設集團公司辦公基地建設項目
(F-6標段)公寓樓基礎筏板混凝土的施工
賈潤才
陜西省第七建筑工程公司
1、工程概況
陜西省交通建設集團公司辦公基地建設項目(F-6標段)公寓樓工程位于西安市高新區唐延路6號,總建筑面積51295㎡,地下一層,地上三十二層,屬剪力墻結構。
該工程基礎設計為鋼筋混凝土樁筏基礎,東西長77.2m,南北長38.5m;基礎混凝土的設計強度為C40,抗滲等級為S8,筏板厚度為650㎜、800㎜、1200㎜,電梯井深度為3400㎜,基礎混凝土總量為2800㎡。
設計布置的沉降和伸縮后澆帶將筏板分成四塊,且南側兩塊較小,因此從伸縮后澆帶處將整個基礎筏板為分A區和B區。整個基礎混凝土的澆筑時間:A區從2007年12月31日16:30時開始,至2008年元月2日15:00時結束,B區從2008年1月5日17:30時開始,至2008年元月8日2:50時結束。氣候為冬期,氣溫較低,因此,冬期施工的各項技術準備和施工控制難度較高。
2、裂縫控制的措施
本基礎筏板澆筑段的厚度0.65m~1.2m,混凝土方量為2800m³,屬大體積混凝土施工。為控制裂縫,在施工方法、材料及配比選定、運輸與澆筑、保溫保濕養護及測溫等方面,采取了系統的控制措施。
2.1材料和配合比方面的控制措施。
2.1.1原材料的選定:
1)水泥采用秦嶺P.O42.5R普通硅酸鹽水泥,并且不得過期或受潮結塊。
2)粗骨料采用涇河(5~31.5㎜卵石,5~25㎜碎石)連續級配卵(碎)石,含泥量≤1%。
3)細骨料采用灞河中粗砂,細度模數為2.5~3.0㎜,含泥量≤2%。
4)混凝土膨脹劑:采用同大STY-U1型膨脹劑;
混凝土泵送劑:采用西安瑞美UNF-MS型防凍泵送劑。
5)粉煤灰采用寶源粉煤灰綜合利用有限責任公司生產的二級粉煤灰。
2.1.2配合比設計:
1)混凝土配合比設計中充分考慮了筏板基礎板薄厚不一,水泥水化熱不均勻的特點,采用雙摻的原則,即摻泵送劑延遲水泥水化熱峰值,使混凝土表面溫度梯度的減少;摻膨脹劑,補償混凝土的收縮,減少裂縫的產生。另外在保證混凝土設計強度的前提下,摻適當比例的粉煤灰,以降低水泥用量,最大限度地降低混凝土的水化熱,從而避免溫度差應力過大而導致的裂縫。
2)采用60d齡期強度作為基礎筏板強度評定指標,摻加粉煤灰,以最大限度的降低水泥用量,降低水化熱。
3)控制水泥膠比0.40以下,砂率0.40以內,坍落度(180±20)㎜。
4)為了降低混凝土內外溫差,我們采取添加外加劑延長凝結時間的辦法,混凝土初凝時間在氣溫5℃以上控制在8-10小時,0℃以下為10-12小時,終凝時間控制在14-16小時左右。
按照上述原則,經過反復試配和大量的試驗,確定基礎C40S8混凝土的配合比為表1:
C40、S8混凝土的配合比 表1
強度等級
抗滲等級 |
水泥品種等級 |
混凝土配合比(㎏/m³) | |||||||
水泥 |
砂 |
碎石 |
卵石 |
水 |
摻合料 |
外加劑 |
膨脹劑 | ||
C40
S8 |
P.042.5R |
310 |
706 |
552 |
552 |
160 |
120 |
11.5 |
30 |
2.2施工方面的措施
2.2.1運輸與澆筑
1)混凝土在運輸裝料前應將攪拌車罐體內積水排除干凈,回廠后不得沖洗罐車,確保混凝土坍落度的準確。混凝土運輸過程及到達現場后未經有關技術人員的許可不得隨意往料筒內加水。
同時,每罐混凝土出廠前,逐車要檢查混凝土的坍落度、和易性,合格后方可放行。
2)澆筑段遵循先深后淺的澆筑原則。即先澆電梯井底板,后澆其它筏板,并以大筏板為主,穿插進行電梯井底板混凝土的施工,后再澆筑基礎梁混凝土。施工總方向由東向西,采用斜面分層法施工,由于筏板混凝土澆筑量大,一個來回距離較長,為了在澆筑過程中不留冷縫,故混凝土澆筑分層厚度不大于500㎜,寬度控制在1500㎜左右,確保在初凝以前澆筑第二層。同時根據混凝土的運輸能力和澆筑速度及初凝時間,保證澆筑完翻梁再澆筑筏板不超過初凝時間。
3)根據測定數據,混凝土入模氣溫在9~14℃。澆筑時日平均氣溫在3.8℃~4.1℃,混凝土內部最溫度約57.2℃,最大溫差為21.0℃,在施工中,對粗細骨料采取防凍覆蓋措施,防止骨料受凍后產生冰渣、凍塊,采用熱水拌制混凝土,確保入模溫度在10℃以上。
2.2.2保溫保濕養護
在大體積混凝土的施工中,為降低大體積混凝土內外溫度差和減慢降溫速度而達到降低塊體自約束應力和提高混凝土抗拉強度,以承受外約束應力的抗裂能力,混凝土的保溫保濕養護環節相當重要。本筏板混凝土施工中,在混凝土澆筑后兩小時,混凝土表面壓平完后,初凝前先在混凝土表面覆蓋一層0.15厚的塑料薄膜,然后在塑料薄膜上覆蓋二層計8厚的再生棉氈進行保溫養護(終凝后的混凝土派專人灑水,進行補水再覆蓋)。對電梯井部位采取了搭設保溫棚、蓄水養護的方法,筏板各部位根據測溫情況,隨時進行覆蓋增減,保溫保濕養護不少于14天。
2.2.3混凝土的測溫
1)測溫儀器。采用J-01型大體積混凝土內部溫度計算機監測系統。該測試系統的溫度信號從測點轉換為數字信號,通過標準的RS-485串行通信線路無損傳輸到上位檢測計算機中,上位機可實時顯示、記錄,打印所檢測的溫度數值及溫度變化曲線,從而實現遠端隨時監測,大體積混凝土內部溫度變化情況,確保大體積混凝土施工、養護工作的安全性和有效性。
在混凝土澆筑以前,將下端封閉的測溫套管固定在測溫點的平面位置上,并在套管的不同高度放置測溫元件。通過熱電轉換,數據采集及處理,在計算機上實時監控混凝土內部的溫度變化。
2)測溫結果情況
按本工程澆筑前后順序,不同混凝土厚度等共布置14個測溫樁,測溫樁在豎向測試3個深度處的溫度:混凝土表層溫度(距混凝土表面10㎝高度處的溫度),混凝土中心溫度(即1/2高度處的溫度)和混凝土底部的溫度(距混凝土底面20㎝高度處的溫度)。
本工程在混凝土澆筑及養護的過程中,筏板、承臺表面的大氣溫度-1℃~9℃,混凝土入模溫度11℃~16℃。分區共布置14個測樁,其中:
A區測樁
測溫樁號 |
結構部位 |
混凝土厚度(m) |
混凝土內部最高溫度(℃) |
最大溫差(℃) |
平均日降溫(℃) |
1# |
筏板 |
0.8 |
28.3 |
/ |
3.8 |
2# |
梁 |
1.2 |
39.3 |
10.2 | |
3# |
電梯井 |
3.4 |
54.6 |
21.0 | |
4# |
梁 |
1.2 |
42.2 |
6.1 | |
5# |
筏板 |
0.8 |
32.1 |
/ | |
6# |
筏板 |
0.8 |
30.8 |
/ | |
7# |
梁 |
1.2 |
41.0 |
12.8 | |
8# |
梁 |
1.2 |
30.1 |
12.4 |
B區測樁
測溫樁號 |
結構部位 |
混凝土厚度(m) |
混凝土內部最高溫度(℃) |
最大溫差(℃) |
平均日降溫(℃) |
9# |
筏板 |
0.8 |
31.9 |
/ |
4.1 |
10# |
梁 |
1.2 |
43.1 |
14.5 | |
11# |
梁 |
1.2 |
40.1 |
12.5 | |
12# |
梁 |
1.2 |
39.7 |
12.3 | |
13# |
電梯井 |
3.4 |
57.2 |
20.1 | |
14# |
梁 |
1.2 |
36.8 |
15.6 |
3、結語
3.1本工程基礎筏板混凝土,根據測溫結果采取相應的養護措施,通過有效實施,A、B區經過二十二天的保溫、保濕養護,確保了筏板大體積混凝土均勻散熱降溫,使混凝土中心溫度安全降至30℃以下,表面溫度相應降至20℃左右,起到了控制混凝土裂縫出現的作用,經表觀檢查整個筏板混凝土未見有害裂縫。
3.2外加劑的摻量經過現場反復進行適應性、配比的測試試驗,采用的泵送劑能很好延遲水泥水化熱峰值,使混凝土表面溫度梯度減少;采用的膨脹劑的適應性能有效匹配,膨脹效能有效發揮,達到補償收縮的目的。
3.3本工程至2008年10月24日,主體結構已施工到二十九層,經過甲方、監理和施工方對基礎筏板混凝土多次細致檢查,迄今為止尚未發現裂縫。
3.4有效的保溫保濕養護對減少混凝土收縮,控制內外溫差,減少自約束應力,對避免和防止裂縫出現具有十分重要的作用。
3.5本工程筏板混凝土,在施工前因為進行了認真研討和多次論證,施工準備較充分,基礎混凝土未使用任何特殊材料,在滿足技術要求的同時,取得了很好的經濟效益。
參考文獻:
1、楊嗣信主編《高層建筑施工手冊》(第二版)中國工業出版社2001
2、韓素芳主編《鋼筋混凝土結構裂縫控制指南》(第二版)化學工業出版社 2006
(本文來源:陜西省土木建筑學會 文徑網絡:文徑 尹維維 編輯 劉真 審核)
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