浅谈超长超大非预应力混凝土底板无缝施工技术

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随着建筑市场需求的变化,建筑物的体量不断向更高更大方向发展,单体建筑物的底面积也在不断扩大,作为建筑物不可缺少的承载力结构—— 基础底版的面积也在向超长超大的方向发展,而绝大部分基础底版同时又是建筑物地下室的楼底板,因此要求基础底板在满足承载力要求的同时,还需要具有防水功能。在以往的施工中超长构件设伸缩缝和后浇缝的方案,给基础底板防水带来很大的不利影响,因此,选择经济合理的整体无缝设计施工方案,成为建筑市场发展的一个重要研究课题。

结合以往大体积混凝土施工技术的成功经验,开拓新思路,在混凝土的质量控制、合理的施工技术和混凝土养护等方面进行改进,将超长超大非预应力混凝土底板无缝施工技术的理论体系进行完善。

超长超大非预应力混凝土底板无缝施工技术的特征:根据结构收缩曲线,在收缩大的部位设置膨胀加强带,通过连续浇筑的方式,用膨胀加强带代替以往施工中采用的伸缩缝和后浇缝,按40m～50m设置一条2m宽膨胀加强带;非加强带采用小膨胀率的混凝土,加强带采用大膨胀率的混凝土;加强带中钢筋配筋率要提高20%。浇筑混凝土时先从非加强带浇筑,到加强带位置改用大膨胀率混凝土。通过采取加强带位置和高性能膨胀混凝土的方法,取消了以往的伸缩缝和后浇缝,同时解决了混凝土收缩和温度变形产生的裂缝问题。

1混凝土的质量控制

1.1 材料选择

(1)砂:选用中粗砂,细度模数在2.6～2.8,含泥量不大于1.0%,泥块含量不大于1%。

(2)石子:选用碎石,粒径5mm～25mm,级配良好,含泥量不大于1%,泥块含量不大于0.5%。

(3)水泥:采用低水化热具有自生膨胀性的矿渣32.5级水泥,有出场合格证及复试报告。

(4)粉煤灰:选用Ⅱ级以上细磨粉煤灰,掺量在等量代替水泥的前提下,尽可能选用较大值,以降低混凝土的水化热,减小混凝土的干缩率,改善和易性。

(5)水:宜用不含有害物质的井水获自来水,夏季浇筑底板混凝土时,为保证混凝土出罐温度应采用冰水搅拌。

(6)外加剂:根据设计对混凝土限制膨胀率和限制干缩率的要求,合理选择有抗裂和防水性能的外加剂。

1.2 混凝土性能要求

(1)混凝土碱含量:按当地现行有关规定控制混凝土碱总含量,应符合《混凝土结构设计规范》(GB50010)中的规定。

(2)混凝土坍落度:14cm～16cm为宜,雨天施工时混凝土坍落度应减小至13cm～15cm,同时应保证坍落度在8小时无明显损失,初凝前每2小时坍落度损失不大于1cm。

(3)混凝土水泥用量:应控制在280～350kg/m3。

(4)混凝土初凝时间:混凝土初凝时间应控制在8～10小时,以保证混凝土施工的连续性,延缓水泥水化热的产生,降低混凝土水化温度的峰值,避免产生施工冷缝。

(5)混凝土出罐温度:严格控制混凝土的温度初始值,要求混凝土的出罐温度不大于25℃。

(6)混凝土水灰比要求:在满足混凝土操作性要求的同时,应尽可能采用小水灰比,以减少混凝土泌水量和干缩值,同时还要求混凝土必须具有良好的饱塑性、饱水性。

(7)特殊要求:为满足超长无缝施工要求,混凝土的限制膨胀率和限制干缩率均应严格要求。

2合理的施工技术

(1)混凝土入模温度控制:商品混凝土泵车宜搭建遮阳棚,输送泵管应用草袋子裹塑料布保温,定时浇水降温,混凝土到现场使用前应进行测温,控制混凝土出罐温度不大于25℃。

(2)混凝土浇筑方法:为了保证混凝土浇筑的连续性防止产生施工冷缝,同时降低水泥水化热的集中,采用分段分层法浇筑,分段宽度以在混凝土初凝前1小时为限,保证能接槎为准。

(3)混凝土表面处理:在混凝土初凝前进行二次振捣,并用2m长的木刮杠按设计标高进行找平,随刮随打拍使混凝土沉实,然后用木抹子再反复搓抹,提浆找平,使混凝土面层进一步密实,最后在混凝土终凝前再抹压收浆一遍,可避免因混凝土收缩而出现裂缝。

(4)做好混凝土振捣过程中的泌水处理:采用真空泵将混凝土表面的泌水排除,这样可以提高混凝土的质量,减少混凝土表面裂缝。

3混凝土养护

(1)养护措施:混凝土在浇筑完毕后的12小时以内,加盖覆盖并洒水保湿养护,覆盖采用一层塑料薄膜加一层草袋子的方式,要求薄膜搭接不得小于150mm,草袋子的搭接不小于100mm,确保墙柱插筋薄弱环节处的保温工作,浇水进行养护。如又必要需要进行保温材料厚度验算。

保温养护的目的主要是降低大体积混凝土浇筑时里外温差值以降低混凝土块体的自约束应力,其次是降低大体积混凝土浇筑块体的降温速度,充分利用混凝土的抗拉强度,以提高混凝土块体承受外约束力时的抗裂能力,达到防止或控制温度裂缝的目的。浇水的目的是防止在混凝土表面产生较大温差。

(2)混凝土养护温度监测:为进一步摸清大体积混凝土水化热的多少,不同深度处温度场升降的变化规律,应对混凝土不同部位埋设测温探头,进行混凝土养护的温度监测。混凝土浇筑后1～3天每2小时测温一次,4～7天每4小时测温一次,以后每8小时测温一次,以达到控制温差的目的,同时应做好测温记录,大体积混凝土中心温度与表面温度只差应小于25℃,如发现温差过大,应及时增加保温层厚度。

4结语

超长超大非预应力混凝土底板无缝施工技术的产生,无疑对大体积混凝土裂缝的产生起到了良好的控制作用,虽然混凝土的裂缝形成原因是多样的,但只要在施工过程中,对混凝土的质量控制、合理的施工技术和混凝土养护等方面进行严格要求,强化施工管理,就可以有效的控制各种裂缝的产生,保证工程质量。