高层建筑底板厚为2m混凝土的施工质量控制措施

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摘 要:随着经济的迅速发展,高层建筑的日益涌现,工程质量须达到设计标准。由于对基础承载力的要求的提高,导致基础底板厚度加大,造成混凝土施工质量问题时有发生。如高层建筑基础底板,它的主要特点是体积大(一般实体最小尺寸大于1m)、平面尺寸较大、后浇带及细部处理较为复杂。工程实践证明,基础底板大体积混凝土工程涉及到原材料、浇筑工艺、后浇带处理等多个环节,难度比较大。稍有差错,将会造成无法估量的损失,因此对其的质量控制就显得十分重要。

关键词:高层建筑;底板;混凝土施工

1 工程概况

某工程总建筑面积约10万m2,该工程有3栋主楼楼高33层,开挖深度-9.9m,地下室三层,基础底板平均厚度为2m 。基础底板平面按后浇带划分为三个区域。由于底板强度、刚度、整体性、耐久性等要求和温度变化过大引起的裂缝,因此本工程底板砼浇捣时采用控制温度差的方法,并在材料选择、施工工艺、后浇带及细部处理等环节上采取措施来控制砼质量。

2 原材料控制

2.1 水泥品种和水泥用量

尽可能采用低水化热的水泥;因为对基础底板来说,一般不会很快就施加结构荷载,可充分利用混凝土的中后期强度,有效地降低水泥用量,以降低水泥水化所产生的热量,从而有效控制基础底板混凝土的温度升高。

其次,为防止基础底板混凝土裂缝的产生,本工程要求选用低水化热的矿渣水泥,采用混凝土后期强度即60d强度, 同时在保证和易性的基础上,为减少水泥用量,优先采用高标号水泥。

2.2 骨料和骨料级配

考虑到泵送要求,本工程粗骨料选用粒径为5～25mm连续级配或5～1 6mm、20～40mm双级配碎石,以减少混凝土收缩。细骨料选用细度模数为2.50左右的中砂。严格控制粗细骨料的含泥量,石子控制在1%以下,黄砂控制在2%以下,并不得含有有机质等杂物,杜绝使用海砂。因为如果含泥量太大的话,不仅会增加混凝土的收缩,而且会引起混凝土抗拉强度的降低,对混凝土抗裂性不利。

2.3 外加剂

根据设计要求,混凝土中掺加了一定量的外加剂。掺合料采用粉煤灰、矿渣粉等,以提高混凝土的和易性,减少用水量,改善了混凝土的可泵性,并延长了缓凝时间。

为提高混凝土抗渗性能,本底板混凝土添加HEA混凝土膨胀剂。在制备混凝土时掺入水泥用量8%～l0%的HEA替换同重量的水泥。同时在底板混凝土内掺入适量聚丙烯纤维,掺量为0.6kg/m3,纤维要求直径18μm,长度12mm,聚丙烯纤维不少于3.1×108根/kg,从而增强了底板混凝土抗裂性。

3 施工控制

在合理设置后浇带的基础上,浇筑总体上要求按施工方案确定的顺序施工,以薄层连续浇注和不出现冷缝为原则,尽可能采用二次振捣工艺,以提高混凝土密实度,对大面积的板面要进行二次抹面,去除浮浆,以减少表面收缩裂缝。对混凝土在浇注振捣过程中出现的泌水予以及时排除。

3.1 浇筑工艺

除了要求满足每一处混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外,还需考虑结构大小、钢筋疏密、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响。针对不同区块和不同部位分别采用了全面分层、分段分层、斜面分层等三种方式。

①全面分层。对于结构的平面尺寸不大、采取在第一层全面浇筑全部完毕后再回头浇筑第二层的形式,此时特别注意要在下一层混凝土还未初凝时逐层连续浇筑,直至完工为止。施工时从短边开始,沿长边推进。必要时分成两段,从中间向两端或从两端向中间同时进行浇筑。

②分段分层。当结构物厚度不大而长度较大、单位时间内要求供应的混凝土较少时则先从底层开始,浇筑至一定距离后浇筑第二层,如此依次向前浇筑另一层。第一层末端的混凝土还未初凝,又可以从第二段依次分层浇筑,当第二层浇筑一段长度后,回头浇筑第三层,如此向前呈阶梯形推进。

③斜面分层。当结构的长度大大超过厚度3倍时,混凝土从浇筑层从下端开始,逐渐上移,要求斜面的坡度不大于1/3。利用自然流淌形成斜坡,并应采取有效措施,防止混凝土将钢筋推离设计位置。

3.2 混凝土温差控制

3.2.1 控制混凝土入模温度。浇筑砼应在室外气温较低时进行,混凝土浇筑温度不宜超过28℃。可据项目具体情况采取如下措施:

①选择较低温度季节和时间浇筑混凝土。如避开7-9月高温季节,夏天在下午3∶00以后或夜里浇筑。

②减少外部热源,降低搅拌温度。如掺冰屑,原材料防晒,输送砼管道覆盖湿麻袋等。

③混凝土浇筑前,用水冲洗模板降温;泵管用麻布包裹,以防日光暴晒升温。

3.2.2 本工程按方案布置冷却管。在浇筑前预先在混凝土模内设置垂直管,间距2-4m,采取不断置换冷却水降温;按1.0m层距布设降温冷却水管,待循环水管被混凝土覆盖后进行水管通水,使混凝土内部温度降低。利用循环水带走混凝土内部热量,对混凝土进行内降外升,采用内外调整,控制温差,内外温差不得超过25℃。

来源:考试大本文来源:考3.2.3混凝土的测温 。测温工作在混凝土浇筑完毕后开始进行。具体安排是:前三天,每两小时测温1次;4天至8天,每4小时测温1次;9天至15天,每6小时测温1次;16天至20天,每12小时测温1次;21天至28天,每24小时测温1次。从测温曲线图中可以看出,基础混凝土浇筑后,中心最高温度发生在第4天,最高温度55.1摄氏度【按理论计算最高温度不宜超过65摄氏度】。混凝土中心与表面温度升降基本同步上升,在前10天温差始终保持在8摄氏度至12摄氏度左右,远远低于不安全温差25摄氏度,后18天温差保持在3摄氏度左右,说明温差控制理想。

a.测温管理。设专职测温员,将当日测温表项填写完整并签字后,及时交给技术管理人员,使管理层掌握第一手资料,并作为对砼施工和质量的控制依据。另一方面各管理层应及时对有代表性的孔位掌握测温记录值,绘制该孔位的中部温度和上部温度变化曲线,以便准确推算温度变化趋势,确认是否增加覆盖和采取其他措施。

测温范围包括:大气温度、混凝土入模温度、混凝土养护温度。

b.测温点的布置。测温点的布置――必须具有代表性和可比性。沿浇筑的高度,应布置在中部和表面,垂直测点间距一般为500～800mm;平面则应布置在边缘与中间,平面测点间距一般为2.5～5m。当使用热电偶温度计时,其插入深度可按实际需要和具体情况而定,一般应不小于热电偶外径的6～10倍,测温点的布置,距边角和表面应大于50mm。为保证测温点的代表性和可比性,混凝土测温孔按不大于25mm一个孔的原则布置,本工程共布置86个中层测温点和86个表层测温点。

c.埋设测温管,及时观察和掌握混凝土内外温差。中层测温点处预埋1100mm长测温管,测温管用DN20铁管制作,底部用铁板封死,埋入混凝土内1050mm,上部外露50mm。表面测温点预埋200mm长测温管,埋入混凝土内150mm,外露50mm。待底板钢筋绑扎好后,将测温孔的铁管点焊在排架钢筋上,上部管口用塑料袋包住以防灌进混凝土。测温管口在测温和不测温时,都要用棉花堵紧,测温仪在测温孔停留时间应在大于3分钟时进行读数,并作好记录。注意:一个测温孔只能反映一个点的数据,不能采取通过沿孔洞高度变动测温探头的方法来测孔中不同高度位置的温度。

主要量测2个温差,一是砼中心与表面的温差,可通过同一测温点的2支不同长度测温管进行量测;二是砼表面与大气的温差,可用短的测温管与空气中的温度对比而获得。要控制以上2个温差≯25℃。表面温度的调节可通过覆盖或收起砼表面塑料薄膜来达到调节表面温差;砼中心温差故要根据测得的温度及时用循环水流速进行调节。

3.3 大体积混凝土的养护

大体积混凝土浇筑完毕后,应在12h内加以覆盖和浇水。本工程浇筑、抹面完成后及时覆盖一层塑料薄膜,浇筑完成8小时后进行浇水养护,7天后检查混凝土表面颜色发青,且未发现裂缝。根据规范要求:普通硅酸盐水泥拌制的混凝土养护时间不得少于14d;矿渣水泥、火山灰水泥等拌制的混凝土养护时间不得少于21d;本工程养护时间为28天。

考虑泵送混凝土表面水泥浆较厚,浇筑结束后须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。同时要求加强初凝前的抹压, 以消除初期裂缝,并加强早期养护,提高混凝土抗拉强度。

3.4 后浇带的处理

3.4.1 沉降后浇带。为防止主楼沉降产生对附楼的影响,按设计要求本工程A、B、C3栋主楼与裙房间设置了沉降后浇带。沉降后浇带的封闭时间根据沉降观测资料的分析结果,并经设计部门认可后方可实施。因沉降后浇带保留时间较长,为防止垃圾及砼渣落入其中,在封闭前填入砂,待封闭时用吸尘器将砂吸出。为防止后浇带内钢筋经长期暴露在空气中锈蚀而影响受力性能,将后浇带内钢筋涂抹环氧树脂,并在浇灌混凝土时预先做好钢筋的除锈工作。后浇带内的止水钢板需经过镀锌处理。为了不影响底板的正常使用,在底板浇捣前,在后浇带沿口预埋L40×4等边角钢,在后浇带上做钢盖板临时封闭。二次浇筑用微膨胀混凝土,强度比两侧板混凝土高一个等级。

3.4.2 伸缩后浇带。凡涉及到后浇带所在钢筋混凝土跨竖向支撑和模板在浇捣后浇带混凝土前严禁拆除。伸缩后浇带,控制间距为不大于70m,伸缩后浇带混凝土在基础底板施工完成60d后方可封闭。

3.5 节点处理

3.5.1 后浇带。本工程基础地板在伸缩后浇带内每隔1.5 m设置一道14 槽钢作为临时传力撑。

在沉降后浇带内,每隔3m设置一道140a工字钢,或间隔2m设置一道双拼20a槽钢作为临时传力撑。

3.5.2 基础底板局部加厚。对裙房承台柱的筏型基础,要求进行加厚区域深坑开挖,深坑部位横向尺寸由两个指标控制,分别是:柱边至坑底边不小于2m;柱下桩边至坑底边不小于250mm。

4 结束语

综上所述,通过对水泥、骨料级配等原材料、施工工艺、砼的温差措施、混凝土的养护及节点处理的控制,高层建筑底板厚2m混凝土未见裂缝,其质量得到有效保证,达到了预期的目的。