筏板基础大体积砼施工技术及质量控制措施

摘要:大体积裂缝已成为砼工程最严重的质量通病之一,在筏板基础大体积砼施工中有效解解决低水化热和混凝土裂缝的问题是工程施工质量控制的关键。

文章结合工程实例,采用了间歇分层式浇筑,较好的控制了温度应力,防止裂缝的产生,保证了大体积砼的整体性。

毕业论文网   关键词:筏板基础大体积温度控制间歇式浇筑   Abstract: Large volume concrete cracks have become the most serious quality defects of concrete engineering; the key is to solve the low hydration heat and crack in concrete construction quality control problem in the large volume concrete of raft foundation construction of efficient solution. This article unifies the project example, the intermittent layered pouring, and good control of temperature stress; prevent cracks in large volume concrete, ensuring the integrity of the concrete.   Key Words: raft foundation large volume concrete temperature control pouring of intermittent type      中图分类号:[TQ178] 文献标识码:A文章编号:   1高层建筑基础筏板体积混凝土裂缝产生的原因分析   水泥本身是一种水硬性材料,新浇筑混凝土随着水化反应逐渐释放水化热,并在混凝土内部集聚,使混凝土内部与外部形成较大的温差温差引起较大的内部温度应力

由于混凝土浇注及施工初期抗拉强度低于温度应力,因而产生温度裂缝,特别是高层建筑筏板式大体积,由于体积大、面积大,更容产生裂缝

在大体积或大面积混凝土硬化过程中,实体收缩变形,收缩变形应力远大干自身结构抗拉强度,混凝土产生收缩裂缝就成为常见问题;在大体积混凝土中,温度裂缝产生的概率远大于收缩裂缝

依据混凝土结构设计理论和国家现行施工及验收规范的规定,混凝土结构允许带裂缝工作,但必须加以控制(裂缝越小越好,分布越均匀越好),控制在对结构无损害程度,即对承载力、使用功能、耐久性均无明显影响程度为最佳。

2工程概况   某高层建筑,设计为剪力墙框架结构,地基基础采用钢筋混凝土平板式筏板基础,基础置于中风化泥岩上。

底板厚为2900mm,砼强度为C35。

钢筋采用HPB235,HRB335级。

工程需灌注的混凝土总量约为3850m3,采用分段分层的浇筑方式进行大体积混凝土浇筑

3相关计算   3.1混凝土内部热量的计算   (1)混凝土最大绝热温升:    (1)   计算得:   (2)混凝土内部中心最高温度:    (2)   计算得:   3.2浇筑裂缝控制计算   大体积混凝土基础或结构(厚度大于1m)贯穿性或深进的裂缝,主要是由于平均降温差和收缩差引起过大的温度收缩应力而造成的.混凝土因外约束引起的温度(包括收缩)应力(二维时),一般用约束系数法来计算约束应力按以下简化公式计算:    (3)    (4)   经计算:基础混凝土最大降温收缩应力 ,3d的抗拉强度,满足抗裂条件。

3.3温度控制计算   保温采用覆草保温法,所需厚度计算公式:    (5)   经计算得:   4施工要点   采用低热或中热水泥,掺加粉煤灰、磨细矿渣粉等掺合料;掺入减水剂、缓凝剂、膨胀剂等外加剂;在炎热季节,采用降低原材料温度、减少混凝土运输是吸收外界热量等降温措施;对于厚板承台等构件,可在混凝土底板表面覆盖保温材料,并进行水冷散温。

务必控制混凝土中心温度与表面温度的差值不应大于25℃,混凝土表面与大气温度的差值不应大于25℃。

防水混凝土终凝后应立即进行养护,养护时间不得少于14天。

5大体积混凝土浇灌方案   5.1施工段的划分及浇灌顺序   由于基础底板尺寸不大,底板厚度均为2900mm,因此基础底板为一个自然施工段。

基础底板外侧四周砌筑厚砖墙,然后水泥砂浆找平层,采用逆作涂膜防水。

基础底板上的预留基坑、积水坑部位采用组合钢模板支模,不合模数的部位采用木模板支模。

混凝土浇筑顺序从14到9轴向后浇灌混凝土

浇筑采用2台汽车混凝土输送泵送筑,另配备2台地泵作为备用。

为使混凝土振捣密实每台混凝土泵出料口配备4台振捣棒(3台工作,1台备用)。

分三道布置:第一道布置在出料点,使混凝土形成自然流淌坡度;第二道布置在坡脚处,确保混凝土下部密实;第三道布置在面中部,在斜面上各点要严格控制振捣时间、移动距离和插入深度。

浇筑大体顺序由14轴向9轴南北方向进行。

在13轴和L轴处架一梭槽至筏板的中央,后退浇筑

另一台泵置于13轴与N轴交界的位置,同样是后退进行浇筑

两车平行向后,分别负责上下半区的浇筑(泵车的具体布置另见图2所示)。

混凝土浇筑总量约为3850立方米,计划完成浇筑混凝土时间为36小时。

5.2混凝土浇筑   筏板混凝土分三次间歇浇筑、整体一次性完成。

即后一次的浇筑时间必须在前一次混凝土初凝前开始。

采用混凝土的缓凝技术可以最大限度地延长混凝土的初凝时间,满足混凝土早期水化热的散发。

现场技术人员必须相当重视整个施工过程中时间差的掌握。

筏板体积混凝土浇筑流程:   筏板混凝土采用缓凝分段分层式间歇浇筑

混凝土第一、二、三次浇筑采用斜面薄层施工方法:混凝土浇筑的大方向是从14轴向9轴水平移动进行,采用混凝土的自然斜面流淌,每次浇筑的厚度为800~900mm。

在前一次混凝土初凝时间之前,浇筑下一层薄层混凝土

浇筑间隔时间不得大于4h,第一次混凝土初凝时间不得小于5h,混凝土的塌落度控制在12±2cm。

即如图1所示,先进行A层混凝土浇筑,在A层混凝土水化热大部分散发且并未初凝前转向B层混凝土浇筑,A层斜面不需造模,采用混凝土自然流淌。

当B层混凝土浇筑至D区域时,之前浇筑的A层混凝土并未大部分散热,这时,转向A层混凝土继续向前浇筑,即图中的 C区阴影部分的浇筑

此时应该注意的是,在A层混凝土初凝结束前,应该停止C层混凝土浇筑,转向D区域的浇筑,然后转向更高一层的浇筑

以此类推,直到整个筏板混凝土工程的浇注完成。

图1分段分层浇筑流程图   采用此方法的目的是将混凝土水化热在早期尽量释放出来,降低整体混凝土的早期温度,以便控制混凝土中心温度、中心与表面温差、表面与大气温差

减少和消除大体积混凝土浇筑后因温差而引起的裂缝,以保证基础大体积的整体性。

在此方法实施的整个过程当中,准确地预测和掌握时间差是浇筑成功与否的关键,合理地安排薄层的浇筑顺序是整个施工过程的重点,也是控制混凝土温度的保证。

5.3混凝土养护   混凝土浇筑及二次抹面压实后应立即覆盖保温,先在混凝土表面覆盖二层草席,然后在上面覆一层塑料薄膜。

浇筑混凝土水化速度比较快,盖上塑料薄膜后可进行保温保养,防止混凝土表面因脱水而产生干缩裂缝,同时可避免草席因吸水受潮而降低保温性能。

柱、墙插筋部位是保温的难点,要特别注意盖严,防止造成温差较大或受冻。

5.4混凝土温度控制   混凝土内部前1~5天温度波动较大,最高温度多数发生在浇筑后的3天左右。

混凝土内部与表面温差过大时,就会产生温度应力温度变形,导致混凝土开裂。

因此温度控制的核心内容就是控制混凝土的内部与表面温差,我们要求其差值不得大于25℃。

混凝土具体保温措施:   (1)浇筑时间尽量安排在阴天进行;   (2)在粗骨料堆场洒水降温;   (3)经常用水浇洒搅拌车;   (4)混凝土入模温度控制在25℃;   为避免环境温差变化造成结构温度应力,在混凝土底板表面护盖两层塑料薄膜,三层草袋作保温保湿养护。

草袋上下错开,搭接压紧,交接处包裹,形成良好的保温层,使混凝土表面保持较高的温度

在池壁模板四周盖几层草袋保温,可使混凝土外表与气温差缩小到10℃以内,同时可减少混凝土表面热扩散,充分发挥混凝土强度的潜力与材料的松弛特性,使应力小于抗拉强度。

为避免天气影响,防止下雨弄湿草袋而使草袋失去保温能力,必须作好基坑的防雨措施:混凝土浇筑完毕后,在基坑内搭设脚手架(可利用中间池壁支撑脚手架),水池中间部分脚手架必须架设至水池顶面标高以上,用彩条布覆盖整个基坑。

6混凝土的测温   施工现场除指派专人每隔4h测定1次搅拌水温、大气温度、原材料温度、出机混凝土温度及入模混凝土温度外,还须安排专职人员负责作好结构混凝土的测温工作。

浇筑完毕后10h开始按编号测定结构混凝土温度,以后每隔8h测定一次,一直持续到混凝土开始温度下降为止,并记录好所测数据,绘制出混凝土内外温差曲线。

结论   本文对阀板基础的大体积混凝土浇筑做了一个前期计算、浇筑流程及混凝土后期保养的方案说明。

本项目的大体积混凝土决定采用缓凝分段分层间歇式浇筑的方法,采用覆草保温保湿养护措施。

有助于混凝土前期水化热的散发,能较好地控制混凝土温度应力,防止裂缝的出现。

注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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