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高层建筑混凝土施工技术探讨

2022-12-30

中国建筑装饰装修 2022年14期
关键词:预埋件模板钢筋

李 珺

高层建筑施工中对混凝土施工技术的应用效果有很高要求,但混凝土施工技术工序较多,每道工序之间具有非常紧密的联系,任何一道工序出现问题,都会影响后期施工进度及总体施工质量。虽然我国的混凝土施工技术已经相对成熟,但是不同工程项目的结构特点、施工要求、建设标准存在一定的差异,在具体施工中需要结合工程特点,采取针对性的施工技术和质量控制措施,才能发挥出混凝土施工技术的优势,保障高层建筑施工质量。

1 工程案例概述

某高层建筑工程共计35 层,总高度达到110 m,总建筑面积为3.65 万m2,为钢筋混凝土框架剪力墙结构,在施工中用到了大量混凝土。不同位置对混凝土的强度有不同的要求,基础为C15 混凝土垫层,独立柱为C40 混凝土,梁板为C35 混凝土。

2 混凝土施工前的准备工作

案例工程规模比较大,混凝土用量大,为提升混凝土浇筑的连续性,在正式施工前需要做好施工前的准备工作。第一,接泵管。为提升混凝土浇筑的连续性,泵管必须牢固架设在特定的位置,输线管线要保持垂直,转弯半径尽量放缓,每根泵管接头位置用胶圈加以固定,以提升严密性,防止混凝土浇筑中发生渗漏浆液问题。在泵管出口位置,需要设置一定长度的水平管,在正式浇筑前用水泥砂浆润湿泵管。第二,在正式浇筑前,进入施工现场的人员需要按照施工方案和设计图纸,进行全方位的技术交底,使每位施工人员都能清楚认识到自己岗位的重要性。第三,清理模板内的杂物,检查钢筋和预埋件的位置是否符合设计要求。第四,在浇筑前,对模板、支架、预埋件、钢筋及预留空洞等进行全面检查,并做好相关记录,经过业主和监理单位审核通过后,正式进行混凝土浇筑。

3 混凝土施工技术的应用要点

3.1 选择合适的配合比

配合比对混凝土施工质量有很大影响,如果配合比不合理,则无法确保混凝土结构的质量。本工程通过5 次室内配合比试验,确定了最佳的混凝土配合比,混凝土的强度、耐久性、可泵性等都满足设计要求。高层建筑施工中,对混凝土配合比有严格要求,比如在墙柱施工中,要求运输到施工现场的混凝土坍落度保持在16 ~20 cm,允许的误差范围为±2 cm。

为满足高层建筑对混凝土强度的要求,在配制混凝土时,水泥用量不能小于300 kg/m3,水灰比控制在0.45~0.50。为控制水化热,降低裂缝出现的概率,用水量要控制在170 kg/m3左右,粗骨料的添加应控制在1 050 ~1 150 kg/m3,配制好的混凝土初凝时间控制在6 ~8 h,初凝后2 ~3 h 要完成终凝。

3.2 进行现场试验

为确保运输到施工现场的混凝土能够满足设计要求,还需要进行现场试验。在进行坍落度试验时,可采用坍落桶直接测量,每5车就需要进行一次坍落度检查。施工现场准备标准抗压强度模具和标准抗渗漏强度模具,现场制备混凝土试块,进行标准养护,相同条件养护后测定混凝土的实际强度等级、抗渗标号等。混凝土运输到施工现场后,需要提供原材料出厂合格证、试验报告、含碱量报告、开盘鉴定书等,任何一样材料缺失,都严禁将混凝土应用到高层建筑中。

3.3 选择合适的浇筑方法

案例工程结构复杂,不同结构混凝土的强度等级也不相同,因此为提升高层建筑施工质量,需要根据混凝土结构部位采取合适的混凝土浇筑方法。

(1)墙柱混凝土浇筑方法。本案例工程中,地下室外墙和顶板的结构复杂,施工空间有限,但对施工质量有严格要求,在实际浇筑中需对混凝土的强度等级、原材料质量等进行严格控制,达到设计要求后才能浇筑。剪力墙和柱混凝土浇筑前,要在底部先填筑5 ~10 cm厚和混凝土配合比相同的石子砂浆,并进行分层浇筑,将每次浇筑厚度控制在50 cm 左右。

而在进行内筒剪力墙、框架柱和梁相互交际位置混凝土施工中,需要先用细目钢丝网分离,以免大量混凝土进入梁板中。在梁柱交接位置混凝土浇筑中,需要确保柱核心区域的混凝土强度等级达到设计要求,先浇筑柱混凝土,浇筑完成后停歇1 h,等石子下沉结束,再进行梁混凝土浇筑,逐步浇筑延伸到约1/2梁高位置。由于柱头钢筋密集,在振捣时需要采取小直径振捣器进行振捣,柱梁两侧同时振捣。

(2)梁板混凝土浇筑方法。板混凝土浇筑中需要确保混凝土虚铺厚度略大于板厚,并用震动棒沿着混凝土浇筑方向进行拖拉式振捣。施工缝的位置预留情况,对高层建筑的施工质量和稳定性也有很大影响。

本工程将施工缝预留在次梁跨度中间1/3 的范围内,但需要确保施工缝的表面能够和梁的轴向相互垂直,严禁留下斜搓,可采用细目钢丝网挡牢。案例工程的梁截面较高,混凝土用量大,为确保水化热能够及时散发,在混凝土浇筑中可采取分层投料、分层振捣方法,从一端开始,采取“赶浆法”进行浇筑,根据梁的高度分层浇筑成梯形。达到板底后,再和板同时浇筑,梁底和梁帮都需要振捣密实。

(3)施工缝留置。混凝土浇筑中应当连续一次性浇筑,如果必须停歇,则需要提前预留施工缝。施工缝的位置要尽量在混凝土浇筑前就确定好,宜布置在高层建筑结构受剪力比较小而且方便施工的位置。在柱结构上要预留水平施工缝,而在板和梁结构上需要预留垂直施工缝。在进行地下一层或者二层混凝土浇筑中,外剪力墙需要在地面向上约30 cm 位置预留水平施工缝,在施工缝位置布设好止水钢板以及遇水后能够膨胀的止水条。

在单向板上留置施工缝时,尽量留置在和板平行的短边上。在有次梁的楼板上留置施工缝时,要顺着次梁方向浇筑,施工缝需要留置在次梁跨度中间1/3的范围内。而在进行底板大体积混凝土浇筑时,不应该留置施工缝。

在留置施工缝的位置继续浇筑时,需要确保已浇筑混凝土的抗压强度不小于1.2 MPa,而对于已经完成硬化的混凝土,需要先清除水泥薄膜和松动的小石子,并用水冲洗干净,但不能留下积水[1]。在施工缝上先铺筑一层厚度在5 ~10 cm 和混凝土配比相同的水泥砂浆,再进行混凝土浇筑,浇筑后及时进行细致振捣。

(4)楼台混凝土浇筑方法。在进行楼梯位置混凝土浇筑中,需要遵循从下到上的原则,先浇筑楼梯底板混凝土,再进行振捣密实处理。浇筑到踏步位置后,再和踏步上的混凝土一起浇筑振捣,不断连续向上推进,并及时用木抹子将楼梯表面抹平。

3.4 加强振捣

为提升高层建筑施工质量,在混凝土施工中必须加强振捣。当混凝土完成入仓后,及时用振捣棒进行充分振捣。振捣的原则是“快插,慢拔”,快插能够防止出现下层混凝土中的气泡无法排出的现象,慢拔可促使混凝土填满振捣棒造成的空洞[2]。

为提升振捣效果,在整个振捣全过程中,振捣棒要稍微上下抽动,以提升混凝土振捣的密实度。振捣棒的插点要均匀,相邻两个插点的距离控制在50 cm左右,振捣棒到模板和钢筋的距离要控制在20 cm 左右,以免碰撞模板和钢筋,引起变形问题,影响高层建筑的总体质量。振捣时间控制在20 ~30 s,振捣结束的标志为混凝土表面不再有气泡冒出。振捣棒需要插入至下层混凝土50 cm 左右,以确保上下两层混凝土能够混合成为一个整体。

针对那些洞口过梁钢筋布置密集的位置,需要采取小型振捣棒进行均匀振捣,振捣时间控制在20 s 左右,控制好振捣的力度,严禁振捣棒碰触钢筋、模板、预埋件等。在进行混凝土浇筑和振捣中,应有专人看护模板、钢筋是否发生位移和变形,如果发生要立即停止浇筑和振捣,加固处理后再继续浇筑。

3.5 加强混凝土表面处理和养护

混凝土初凝前,需要用平板式振捣器进行振捣,确保标高略高于实际标高,振捣器移动间距控制在50 cm 左右。混凝土初凝时,可采取铝合金刮杆将平面刮平,再用木抹子抹压一遍。初凝后需要再进行一次抹压,以提升混凝土表面密实度,并消除混凝土因为硬化引起的表面裂缝。

抹压完成后,在混凝土表面覆盖一层土工布,定期洒水养护,养护时间不小于14 d。最开始的3 d,每隔2 ~3 h洒一次水。从第4 d 开始到第10 d,每天洒水3 次[3]。此后每天洒1 次或者是2 次水即可。为提升养护质量,拆模后应立即涂刷养护剂,气温低于5 ℃时严禁浇水。冬季施工中需要覆盖一层塑料薄膜,再覆压一层草席进行养护。

4 混凝土施工的控制措施

虽然我国有成熟的混凝土施工工艺和技术,但是影响施工质量的因素比较多,如气候条件、工程特点、施工人员、施工时间等,都会对混凝土施工质量造成不同程度的影响。为提升高层建筑施工质量,需要加强对施工重点的控制。

4.1 控制平整度

案例工程对混凝土施工的平整度有严格要求,为打造高品质的高层建筑,在混凝土施工中,每隔6 m×6 m 的间距就布设一个水准控制点,尽量布置在柱子钢筋位置,将此作为混凝土浇筑和收平的控制依据。在钢筋绑扎前、绑扎后、混凝土施工中需要对水准点进行多次复测,一旦超出设计规定及时调整。在混凝土浇筑中,要及时排出混凝土振捣时形成的泌水,混凝土浇筑完成后及时用长刮尺刮平混凝土表面,初凝结束配合收光机逐步收平。为提升混凝土的平整度、密实度,如果遇到不平整部位,要顺着南北方向用扫帚进行扫毛处理,但需要确保扫毛纹路清晰、均匀、方向一致[4]。

4.2 认真填写混凝土浇筑确认单

混凝土浇筑确认单是高层建筑混凝土施工的主要依据之一,必须给予高度重视。为提升混凝土施工质量,应认真填写混凝土浇筑确认单,必须由监理单位、专业厂商、质量总监、总工程师签字后,才能交付给混凝土拌合站按照试验确定的配合比配制。混凝土浇筑申请单上需要详细注明浇筑的日期、时间、混凝土强度等级、配合比、坍落度、浇筑结构及位置等信息。

4.3 保护预埋件

在高层建筑中存在很多预埋件,如果在混凝土浇筑中,不注意保护预埋件,就会对后期电气安装、暖通空调安装、给排水施工等造成严重影响。因此,必须对预埋件进行全面保护。在混凝土浇筑前,需要对各预埋件的位置、稳定性等进行全面检查,确保都达标后再进行混凝土浇筑。

4.4 后浇带处理

在高层建筑混凝土施工中,为降低后浇带锈蚀程度,需要在混凝土钢筋上涂刷一层水泥浆液。对底板后浇带而言,还需要在两侧砌筑两皮砖,覆盖上竹胶板和塑料膜,以免建筑垃圾、施工杂物、雨水等进入后浇带中。后浇带两侧的梁板需架设支撑,并布设水平安全网[5]。后浇带浇筑前,要先清除杂物,剔除表面松动的石块和混凝土浮浆,并进行适当的凿毛处理,用清水冲洗润湿24 h 后,在施工位置铺筑一层30 cm 厚和混凝土成分相同的水泥砂浆,才能进行正式的混凝土浇筑,以促使新旧混凝土能够形成一个整体,提升高层建筑的总体质量。

5 常见问题的预防方法

对高层建筑而言,在应用混凝土施工技术时,影响因素比较多,难免会出现一系列问题,如蜂窝、麻面、孔洞等。这些问题会影响高层建筑的美观性,需要采取一系列行之有效的方法进行预防,具体问题及预防方法如下。

5.1 蜂窝及预防方法

蜂窝形成的主要原因是混凝土浇筑厚,没有及时振捣或者振捣密实度不足。此外,模板缝隙过大,发生了浆液渗漏问题,也是引起蜂窝的主要原因。预防方法如下:第一,严格按照相关规定使用振动器,及时振捣,提升振捣的密实性,促使气泡全部排出;第二,在模板施工中,要加强接缝处理,提升接缝的密实,如果接缝缝隙宽度达到2.5 mm,必须进行填封处理。

5.2 麻面及预防方法

麻面形成的主要原因是模板平整度不足,使用前没有进行充分润湿,也没有按照要求涂抹隔离剂。预防方法如下:第一,模板在使用前需要进行打磨处理,将表面附着的水泥残渣清理干净;第二,在使用前需要充分润湿,并均匀涂抹一层脱模剂[6]。

5.3 孔洞及预防方法

空洞形成的主要成因是混凝土被卡住,无法下沉到指定位置,或者没有进行充分振捣。预防方法如下:在钢筋密集的区域浇筑混凝土时,要进行分次浇筑,尽量缩小混凝土的分层振捣厚度,按照相关规定选择小直径振捣器,在特殊部位可采用直径为30 mm 的小型振捣棒进行充分振捣。

6 结语

随着城市化进程的不断加快,城市中的高层建筑越来越多,高层建筑物的质量问题也逐渐引起人们的普遍关注。混凝土工程作为建筑工程的主体工程,其施工的好坏会直接影响建筑的质量。因此,在应用混凝土施工技术时,必须制定科学的施工方案,并对每道工序进行严格控制,以减少返工次数,加快施工进度,提升施工质量。

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