APP下载

大体积混凝土结构施工质量控制和技术分析

2016-05-14王伊立萧灿强

居业 2016年7期
关键词:温度应力大体积混凝土控制措施

王伊立 萧灿强

[摘要]本文基于广州某公寓项目大体积混凝土结构施工经验,详细分析了大体积混凝土结构施工质量需要注重的问题,介绍了在施工过程中需要控制的要点和实施的技术要素,全面采取措施以保证混凝土质量。

[关键词]大体积混凝土;施工质量;控制措施;温度应力

文章编号:2095-4085(2016)07-0086-02

对于断面最小尺寸超过1m的大体积混凝土结构施工,存在裂缝控制困难等工程难点,采用综合方案控制温度差以限制温度应力[1-2]。实际施工过程中需要注重的细节较理论更为复杂,必须强化全面细致管理,综合现有经验,做到施工前、施工过程中、施工后精细化控制[3-4]。

1工程概况

广州某公寓工程位于城市中心区,占地面积7.8×104m2,基本设防烈度是8度,设计风压值是0.5KN/m2。该项目两座公寓楼为商住两用设计,地下室设置两层车库、物业管理及设备用房;地上部分有三层商业使用裙房;主楼为公寓建筑,面积8.3×104m2。

2大体积混凝土结构施工质量分析

本项目中地下室底板设计厚度1.6m,需要浇筑总混凝土体积约7.6×104m3,底板设计混凝土强度等级为C30,场地地下水丰富,设计抗渗等级为P8。受当地夏季炎热气候和大体积混凝土自身因素影响,本项目中地下室底板混凝土质量控制(尤其是裂缝防治)成为施工重点和难点。

大体积混凝土结构需要较高的整体性,因此以连续浇筑为主。由于体量较大,完成混凝土浇筑会产生一定的内外温度差以及较大的温度应力,因此,在常规的强度、刚度、耐久性以及整体性的同时,防止与控制温度应力及变形裂缝是此类项目的关注重点。大体积混凝土的裂缝控制问题于上世纪三十年代被工程技术人员发现,美国最早开始投入相关的研究,其采取的低热水泥、混凝土施工新工艺、减少水泥用量、表面温度保持以及减少浇筑时温度等方法,得到了较为广泛的应用和推广。

经验公式法和计算机模拟法为当前大体积混凝土计算主要方法。经验公式法以简化计算方式提供施工中的使用价值,忽略了内部温度变化是连续性的同时无法考虑在此连续变化过程中的外部影响。计算机模拟法是使用计算机应用有限单元法或者有限差分法,解析温度场,进而得出温度应力分布、裂缝控制方案和计算方法等成果。

3施工控制要点及技术分析

混凝土裂缝是由其不连续性固有属性、材料等内在原因和浇筑、振捣、养护等外部原因共同影响造成的,控制大体积混凝土结构施工质量就必须综合考虑、全面部署。混凝土无裂缝仅为相对概念,裂缝绝对存在,控制施工质量的目标在于将混凝土裂缝控制在不超过0.05mm宽度,即微裂缝范畴。施工现场观察发现,施工因素决定了80%早期裂缝的发生,而有约15%早期裂缝取决于材料因素,再次就是设计原因会导致5%裂缝发生。

部署阶段的质量控制重点在于关注混凝土硬化前、硬化时到硬化后的体积变化,针对不同收缩形式针对性的制定预防或收缩补偿方案,将俆变因素考虑到设计环节,通常俆变所产生的最终变形约为瞬时弹性变形的1~3倍。设计阶段重点把控水泥、骨料和外加剂等材料用量和配合比设计,确定合理适用的拌制和浇筑方案。控制水泥种类、确定适当的水泥用量、对比不同的拌制方案,从而既保证混凝土所需要强度,又降低混凝土收缩值和产热量。此外,水泥的细度越细,其开裂越明显,水泥细度的影响需要着重关注。结合本项目特点,水泥选用7d化热低于240kJ/kg,对铝酸三钙等比例严格限定。骨料含泥是开裂的常见原因之一,必须严格控制含泥量,减少泥份对骨料同水泥浆咬合作用的不利影响,提高混凝土抗拉性能。近些年来,混凝土外加剂研究广泛,性能也逐渐提升,大体积混凝土外加剂选用必须考虑其造成的混凝土干缩值尽量要低,利于早期养护。

本项目中考虑到设计规范、结构要求、生产单位的技术力量、广州当地材料供应情况及气候条件等,在大体积混凝土中配置了构造钢筋,以承受温度应力并控制与限制裂缝,尽量降低对大体积混凝土可能造成的外部约束,测试温度场和应变监测,在变形缝、竖向施工缝及水平施工缝处理方面制定专项控制方案。由于项目在夏季施工,广州气候炎热,施工过程中要求加强对搅拌场、搅拌站中砂石等材料执行遮阳和降温的措施。提前部署混凝土搅拌运输车的数量和工作强度,确保运输时间和浇筑时间在要求范围内。施工过程中加强振捣、及时清除泌水、合理规划操作时间。

保温保湿养护是大体积混凝土质量保证的另一个重点,要确保内外温差及温度降低速率均在指标限定范围内。本项目在浇筑后4h左右进行二次压光,避免塑性裂缝发生,用塑料薄膜养护,时间严格要求在15d以上。

4结语

严密的施工前期管理部署、全面的设计考量、精细的施工管理和有效的养护措施,保证了本项目大体积混凝土结构施工质量,达到了预期的控制要求。本项目大体积混凝土底板施工入模温度的温升值控制在25℃以下,内外温差没有超过20℃,温度下降速度控制在2℃/d条件下,实现了良好的温度控制效果;验收结果得到各方的肯定,没有出现有害裂缝。

参考文献:

[1]才素平.大体积混凝土施工技术及其应用[D].西安:西安建筑科技大学,2009.

[2]李宗才.大体积混凝土裂缝控制与工程应用[D].青岛:青岛理工大学,2014.

[3]JGJ 3—2010.高层建筑混凝土结构技术规程[S].

[4]贾淑明.某工程地下室底板大体积混凝土施工技术[J].施工技术,2012,41(10):29-31.

猜你喜欢

温度应力大体积混凝土控制措施
液压系统常见污染及控制措施的探讨
航道整治工程齿形构建安装安全风险分析及控制措施
市政路桥工程测量技术要点及控制措施探讨
地质灾害治理施工危险源的辨识与控制措施
浅谈路桥混凝土的施工温度与裂缝技术
工业建筑工程中大体积混凝土的施工技术分析
混凝土的施工温度和裂痕控制
浅谈建筑工程大体积混凝土施工质量控制
浅谈房屋建筑工程大体积混凝土施工技术
核主泵试验回路中热水罐应力分析研究