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房屋建筑筏板基础大体积混凝土施工技术研究

2021-10-22印锡平李勇伟宋康康刘星宏

安徽建筑 2021年10期
关键词:测温厚度体积

印锡平,李勇伟,宋康康,刘星宏

(中电建路桥集团西北基础设施建设有限公司,陕西 西安 710000)

0 引言

我国房屋建筑修建的复杂性逐渐增加,规模也越来越大,大体积混凝土的应用也逐渐增多,大体积混凝土的裂缝控制显得十分重要,因此,我国大量学者进行了研究。王铁梦教授进行了大量的试验与尝试,对大体积混凝土水化热温度计算和温度应力的具体计算公式进行了推导。张亚峰结合中铁一局办公楼筏板基础大体积混凝土研究发现,大体积混凝土浇筑后应该及时对混凝土进行覆盖,使其得到良好的养护。朱登远指出在进行大体积混凝土温度监测时,应该同时对混凝土的表面温度、内部温度以及大气的温度进行测量。随着我国房屋建筑行业的发展,现有的关于大体积混凝土结构研究的发展一直难以满足工程实际需求,需对大体积混凝土的施工技术展开进一步的研究。

2 工程概况

车张佳园位于西安市沣东新城行政辖区内(见图1),规划净用地约9hm²(135亩),总建筑面积约42.2万m,用地性质为居住用地。地上建筑面积约为285000m,地下建筑面积约为137000m,包含住宅、相关配套商业、商务办公区域、两层地下车库及其他配套公建等设施。其中地上建筑面积包括住宅 241609.36m,商业 32680.68m,配套公建5906.59 m,幼儿园4617.58m,地下建筑面积137241.5m包括地下车库110710.7m,地下设备用房 5510.7m,地下人防 10764.2m,其他部分10255.9m)。车张佳园各楼位基础筏板厚度均超过1m,各楼位筏板信息见表1。

图1 车张佳园总平面图

各楼位筏板基础大体积混凝土信息表 表1

3 大体积混凝土浇筑方案

3.1 混凝土浇筑机械选型

本工程采用两台臂长为56m的360°回转重型汽车泵进行筏板基础大体积混凝土的浇筑,其额定最大泵送量为90m³/h。零星混凝土由现场的环形道路及非道路移动机械配合进行浇筑。

3.2 混凝土的拌合与运输

采用12m³混凝土罐车进行混凝土的运输,并使用1~2台汽车泵将混凝土泵送入模。在设计大体积混凝土配合比时不仅要使施工后的混凝土达到一定的强度,还要对混凝土内的水化热进行控制。

将混凝土的凝结时间加长以及在混凝土中加入粉煤灰可以降低混凝土的内部温度,此外,加入一定量的膨胀剂可减少大体积混凝土的收缩。施工时不得在混凝土结合面留置施工缝,并且混凝土的初凝时间也有一定的要求,一般为10h以内。

混凝土在商品混凝土站制备好后,从混凝土罐车运输出站到运至现场入仓的时间不得大于两小时,在混凝土浇筑的过程当中,商品混凝土站与施工现场还需时刻保持沟通,合理安排好供应进度。

混凝土原材料配合比、温度及比热 表2

3.3 混凝土的浇筑

本工程泵送混凝土时应对坍落度进行控制,按图纸设计划分分块进行后浇带的浇筑,分为东单元、西单元两部分进行;车库抗水板及独基按照车库分区进行浇筑。

以3号楼为例,筏板长为97.3m,宽为22.1m,平均厚度约为1.2m,总体积2580.4m³。按照每个单元的后浇带所在位置进行分块,本工程的最大块面积为693m³,楼最大块体积为731m³,混凝土初凝时间设为六小时,此时混凝土分层厚度为6×60/731≈0.5m,同时考虑到混凝土热量散失的要求,分层浇筑厚度设为50cm。

4 质量控制技术措施

4.1 混凝土施工质量控制的内容及方法

首先对筏板基础大体积混凝土的整个施工过程进行拆分,对各阶段进行质量预控,控制流程如图2所示。

图2 大体积混凝土质量预控流程图

为了降低大体积混凝土施工时的温度,减少混凝土裂缝的出现,拟在大体积混凝土施工时应用的措施如下:

①采用冷水搅拌;

②覆盖混凝土原材料,减少阳光的直晒,并采取措施对砂、石的温度进行控制;

③使用湿麻袋包裹混凝土的输送泵管,并浇冷水进行降温。

为对大体积混凝土的浇筑温度进行更为合理的控制,对施工时混凝土的温度进行了计算,分析其是否满足规范要求。

4.1.1 混凝土拌制温度Tc

每立方米的混凝土原材料配合比、温度以及比热如表2所示。Tc=ΣTi×W×C/ΣW×C,则混凝土拌和温度为19.7℃。

4.1.2 混凝土出罐温度T

T=T=19.7℃

4.1.3 混凝土浇筑温度T

T=T+(T-T)A,其中T为环境温度,取20℃,温度损失系数A在浇捣10分钟的情况下:A=0.03×10=0.3,计算得出T=19.79℃。

4.1.4 混凝土绝热温升T

混凝土浇筑厚度为1.5m。T=WQ(1-e-mt)/cρ,使用强度等级为42.5的普通水泥,则其中W=350kg,Q=377kJ/kg,C=0.97kJ/kg·K,ρ=2400kg/m³。则T=350×377×0.729(/0.97×2400)=36.6℃。当浇筑厚度为1.3m时,ξ取0.81,则T=T×ξ=36.6×0.81=29.6℃。

4.1.5 混凝土内部最高温度T

T=T+T=19.79+29.6=49.39℃

4.1.6 混凝土表面温度T

通过分析,选用一层塑料薄膜以及两层棉毡覆盖混凝土。

保温层隔热系数β=1/(Σδ/λ+1/β)=1(/0.02/0.58+1/23)=12.82,其中 保温材料厚度δ取0.02m,保湿材料系数λ取0.58,空气层传热系数β取23。

综上所述,应用集束化护理措施,能够显著降低呼吸机相关性肺炎患者的机械通气时间、呼吸机相性肺炎发生率,并有助于提高护理质量与患者满意度,值得临床广泛推行。

混凝土虚铺厚度为h=kλ/β,λ为混凝土导热系数,取2.33,k为计算折减系数 取 0.666,h=0.666×2.33/12.82=0.122m。

混凝土计算厚度为H=h+2h,本项目中混凝土的实际厚度h为1.3m,则H=1.3+2×0.122=1.544m。

则混凝土表面温度T=[T+4×h(H-h)×△T(t)]/H=20+4×0.122×(1.544-0.122)×29.39/1.544=32.9℃ ,其中△T(t)=T-T=49.39-20=29.39℃。

由此得出,大体积混凝土表面温度与大气温度之差为12.9℃,大体积混凝土的最高温度与表面温度差16.49℃,符合混凝土结构工程施工规范的要求,使用一层塑料薄膜和两层棉毡作为覆盖材料。

4.2 大体积混凝土温度测量

对此大体积混凝土的温度控制进行上述分析后,对实际施工时混凝土的温度进行了测量。测温管采用ф20薄壁钢管,在筏板混凝土浇筑时由专门的施工人员进行测温管的埋设,测温孔的剖面图如图3所示,所有测温孔都进行了序号排列,布置间距为6m,插入了不同深度对温度进行测量。测温采用酒精介质温度计,同时应测大气温度。现场温度测量结果表明,内部与外部的温度之差控制在25℃以内,该浇筑方案及质量控制措施合理可行,具有应用价值。

图3 测温孔剖面图

5 结论

②大体积混凝土浇筑前依照相关规范对混凝土施工时的温度进行了理论计算与分析,并结合实际过程提出了相应的方法及措施控制混凝土质量,在控制大体积混凝土浇筑的温度时取得了一定的效果,为工程质量提供了保证,可为相关工程提供一定的经验。

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