連厚舫 劉佳偉 楊統(tǒng)元
上海寶冶集團有限公司 上海 200941
本項目地下室沿東西向的投影長度約為425m,沿南北向的投影寬度約為161m,為超長地下室,地下室結構為3層;地上主樓建筑包含2棟146m超高層、7棟97m高層、2棟23.5m的會議中心,總建筑面積62.8萬m2,設計使用年限50年。
主樓筏板屬于大體積混凝土,車庫筏板的厚度由700mm~900mm不等,主樓筏板的厚度由1400mm~2500mm不等,主樓筏板內(nèi)電梯基坑深度由4700mm~7000mm不等。主樓筏板混凝土等級為C40,地下車庫筏板混凝土等級為C30,抗?jié)B等級均為P8。后澆帶分區(qū)、筏板厚度及剖面示意圖[1]。
圖1 混凝土厚度分區(qū)圖
(1)底板混凝土施工分區(qū)內(nèi)不設施工縫,必須確保一次性連續(xù)澆筑混凝土。后澆帶或豎向施工縫,宜采用鋼板網(wǎng)、鐵絲網(wǎng)或快易收口網(wǎng)等材料支擋。
(2)混凝土振搗采用插入式振搗器,振搗棒要求快插慢拔,保證振搗棒下插深度和混凝土有充分的時間振搗密實。振搗點的間距按照振搗棒作用半徑的1.5倍,一般以400~500mm進行控制。振搗時間控制具體以混凝土不再下沉并無氣泡產(chǎn)生為準。振搗應隨下料進度,均勻有序地進行,不可漏振,亦不可過振;
(3)底板面混凝土分兩次抹壓,第一次隨振搗隨抹壓,混凝土終凝前1~2h掀開二次抹壓,并隨即覆蓋塑料薄膜,以免因表面水分散失過快導致干縮裂縫出現(xiàn)的概率增加。
(4)混凝土澆筑要按信息化施工的原則加強現(xiàn)場調(diào)度管理,確保已澆混凝土在初凝前被上層混凝土覆蓋,不出現(xiàn)“冷縫”。
混凝土的自帶的水量基本能夠滿足水化的需水量,故針對基礎底板混凝土應按照大體積混凝土的要求進行保溫保濕養(yǎng)護,嚴禁灑水養(yǎng)護?;A混凝土澆筑完后,表面應立即覆蓋清潔的塑料膜,對有抗?jié)B要求的混凝土養(yǎng)護時間不得少于14天[2]。
圖2 基礎、樓板覆蓋及灑水養(yǎng)護
圖3 柱養(yǎng)護模包裹養(yǎng)護
圖4 墻面噴水養(yǎng)護
(1)根據(jù)鄭州地區(qū)地下室內(nèi)夏季最高溫度和冬季最低溫度,計算使用期間結構升溫和降溫產(chǎn)生的溫度應力,對溫度應力較大部位采取構造和配筋加強措施。
(2)對易受混凝土收縮、降溫收縮影響產(chǎn)生裂縫的部位,加大配筋率,采用抗裂效果好的細而密配筋方案。
(3)對于連續(xù)的地下室混凝土外墻,采用在一定間距設置U形槽,從而避免出現(xiàn)較長的直段墻體。加強地下室外墻水平鋼筋的設計。
(4)按一定間距留置伸縮后澆帶,后澆帶進行低溫合攏,伸縮后澆帶90天以后封堵。
(5)采用60天齡期混凝土強度,要求完成的混凝土強度等級不大于設計強度的1.1倍。
(6)選用優(yōu)質(zhì)的混凝土用骨料,采用國家標準《建設用砂GB/T 14684-2011》中的天然河砂或湖砂,級配類別應達到 I級的要求:砂率控制在40%;砂、石的級配應達到級配良好的要求;粗骨料的含泥量不得大于0.7%,細骨料的含泥量不得大于1%。摻加適宜的緩凝劑、減水劑等外加劑,減少水泥用料??刂苹炷恋奶涠葹?40±20mm。
(7)采用抗裂性能好的高性能混凝土采用膨脹劑配制補償收縮混凝土。膨脹劑各項指標應符合《補償收縮混凝土應用技術規(guī)程(JGJ/T 178-2009)》及《混凝土外加劑應用技術規(guī)范(GB50119-2013)》的有關要求;地下室外墻的混凝土的限制膨脹率采用0.00035(水中14d),其他部位采用0.0003(水中14d),混凝土的限制干縮率≤0.0003(水中14d,空氣中28d);后澆帶處混凝土的限制膨脹率采用0.0004(水中14d),限制干縮率≤0.0002(水中14d,空氣中28d)。
(1)降低水泥水化熱和變形
1)選用優(yōu)質(zhì)普通硅酸鹽水泥。
2)充分利用混凝土的后期強度,采用60d強度,盡量減少每立方米混凝土中水泥用量。根據(jù)試驗每增減10kg水泥,其水化熱將使混凝土的溫度相應升降1℃。
3)在結構施工前,攪拌站根據(jù)設計要求完成混凝土試配并經(jīng)第三方驗證復驗工作完成。
表1 混凝土配合比統(tǒng)計表
(2)加強施工中的溫度控制:
1)在混凝土澆筑之后,做好混凝土的保溫保濕養(yǎng)護,緩緩降溫,充分發(fā)揮徐變特性,減低溫度應力。
2)采取長時間的養(yǎng)護,規(guī)定合理的拆模時間,延緩降溫時間和速度,充分發(fā)揮混凝土的“應力松弛效應”。
3)加強測溫和溫度監(jiān)測和管理,實行信息化控制,隨時控制混凝土內(nèi)的溫度變化,內(nèi)外溫差控制在25℃以內(nèi),表面溫度和核心區(qū)溫度控制在20℃以內(nèi);及時調(diào)整保溫及養(yǎng)護措施,使混凝土的溫度梯度和濕度不至過大,以有效控制有害裂縫的出現(xiàn)。
4)合理安排施工程序,控制混凝土在澆筑過程中均勻上升,避免混凝土堆積過厚。
5)采取二次振搗法,澆筑后及時排除表面積水,加強早期養(yǎng)護,提高混凝土早期或相應齡期的抗拉強度和彈性模量[3]。
超長結構混凝土存在易變形、出現(xiàn)裂縫等問題,超長結構的施工質(zhì)量也直接影響到建筑的整體穩(wěn)定性和安全性。針對這一問題,通過優(yōu)化結構設計、混凝土配合比、加強施工過程中的溫度控制來控制超長結構大體積混凝土的裂縫,保證建筑物的穩(wěn)固性,提升整個工程的施工質(zhì)量和施工效率。此施工技術的成功應用,為今后的各類超長結構設計和施工都提供了參考。