李成剛
(中國(guó)建筑第八工程局有限公司,上海 200122)
大體積混凝土技術(shù),主要是指結(jié)構(gòu)厚度和體積更大,因此在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí),會(huì)產(chǎn)生大量熱,造成內(nèi)外溫差,從而造成混凝土開裂,使得混凝土施工更加困難,需制定嚴(yán)格的施工管理措施。
一是拌和。在供應(yīng)企業(yè)中進(jìn)行拌和,拌和時(shí)間通常為2-3min,但不能超過5min?;炷涟韬土系奶涑潭葢?yīng)按照施工技術(shù)規(guī)定實(shí)施,按照施工配合比進(jìn)行配置。二是運(yùn)輸。在遠(yuǎn)距離運(yùn)輸混凝土?xí)r,需用混凝土攪拌運(yùn)輸車在運(yùn)輸過程中以2-4r/min的速度旋轉(zhuǎn),并在卸貨之前以正常速度進(jìn)行一次攪拌,利用輸水泵進(jìn)行水上混凝土的運(yùn)送。在輸送期間,確保不會(huì)出現(xiàn)離析、漏漿、滲水和坍落度損失問題。
在混凝土運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)后,必須及時(shí)進(jìn)行混凝土澆筑。在澆筑大體積混凝土?xí)r,通常要求入模溫度低于15℃,夏季施工時(shí)要求為25℃。當(dāng)混凝土在低溫和負(fù)溫條件下澆筑時(shí),其入模溫度通常應(yīng)該大于10℃。在預(yù)應(yīng)力混凝土中,混凝土進(jìn)入模具的溫度為30℃。在正?;炷两Y(jié)構(gòu)中,運(yùn)輸?shù)綕仓F(xiàn)場(chǎng)時(shí),溫度為35℃。
澆筑混凝土應(yīng)該分層進(jìn)行,其層間厚度為20-30cm。承臺(tái)混凝土澆筑應(yīng)該在一次筑注完成后,才能進(jìn)行上部澆筑。在梁體混凝土澆筑過程中,需采用橫向、分段、全梁的方式進(jìn)行連續(xù)澆筑。由于承臺(tái)混凝土結(jié)構(gòu)具有大平面面積,因此在施工中,需采取斜向分段、水平分層的連續(xù)澆筑技術(shù)。混凝土澆筑應(yīng)持續(xù)進(jìn)行,其間歇期應(yīng)根據(jù)環(huán)境溫度、水泥性能、水灰比、摻入物種類等因素來決定。若是間隔時(shí)間已經(jīng)超出要求,則需按照混凝土要求進(jìn)行中斷處理,并預(yù)留施工縫,并做好相應(yīng)的紀(jì)錄,施工縫水平方向與建筑物軸線平行。在施工縫上,需填埋適當(dāng)數(shù)量的板石、鋼筋或型鋼,并使其體積露出前層混凝土一半左右。在澆筑施工縫上部時(shí),前層澆筑混凝土的抗壓強(qiáng)度需大于1.2MPa,隨后在原有基礎(chǔ)上鑿去水泥砂漿薄膜、松動(dòng)的石塊、水泥層,清理掉殘?jiān)?。在進(jìn)行新混凝土澆筑時(shí),要將地面的浮漿及時(shí)清除干凈,并在混凝土初凝之前,對(duì)混凝土進(jìn)行提漿、壓實(shí)、抹光。為了降低混凝土的表面收縮問題,在初凝和終凝前進(jìn)行二次壓抹。在澆筑時(shí),混凝土攪拌材料坍落度與所需坍落度之差的容許誤差應(yīng)滿足下列條件:坍落程度為40mm 時(shí),容許誤差為10mm;在50—90mm的坍落下,容許誤差為20mm;在坍落度大于100mm時(shí),容許誤差為30mm。
混凝土采用振動(dòng)棒進(jìn)行振搗,混凝土在澆筑后,應(yīng)立即進(jìn)行充分夯實(shí),以形成密實(shí)均勻的大體積混凝土。將振動(dòng)棒豎向插入到水泥中,使上一次澆筑的混凝土達(dá)到50—100mm,以確保新澆筑混凝土和預(yù)澆筑混凝土能夠很好融合。
插入式振搗器的移動(dòng)距離不能大于其有效振動(dòng)半徑的1.5倍,而地面攪拌機(jī)的位移間隔,保持覆蓋已振實(shí)必須維持在100mm以上。每次振動(dòng)的持續(xù)時(shí)間為20~30秒,可以保證混凝土不會(huì)產(chǎn)生氣泡。在采用插入式振搗器時(shí),應(yīng)盡量避開與鋼筋、預(yù)制部件、模板拐角和振搗器無法觸及的部位,并采用插入振搗器,以便保證水泥的致密和平整。
一是混凝土養(yǎng)護(hù)?;炷翝仓戤吅螅瑧?yīng)及時(shí)覆蓋,并進(jìn)行保溫、潤(rùn)濕和保養(yǎng)處理。在夏季和秋季,需對(duì)混凝土進(jìn)行保水性處理,即表層覆蓋。當(dāng)新澆筑混凝土與水流或地下水發(fā)生觸碰后,必須采用臨時(shí)保護(hù)措施,直到混凝土的抗壓能力超過50%。在大體積混凝土的冬季施工中,在進(jìn)行拆除之前的養(yǎng)護(hù)期間,要對(duì)典型性混凝土構(gòu)件進(jìn)行適時(shí)測(cè)量,使其內(nèi)外溫差達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。二是混凝土拆模,混凝土拆模強(qiáng)度必須滿足圖紙要求,若是沒有設(shè)計(jì)要求,則必須滿足以下條件:在鋼筋混凝土抗壓強(qiáng)度大于25MPa的情況下,表面及棱角不會(huì)因?yàn)椴鹦赌>叨鴵p壞;當(dāng)混凝土表層與外界溫差大于15℃時(shí),應(yīng)立即對(duì)其進(jìn)行有效的隔熱處理。拆卸模具時(shí)應(yīng)按照倒置的方式進(jìn)行,避免造成混凝土破壞,也可降低模板的損壞率;在鋼筋混凝土強(qiáng)度達(dá)到100% 時(shí),拆除模板后的混凝土構(gòu)件可以承載全部設(shè)計(jì)荷載;當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼筋強(qiáng)度在60% 以上時(shí),才能進(jìn)行側(cè)向和內(nèi)模具的拆卸。
由于大體積混凝土在硬化初期升溫過程中,其內(nèi)部熱量過高,會(huì)迅速散熱,從而會(huì)造成較大的內(nèi)外溫差。因此,在大體積混凝土的施工中,需采用合理技術(shù)防止開裂,對(duì)混凝土質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制。
減少混凝土水化熱和延遲水泥水化熱峰值,是防止混凝土開裂的重要技術(shù)手段:一是采用低水化熱混凝土;二是采用粉煤灰作為外加劑,代替一部分混凝土,使混凝土的含水量下降,同時(shí)也使混凝土的水化溫度下降;三是為了節(jié)省混凝土、增加緩凝時(shí)限、延緩水化熱峰,可采用緩凝型減水劑。
在成形階段,幫助混凝土降溫應(yīng)采取以下幾種方法:一是降低澆筑時(shí)的入模溫度;二是避免施工高溫時(shí)段;三是嚴(yán)禁采用新生產(chǎn)的混凝土;四是采用遮陰、降溫等方法處理;五是噴水冷卻混凝土;六是采用新抽深井水來調(diào)節(jié)溫度,或者在攪拌水中加入碎冰塊,以降低攪拌溫度;七是在制造和澆筑過程中,對(duì)配料、運(yùn)輸、泵送和其他裝置進(jìn)行遮陰或降溫處理。
(1)對(duì)大體積混凝土的材質(zhì)需求。根據(jù)配合比相關(guān)規(guī)范,選用合適的原材料。盡量選用中等粗砂;選擇大顆粒碎石,以減少水泥的摻入量;粗骨料直徑以5—40mm為宜;在保證混凝土可抽吸性能的情況下,盡可能降低砂率。(2)在承臺(tái)施工中,混凝土的初凝時(shí)間應(yīng)該大于20h,以防止在下料過程中產(chǎn)生離析,在保證抽水的情況下,盡可能選擇較低的坍落度。(3)通過對(duì)混凝土的水化熱力進(jìn)行數(shù)值模擬,繪出其內(nèi)部溫度變化圖,從而掌握其“升高一峰值—降低”的整個(gè)過程。(4)在承臺(tái)施工期間進(jìn)行兩次澆筑,并且在澆筑過程中采取分段澆筑技術(shù),層間厚度不宜超過30cm。(5)將熱感應(yīng)元件嵌入承臺(tái)混凝土中,對(duì)其內(nèi)溫進(jìn)行測(cè)量。(6)采用埋設(shè)冷卻管道的方式,實(shí)現(xiàn)冷卻水的循環(huán),利用換熱來減少不同深度的混凝土構(gòu)件溫度,從而縮小內(nèi)部和外部的溫差。(7)在混凝土澆筑后,加固養(yǎng)護(hù),確?;炷两Y(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫度相差小于25℃;當(dāng)溫度急劇下降時(shí),應(yīng)采取更嚴(yán)格的隔熱措施,防止因溫度超過25℃而引起混凝土開裂。(8)在混凝土生產(chǎn)期間,由測(cè)試人員全程監(jiān)測(cè)混凝土的品質(zhì)。夏季在進(jìn)行混凝土運(yùn)輸時(shí),需進(jìn)行坍落程度測(cè)試,以便在進(jìn)行混凝土澆筑前,確定合適的水灰比,保證混凝土施工技術(shù)的完善性。
根據(jù)不同部門、工作人員,建立相應(yīng)的質(zhì)量責(zé)任制度、獎(jiǎng)懲機(jī)制,以提高管理人員的工作熱情,保證人員可準(zhǔn)確貫徹實(shí)施工程項(xiàng)目的各項(xiàng)規(guī)章制度。在使用大體積混凝土施工技術(shù)時(shí),有關(guān)質(zhì)管工作人員要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)控,尤其是個(gè)別隱蔽工程,必須加強(qiáng)質(zhì)量檢測(cè),以保證工程的施工安全。質(zhì)檢員必須熟練了解隱蔽工程的質(zhì)量檢查規(guī)范與要求,并進(jìn)行旁站紀(jì)錄,以保證工程的施工品質(zhì)得到準(zhǔn)確記錄。若是發(fā)現(xiàn)施工存在質(zhì)量問題,在數(shù)次催促后仍然難以達(dá)到工程的質(zhì)量要求,則停止展開下道工序的施工建設(shè)。
在正式開工前,需對(duì)施工圖進(jìn)行全面性綜合學(xué)習(xí),嚴(yán)格按照施工圖進(jìn)行施工,并對(duì)施工圖進(jìn)行詳細(xì)分析,以保證施工人員可全面理解圖紙施工要點(diǎn)。工作人員工程項(xiàng)目的測(cè)量質(zhì)量進(jìn)行全方位管控,核實(shí)測(cè)量結(jié)果,隨后進(jìn)行相應(yīng)的取樣檢驗(yàn),進(jìn)行施工放線。建筑材料品質(zhì)和設(shè)備需進(jìn)行嚴(yán)格控制,在工程開始施工前,需對(duì)原材料進(jìn)行全面檢測(cè),保證原材料合格、設(shè)備完好,防止水泥、砂石等不符合要求的產(chǎn)品進(jìn)入原材料中。尤其是對(duì)混凝土配比進(jìn)行嚴(yán)密控制,從而使混凝土縮水問題得到有效控制。并在此基礎(chǔ)上,加入適量的外加劑,以保證混凝土配比處于較好水平。
在工程項(xiàng)目建設(shè)中,其關(guān)鍵在于保證工程的質(zhì)量達(dá)到要求,驗(yàn)收是工程質(zhì)檢的最終環(huán)節(jié)。需對(duì)工程進(jìn)行全面檢測(cè),只有達(dá)到大體積混凝土的質(zhì)量要求,才能保證整體施工質(zhì)量。在完成大體積混凝土的質(zhì)量驗(yàn)收前,必須進(jìn)行三次檢驗(yàn),一是自檢,二是互檢,三是交接檢。在完成大面積混凝土施工后,要對(duì)分部分項(xiàng)工程進(jìn)行檢查,若是不合格,則必須立即進(jìn)行整改,否則不予驗(yàn)收。
綜上所述,在我國(guó)建筑工程項(xiàng)目的施工過程中,大體積混凝土施工技術(shù)為其中的核心技術(shù),因此需要了解其技術(shù)要點(diǎn),并針對(duì)其常見的質(zhì)量問題,制定出針對(duì)性的管理措施,以避免出現(xiàn)大體積混凝土的施工裂縫問題以及強(qiáng)度無法滿足要求問題,確保工程項(xiàng)目建設(shè)的綜合質(zhì)量。在管理工作上,需要建立完善的工程質(zhì)量管理體系,強(qiáng)化施工前準(zhǔn)備工作,并加強(qiáng)質(zhì)量驗(yàn)收,積極運(yùn)用現(xiàn)代化的管理手段,為工程項(xiàng)目的順利交付提供保障。