綜述大體積混凝土樓板中無縫施工技術(shù)的應(yīng)用

唐家鵬

[摘要] 本文作者根據(jù)多年的工作實(shí)踐,綜述大體積混凝土樓板中無縫施工技術(shù)的應(yīng)用介紹了大面積混凝土地面無縫施工技術(shù)在某工程的實(shí)際應(yīng)用,同時(shí)提出了裂縫控制措施,供其參考。

[關(guān)鍵詞] 建筑工程施工技術(shù)大體積混凝土

1. 工程概況

某工為一層混凝土框架結(jié)構(gòu),面積9800平米,其地面做法為:基層采用壓實(shí)度達(dá)到93%素土夯實(shí),上面鋪5公分厚的碎石,然后是1:2水泥砂漿灌漿,最后是10公分細(xì)石混凝土,原漿抹光后上鋪地毯。平整度控制在1毫米,采用商業(yè)混凝土現(xiàn)場澆筑,混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度C10。

由于本工程地面混凝土澆筑面積大,在施工過程中極易產(chǎn)生裂縫。為控制裂縫,縮短工期,節(jié)約成本,經(jīng)專家現(xiàn)場研究論證決定采用澆筑無縫施工技術(shù)。

2. 混凝士無縫施工設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)思路

大面積混凝土路面結(jié)構(gòu)無縫施工設(shè)計(jì),關(guān)鍵是對裂縫控制的設(shè)計(jì)。根據(jù)溫度應(yīng)力與結(jié)構(gòu)長度呈非線性關(guān)系,且混凝土早期(7~10d)溫差及收縮變形較大的特點(diǎn),把大面積混凝土地面結(jié)構(gòu)按垂直方向設(shè)置施工縫,分為若干小塊,每一塊為-倉,施工期間實(shí)行分塊跳倉澆筑。這種跳倉澆筑采用了短距離釋放應(yīng)力的辦法應(yīng)對混凝土早期較大的收縮,待混凝土經(jīng)過早期較大的溫差和收縮后,各倉澆筑連接成整體,應(yīng)對以后較小的收縮,即“先放后抗,抗防兼施,以抗為主”的辯證設(shè)計(jì)原則。

2.2 跳倉間距的確定

根據(jù)地基上混凝土板的平均伸縮縫間距計(jì)算公式以及施工現(xiàn)場的情況,跳倉間距決定取17米。整個(gè)展覽館的平面尺寸為100米×98米,按垂直施工縫分倉,整個(gè)區(qū)域分成30個(gè)網(wǎng)格。

3. 混凝土施工工藝

施工時(shí)按網(wǎng)格的編號順序進(jìn)行跳倉澆筑,如圖1所示。在每一網(wǎng)格內(nèi),混凝土必須一次性澆筑完畢,不允許出現(xiàn)冷接縫,相鄰2塊混凝土澆筑間隔時(shí)間不得少于7d。

3.1 混凝土工程

控制混凝土的用水量及水泥用量,水泥用量越大,含水量越高,則收縮變形越大,且延續(xù)的時(shí)間越長。在地面施工中,經(jīng)過試配、選擇了配合比為1:1.82:4.07,水灰比O.43,水泥用量328kg/m。由于抗折混凝土的石子級配要求用石量較大,所以摻入了O.75%水泥用量的FDN減水劑,摻入減水劑不僅使混凝土的和易性有明顯的改善,同時(shí)又減少了1O%左右的拌合水,減水后使混凝土回縮量減小?；炷凉橇现械纳白硬捎弥?、粗砂,根據(jù)有關(guān)試驗(yàn)資料表明,當(dāng)采用細(xì)度模數(shù)為2.79,平均粒徑為0.381的中、粗砂,比采用細(xì)度模數(shù)為2.12、平均粒徑為0.336的細(xì)砂,每1m3混凝土可減少用水量20~25kg水泥用量可相應(yīng)減少28～35kg。如用細(xì)度較低的砂子,可以加大高效減水劑的劑量,以減小混凝土的收縮。

如工期允許,也可以考慮摻加適量的粉煤灰(因摻入粉煤灰后早期強(qiáng)度較低),因?yàn)槠胀ü杷猁}水泥混凝土的自生收縮是正的(縮小變形),而粉煤灰的自生收縮是膨脹變形,這對混凝土的抗裂性是有益的,另外也可以改善混凝土的和易性,以達(dá)到減少水和水泥用量的目的。

3.2 主要技術(shù)措施

3.2.1 混凝土的攪拌

攪拌在現(xiàn)場進(jìn)行,為降低混凝土的入模溫度,現(xiàn)場砂石采取遮陽降溫(因?yàn)槭窍募?,必要時(shí)灑水降溫,袋裝水泥倉庫保持空氣流通,攪拌時(shí)攪拌機(jī)每2h澆水1次,混凝土輸送管上覆蓋麻袋,并灑水保濕。

3.2.2 坍落度嚴(yán)格控制

坍落度控制在(12 2)cm,混凝土澆筑前應(yīng)對水灰比、坍落度和入模溫度進(jìn)行測定,初始施工時(shí)坍落度應(yīng)每1h檢查1次,質(zhì)量穩(wěn)定后,2~4h檢查1次?；炷寥肽囟葴y試每工作班不應(yīng)少于2次。

3.2.3 混凝土振搗必須充分

混凝土入模后先用插人式振動棒振密振實(shí),然后用振搗粱振至表面平整,后用Φ180的鋼管(內(nèi)裝砂子),制成的提漿滾在混凝土表面來回滾壓提漿,用人工抹平。

混凝土澆筑振搗完畢,立即采用塑料薄膜覆蓋,進(jìn)行保水養(yǎng)護(hù)7d以上。 注意混凝土所處的大氣環(huán)境,在干燥季節(jié)或風(fēng)口處應(yīng)加強(qiáng)保水措施,防止混凝土水分蒸發(fā)速度過快,以控制其出現(xiàn)早期表面裂縫。

加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù),目的是要使混凝土保持或可能接近于飽和狀態(tài),使水化作用達(dá)到最大的速度,以得到更高強(qiáng)度的混凝土。在養(yǎng)護(hù)溫度相同的情況下,連續(xù)濕養(yǎng)護(hù)(即蓋草袋子、灑水養(yǎng)護(hù))時(shí)混凝土強(qiáng)度在各齡期均為最高。 特別是混凝土在澆筑后內(nèi)部處于升溫階段時(shí)要適時(shí)進(jìn)行濕養(yǎng)護(hù),以加強(qiáng)混凝土的水化反應(yīng)。這樣一方面可以降低混凝土內(nèi)部的溫度峰值,又可以防止后期的強(qiáng)度損失。尤其摻加減水劑后更需要保證養(yǎng)護(hù)時(shí)間。

混凝土在澆灌4～6h內(nèi)可能在表面出現(xiàn)塑性裂縫,所以對表面應(yīng)進(jìn)行二次至多次壓光。

3.3.4 采用二次壓光技術(shù)

在混凝土澆筑完成4h后進(jìn)行二次壓光,有效消除表層的早期塑性裂縫。二次壓光后及時(shí)覆蓋塑料薄膜及2層麻袋,噴水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間不能少于15d。

4. 施工控制措施

4.1 要求攪拌站嚴(yán)格執(zhí)行配合比,施工配合比可根據(jù)現(xiàn)場材料情況在允許范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整,以保證混凝土的工作性能。

4.2 混凝土出站前,要求測試坍落度,同時(shí)觀察和易性,不得出現(xiàn)離析、分層等現(xiàn)象,不符合要求的混凝土不得出廠。

4.3 澆筑混凝土?xí)r,對到施工現(xiàn)場的每車混凝土都要求測坍落度,控制在160～180mm,并觀察其和易性,不得存在離析、泌水現(xiàn)象。表觀檢查不符合要求的混凝土堅(jiān)決退場。

4.4 混凝土振搗嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行,不能漏振、欠振和過振,更不得用振搗器拖趕混凝土,振搗時(shí)間掌握在以混凝土表面出現(xiàn)浮漿和不再下沉為準(zhǔn)。

4.5 混凝土表面經(jīng)耐磨處理并壓光后立即覆蓋塑料布進(jìn)行保水養(yǎng)護(hù),使混凝土表面一直處于潮濕狀態(tài)。

4.6 表面防裂施工技術(shù)要點(diǎn)

4.6.1 泵送混凝土經(jīng)振搗后表面水泥漿較厚,容易引起表面裂縫,首先,要求在振搗最上一層混凝土?xí)r,控制振搗時(shí)間,注意避免表層產(chǎn)生太厚浮漿層;

4.6.2 除了水泥水化作用影響,外界氣溫也會導(dǎo)致混凝土表面與內(nèi)部產(chǎn)生溫差,氣溫的驟降也會增加混凝土表層與內(nèi)部溫度差的梯度。在澆搗后,必須及時(shí)用2m長括尺,將多余浮漿層刮除,按施工員測設(shè)的標(biāo)高控制點(diǎn),將混凝土表面括拍平整。有凹坑的部位必須用混凝土填平,在混凝土收漿接近初凝時(shí),混凝土面進(jìn)行二次抹光,在混凝土收漿凝固施工期間,除了具體施工人員外,不得在未干硬的混凝土面上隨意行走,收漿工作完成的面必須同步及時(shí)覆蓋表面養(yǎng)護(hù)保護(hù)層。

5. 現(xiàn)場監(jiān)測與分析

為進(jìn)一步了解大面積混凝土水化熱大小及施工過程中早、中、后期溫度升降和應(yīng)力發(fā)展規(guī)律,根據(jù)本工程地面結(jié)構(gòu)平面尺寸、形狀以及厚度,在不同位置設(shè)置了溫度監(jiān)測器,在測點(diǎn)被覆蓋、振搗、抹平后記錄入模溫度。依據(jù)大面積混凝土早期升溫快,后期降溫也較快的特 ,在溫度收縮應(yīng)力計(jì)算的基礎(chǔ)上,確定測溫時(shí)間為30d:1~3d每4h測讀1次,3~14d每6h測讀1次,以后每12h測讀1次,若遇溫度突變或溫度過高應(yīng)記錄1次。

6. 結(jié)語

地面結(jié)構(gòu)的“分塊跳倉澆筑無縫施工技術(shù)”,增強(qiáng)了地面結(jié)構(gòu)的整體性,提升了地面的使用性能,有效地控制了大面積混凝土施工裂縫的產(chǎn)生,具有良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。跳倉施工通過合理的施工組織,縮短了施工工期,施工過程中無需特殊的施工措施,突破了規(guī)范要求的規(guī)定,實(shí)現(xiàn)了普通混凝土的高性能化。