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高层建筑地下基础部位混凝土浇筑施工技术探讨

2019-01-16 11:25  来源:钢结构资讯网   编辑:王会晶  点击:次   [我要评论]

  摘要:在实际工程中,对于高层建筑基础大体积混凝土施工和地下室外墙混凝土施工,如何做到有效预防和控制混凝土变形裂缝的出现,就显得非常重要。本文结合某办公大楼工程的基础地下室混凝土施工实例,介绍了在施工中通过浇筑、养护等一系列措施,有效地防止基础大体积混凝土和地下室外墙混凝土出现变形裂缝的经验,可供同类工程借鉴参考。。
 
  一、工程实例
 
  本大楼工程周边建筑密集,场地狭小。主楼地上23层,裙房地上4层,均设2层地下室。建筑面积26570m2,框架剪力墙结构。
 
  1、基础底板大体积混凝土施工
 
  工程采用上翻式承台、地梁的筏板基础,底板厚900mm,承台地梁高1800mm。平面形状近似为矩形,长54m×宽33m,主楼与裙房间设一条宽800mm后浇带。由于基础混凝土工程量大,基坑较深,为确保基础结构的整体性和安全性,考虑施工搭接和市区施工的困难,基础底板以后浇带为界分成A、B两段施工:A段为后浇带以西的裙房部分,混凝土量540立方;B段为后浇带以东的主楼部分,混凝土量1500立方。每段水平向不留施工缝,一次性浇筑;竖向在基础上翻梁以上500mm处设施工缝。
 
  混凝土下料振捣时按“分层、分段、连续不断地薄层浇筑”的原则进行,由于基础为上翻式地梁,因此底板部分先浇筑并注意振捣密实,上翻梁部分在底板部分浇捣后2小时再行浇筑,使底板混凝土有一定的沉落时间,混凝土浇筑至设计标高后,用长刮尺刮平,清除残余浮浆后用木蟹铁板打光,混凝土收水后用铁板反复压光,压闭混凝土表面毛细孔,提高混凝土防水性能和表面平整。
 
  2、地下室外墙板混凝土施工
 
  地下室外墙墙厚500mm,总延长米为200m,混凝土C40,抗渗等级S8。与基础施工相同,以后浇带为界,分成A、B两段施工。由于设2层地下室,竖向共设4条施工缝,采用钢板止水带止水。为确保外墙混凝土浇筑的整体性、连贯性,防止出现施工冷缝,在外墙混凝土浇筑前,先将独立柱和内墙板混凝土预先浇完,以便集中力量进行外墙混凝土的连续浇捣。
 
  外墙混凝土浇筑采用2台混凝土泵车,其中1台固定泵停放在基坑北侧,用硬管接入,另一台置于基坑南侧,为汽车移动泵,软管摆布。混凝土浇筑从后浇带开始,按斜面分层法振捣,根据当时的气温和混凝土的初凝时间,每浇筑一段长度,及时调整泵送管,循序循环推进,以避免出现施工冷缝。为避免外墙混凝土收缩裂缝(一般以竖向裂缝的方式出现)的产生,施工时要求在外墙外侧设水平温度钢筋,间距不大于150mm,且严格控制混凝土的保护层厚度严禁超厚。根据泵送工艺要求,混凝土坍落度在现场出料时严格控制为12±2cm,凡超出范围的,一律退场,专人负责此项工作,绝不允许在现场加水。
 
  二、混凝土裂缝产生的原因分析
 
  1、基础大体积混凝土裂缝产生的原因
 
  基础大体积混凝土施工,由于混凝土内部与表面散热速率不一样,在其表面形成较大的温度梯度,从而引起较大的表面拉应力。同时,此时混凝土的龄期很短,抗拉强度很低,温差产生的表面拉应力,超过此时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土表面产生表面裂缝。此种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第3天(升温阶段)。
 
  混凝土降温阶段,由于逐渐降温而产生收缩,再加上混凝土硬化过程中,由于混凝土内部拌合水的水化和蒸发以及胶质体的胶凝等作用,促使混凝土硬化时收缩。这两种收缩由于受到基底或结构本身的约束,也会产生很大的拉应力,直至出现收缩裂缝。
 
  2、地下室外墙混凝土裂缝产生的原因
 
  地下室外墙混凝土裂缝主要是收缩裂缝。混凝土降温产生的收缩和硬化时的收缩,受到结构本身和基坑边壁等的约束,产生较大的拉应力,直至出现收缩裂缝。
 
  三、混凝土的测温和养护
 
  1、基础混凝土的测温和养护
 
  为防止大体积混凝土内外温差超过限值而产生温度裂缝,在混凝土内布置测温点,掌握基础内部实际温度变化情况,监视温差波动,以指导养护工作。基础浇捣时气温较高,在混凝土表面用木夯紧压整平后,覆盖一层塑料薄膜,两层麻袋布(草袋),并浇水湿润,此后根据温控数据确定覆盖材料的增减。
 
  基础承台测温点共布置27点,另有薄膜下温度测点2个,大气温度和室内温度各1个测点,根据经验,大体积混凝土的温差变化在1~72h内波动最大,因此在这段时间现场值班不间断测量,测试频率为每2小时一次,测试时要求记录以下数据:①混凝土入模温度;②每次测温时间,各测点温度值;③各部位保温材料的覆盖和去除时间;④浇水养护或恢复保温时间;⑤异常情况如雨、风等发生的时间。
 
  测温前确定混凝土内中心温度与表面薄膜下温差达到27℃时,必须采取保温应急措施,实测温度显示大多数测试点温差值在25℃以下,仅有2点一度温差值超过29℃,现场采取停止浇水养护和覆盖双层干麻袋后在1小时内即以提高表面温度来降低内外温差。
 
  2、地下室外墙混凝土的养护
 
  地下室外墙混凝土易出现收缩裂缝,除在配合比选定上采取积极的预防措施,在施工中采取外侧加密横向钢筋、严格控制坍落度等措施外,后期的养护也至关重要。本工程采取以下措施:
 
  长期的带模养护:由于采用木模,故保持模板的完全湿润可以使得混凝土内部拌合水的水化过程中,保持湿润环境,补充水源。浇水养护基本上采取连续循环的方式,浇水面为外墙的内外侧面。在混凝土获得一定强度后,松开对销螺栓,使得模板与混凝土界面可以蓄水,带模养护,规定20天拆模。继续养护:模板拆除后,继续对外墙混凝土浇水养护15天。
 
  结语:总之在本次大楼地下室工程完成后,基础大体积混凝土表面和外墙混凝土表面均无明显裂缝出现,达到了预期目的。虽然使用商品混凝土施工的地下室外墙易出现收缩裂缝,但只要措施得当,还是可以避免或得以控制的。关键在于尽可能将墙板的水平钢筋置于混凝土外侧,控制混凝土保护层厚度不得超厚,水平钢筋的间距尽可能小于150mm。严格控制混凝土坍落度,绝不允许现场加水。建议尽可能延长拆模时间,浇水养护时间应大于30天。同时对于此类基础大体积混凝土而言,养护措施极为重要,应根据施工时的气温、测温情况,采取相应的养护方法。布置合理的测温手段是必不可少的,可以为养护提供调整依据,同时掺加相应的高效微膨胀剂对混凝土能起到补偿收缩作用,也可以有效地提高混凝土的抗裂缝抗渗能力。
 
  参考文献
 
  1、房爱华.高层建筑基础施工[J].建筑科技.2009.3
 
  2、董丽丽.高层建筑地下室工程实例.北京:中国建筑工业出版社,2011.5

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