筏板基础大体积混凝土施工技术分析

2021-01-21 22:46安道益
家园·建筑与设计 2021年16期
关键词:大体积混凝土裂缝施工技术

安道益

摘要:筏形基础是构造房建工程平面的重要部分,其是否具备坚固的特性,对房屋建筑的预应力能否提升有着重要作用。在传统的工程建设中,由于 施工人员采用规格较低的混凝土,在浇筑筏板后容易因热性较差而造成变形,无法使建设平面均匀且无缝隙。随着现代化水平的提升,施工团队需要以技 术化手段推进整体质量。以大体积混凝土施工技术为例,选取真实的案例,对该技术应用于筏形基础形成的效果进行分析,并提供更多可行性的策略。

关键词:筏板基础;大体积混凝土;施工技术;裂缝

1 大体积混凝土的特点及裂缝种类

1.1 大体积混凝土特点

在大体积混凝土结构中,胶凝材料水化过程中释放的热量是产生应力 的主要因素,大体积混凝土结构在混凝土凝固过程中,温度不断升高,水 化热释放完成后又开始降温,此时混凝土结构已具备较高强度,弹性模量 也比较大,收缩或膨胀与约束作用力相反,就会导致结构出现裂缝。此外,大体积混凝土所受的拉应力也更大,因为大体积混凝土结构中通常只在结 构表面或孔洞处配置少量钢筋,结构中混凝土受压,钢筋受拉,钢筋含量 低混凝土就必须承受更多的拉应力。由此可见,施工过程中大体积混凝土 结构内部会产生相当大的拉应力,要充分考虑拉应力作用才能将结构裂缝 的影响降至最低。

1.2 大体积混凝土裂缝特征

混凝土浇筑及凝固过程中会经过一个升温再降温的阶段,内外温差超 过限值就会导致结构出现形状复杂多变的裂缝,一般情况下,基础大体积 混凝土裂缝具有以下几个特征:首先是常见于内部与表面裂缝重叠位置的 贯穿裂缝,裂缝方向通常与结构短边平行,呈现出上宽下细的特点,通常 发生在混凝土结构内部温度下降过快的后期阶段,宽度变化较大,深度较 深,可沿全截面断裂,贯穿裂缝一旦形成,会在外界约束条件的影响下逐 渐扩大。深层裂缝多出现于基础交接面以上,或者结构中下部,裂缝方向 与结构短边平行,呈现出下宽上细、逐渐消失的形状,与贯穿裂缝相同,深层裂缝通常出现于混凝土结构内部温度下降过快的后期阶段,宽度变化 大,深度更深,并且隨着混凝土结构内部温度不断下降,裂缝会随着温差 不断扩大。表面裂缝通常出现在混凝土结构裸露的表面,裂缝方向没有规 律,多出现于混凝土拆模时、凝固早期及寒潮来袭时,深度较浅,宽度无 规律,并且内部热量散发到一定程度、温差减少裂缝会越来越小。

2 大体积混凝土应用于筏形基础中的措施

2.1 降低约束措施

2.1.1 基础约束

筏形基础应用大体积混凝土能否产生效果,除了考虑大体积混凝土进 行配比外,自然还要对筏形基础进行数据考量,须具备应用于大体积混凝 土的条件。就本工程来说,由于地基是强风化砾泥质砂岩,所以在基础底 板的安装过程中很容易产生刚性的摩擦,因砂岩刚硬,很容易贯穿基础底 板,造成裂缝较大的情况。因而,须严格控制,当筏形基础可能产生结构 裂缝时,需采取常规约束的手段,例如,在垫层上铺设和覆盖 2 层防水油 毡,能一定程度上减少砂岩的摩擦,确保大体积混凝土在注入后能在良好 的环境下产生作用。

2.1.2 底板侧模约束

除了常规情况以外,在其他很多工程建设中,还可能出现筏形基础搭 建不牢固的情况,这主要是因为施工团队在考察基坑的基底时并未做好支 护约束措施,基底能否平稳与基坑有一定关系。除了砂岩等地质环境的影 响外,地表温度也容易影响原有的混凝土配合比效果情况。因此,需要利 用人工挖孔桩的方式,将预应力锚杆的质量稳步提升,从而让其在成为底 板侧模板时效果较好,能够防止筏形基础注入大体积混凝土后接触地表环 境温度而变形,底板侧模能够阻隔混凝土与基底环境的空间,将自由变形 的混凝土约束在一定的空间环境内。工程建设的过程中,施工团队必须将 砖块准确而有效地填充在挖孔桩中间,并且将砖砌侧模堆砌和修筑起来,从而使筏板四周形成规整的空间平面,有效降低大体积混凝土的变形约束 差异。需要注意的是,砖砌侧模必须保证其厚度在 200mm 以上。

2.2 底板降排水处理

由于地基所接触的是强风侵蚀而成的砂岩地貌,容易受砂岩的刚性影 响,为了减小这种影响,就需要通过筏板的良好热传导性能降压。但如果直接将筏板安装在远离地基的位置,就需要在基坑加固支护的水井,这样 就会造成积水过多。因此,综合各方面自然环境考虑,施工团队将筏板坐 落于砂岩上方较近的距离,能够接受一定的承压,防止裂隙中的水分大量 渗出。为此,施工团队还做出了处理坑底降排水与搭建地基土面土方的措 施,主要是为了保证底板在最下方提升整体承压的强度。由于渗水量较小,施工团队没有建造大面积的排水管网,可不作水流的大面积疏散,而是采 取盲沟加集水井的措施,将排降水浅层处理。为有效控制降水的速度,需 要在电梯井、柱墩等范围内安装集水井,并且要距离柱位 1.0m 以上。同时 为了保证降水对基坑支护的质量要求,必须促使水面在垫层底面以下,而 且距离标准是 300mm。施工人员主要由以下步骤开展施工:对筏形基础垫 层后,应通过钻探和挖掘的方式,将原始的集水井改造成降水井,从而建 设排水管网。施工人员所选用的无缝钢管规格与长度都需按照一定标准,下 焊将长达 500mm 的钢筋笼以及过滤管网统一包裹起来,能够防止排水泄漏。

3 技术应用具体措施

3.1 大体积混凝土的搅拌和运输技术

在筏板基础大体积混凝土施工技术应用的过程中,支撑技术应用的材 料需要由专门的混凝土供应商供应到现场,使用输送泵对混凝土运输时,需要注意以下几点:第一,在运输混凝土材料的时候要将混凝土搅拌设备 的运转速度设定为低速度运转,在材料运输管理的过程中还需要安排专业 的人员来根据现场情况调节输送泵的压力大小,并就输送泵的运输状态进 行及时的检查和记录。第二,尽可能的选择水泥浆或者水泥砂浆来作为输 送泵运输的主要材料。第三,在使用输送泵的时候如果出现了泵站内部压 力不断提升的情况,则是需要相关人员在施工的过程中采取措施调节输送 泵的反转速度,并根据实际运转情况来调节管线的长短,从而在运输的过 程中来减少不断的阻塞。四是运输过程泮要不停的搅拌,选择连续式泵送 法输送材料,在运输过程中如果周围的温度比较高,则是需要湿润的麻袋 来完成降温处理。

3.2 大体积混凝土的浇筑和振捣技术

在高层建筑筏板大体积混凝土施工中要密切关注振捣、浇筑,根据工 程实际情况来合理调节振捣和浇筑,在完成大体积混凝土的浇筑之后需要 紧接着开展混凝土的振捣,按照施工方案优劣可以将振捣划分为全面分层 振捣模式、分段分层振捣模式、斜面分层振捣模式三个类型,根据混凝土 的厚度来选择具体点浇筑振捣方案。结合施工现场的实际情况来看,全面 分层振捣一般适合应用在尺寸比较小的浇筑面;分段分层浇筑振捣适合应 用到长度长,但是厚度和总体面积比较小部位的施工;斜面分层浇筑振捣 适合应用在结构长度超过总体板面厚度三倍的浇筑部位。

4 结语

总之,随着高层建筑项目的不断发展,筏板基础中大体积混凝土结构 的应用也越来越普遍。对于大体积混凝土结构而言,施工控制的核心内容 就是控制各种裂缝,混凝土结构产生裂缝的原因通常是多种因素互相作用 的结果,在混凝土凝结硬化及养护中后期更易出现裂缝,因为此时混凝土 结构内外温差过大。因此施工过程中要优化混凝土配合比,在合理的前提 下减少水泥用量,降低混凝土结构内部水化热反应;改善结构的约束条件,提高混凝土的抗变形能力。

参考文献:

[1]刘明均,雷鸣炜,吕文武,等.大掺量矿物掺合料混凝土技术在大型 基础底板工程中的应用[J].混凝土世界,2021(1):58-60.

[2]赵日煦,庞二波,高飞,等.武汉绿地中心 C50 大体积底板混凝土试 验与工程应用[J].施工技术,2019(24):01-05.

[3]阎培渝,胡瑾,周予启.大体积底板混凝土施工技术路线选择[J].施工 技术,2019(42):32-34.

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