您好, 访客   登录/注册

高层建筑大体积混凝土施工技术要点

来源:用户上传      作者: 杨林

  摘要:
  随着高层建筑的迅速发展,作为高层建筑基础施工关键的大体积混凝土结构应用也越来越普遍。为探究大体积混凝土在高层建筑基础施工技术的要点,从高层建筑基础大体积混凝土的特点和温度裂缝产生的原因以及防止裂缝的措施几个方面展开了一系列论述。
  关键词:
  高层建筑基础;大体积混凝土;施工技术;粉煤灰;冷缝
  中图分类号:
  TB
  文献标识码:A
  文章编号:16723198(2014)22017802
  1前言
  近些年来,高层和超高层以及有着特殊功能的建筑随着城市建设的飞速发展也逐渐增多,这些建筑中大体积混凝土结构应用较多。较这一般的混凝土结构工程来说,这种大体积混凝土基础工程用到的混凝土总量较大,建筑施工的速度快,除此之外,其还具有复杂的工程条件和施工技术以及施工组织,较高的施工技术要求和质量要求,并且这种大体积混凝土基础工程在设计和制定施工方案时一旦有欠缺考虑的地方,就极其容易产生温度裂缝,从而造成一些不必要的损失,正因如此,一直以来,大体积混凝土的开裂问题都是工程技术人员所关心和研究的对象。大体积混凝土的施工问题的解决办法主要分为两种情况,即:把裂缝控制在某个界限内;防止温度裂缝的产生。在施工阶段,大体积混凝土所产生的温度裂缝主要有三种,即:结构内部裂缝和表面裂缝以及贯穿整个断面的裂缝。本文通过对高层建筑基础大体积混凝土的特点和温度裂缝产生的原因介绍以及防止裂缝的措施的阐述来探究大体积混凝土在高层建筑基础施工技术的要点。
  2高层建筑基础大体积混凝土的特点
  (1)高层建筑基础大体积混凝土的结构较为厚实,且用到的混凝土量较大,并且其施工技术的要求高。大体积混凝土对最小断面和内外温度以及平面尺寸都有所限制。这主要是由于平面尺寸若过大,其约束作用所产生的温度力也会随之增大,一旦所采取的控制温度的措施不当时,其温度应力达到甚至超过混凝土本身所能承受的拉力极限值就会产生裂缝。
  (2)该类型的混凝土均为地下或半地下建筑,其结构一般都是地下现浇钢筋混凝土结构,故工程条件较为复杂。有防水要求,必须控制钢筋混凝土的裂缝开展问题,无承载力不足问题。
  (3)引起混凝土裂缝的主要原因在于水化热升温较高(水泥水化热预计超过25度),降温散热较快,使其结构物产生温度变形,而混凝土的标号高,所需用到的水泥用量较多,水灰之间的比例较大,因此收缩变形较大,易出现收缩裂缝,从而使收缩和降温共同作用。
  (4)该类型的混凝土结构一般是配筋结构,其构造的配筋率大概为0.2%~0.5%之间,预控制裂缝则一定要对其钢筋的作用进行考虑。
  (5)改进构造设计是控制裂缝的主要方法,若要使结构的抗裂性能提高则可以通过合理的钢筋配置和改进混凝土的浇筑方案以及对其混凝土加强养护等方法来达到这一目的。
  (6)超静定的地下建筑结构有较大的安全度,这是因为这种结构一般都能够满足承载力的要求,因此,控制温度的收缩作用无疑就成为了控制裂缝出现和加剧的主要因素。
  (7)现浇钢筋混凝土超静定结构是其经常采用的结构形式,其温差变化和收缩变化极为复杂且约束作用大,容易导致裂缝。
  3温度裂缝产生的原因
  (1)表面裂缝产生的原因。
  表面裂缝产生的原因主要有两个方面,即:温度陡降影响和内外温差影响。当寒潮来临的时候,保温层失效和暴风雨的袭击以及冷空气的影响还有撤除温度层时间不当等都能够使其表面的温度骤降,从而使其表面发生裂缝。这主要是因为这种温差所形成的温度应力的时间比较短,并且其温度应力松弛的影响较小而造成的。
  内外温度差影响是指在浇筑大体积混凝土结构之后,水泥的水化热比较大,聚积在其内部的水泥水化热不容易散发,从而使得其混凝土的内部升温,但是,由于混凝土的表面却能够较快的散热,进而导致其内外温差大,这样混凝土的表面的作用力为拉应力,而其内部所产生为压应力,并且,此时的混凝土的抗拉强度较低,从而会导致其混凝土的表面出现裂缝现象。
  (2)混凝土内部或贯穿裂缝产生的原因。
  大体积混凝土基础板一般建造于软弱的桩基或地基上。但是,由其内部温差所引起的内部裂缝的问题并不是相当严重,这是因为其约束不大。内部或贯穿裂缝一般可能产生于大体积混凝土建造在老混凝土或岩基上,且其板的平面尺寸较大的时候。
  4防止裂缝的措施
  (1)对于混凝土的配合比进行合理的选择,选择安定性好和水化热低的水泥,减少水泥用量,可用干硬性混凝土掺混合料,如:掺加粉煤灰和超细矿渣等超细矿物质粉来对部分水泥进行替代;可掺加引气剂或塑化剂以及高效减水剂来提高其抗冻性和强度,除此之外,还可以利用60d或90d的强度代替28d强度,以减少水灰比。
  (2)在对混凝土进行拌和时,为降低混凝土的浇筑温度,可加入水或者用水来对碎石进行冷却。
  (3)在浇筑和振捣混凝土的过程中,泌水和浮浆会顺着混凝土的坡面流至坑底。所以,在混凝土垫层施工时,为了能够使大部分的泌水能够顺着垫层的坡度排除,应当要预先沿横向做成坡状。
  (4)为了避免产生较大的内外温差,在浇筑混凝土时,可采用分段浇筑法或分层浇筑法,这样可以有效地帮助混凝土的水化热能够尽快散失;也可以设置后浇带,帮助其散热,使混凝土的内部温度得以降低。
  (5)对混凝土的表面进行必要的处理。采用泵送混凝土时,其表面的水泥浆较厚,所以,为了防止收缩裂缝,则一定要在混凝土浇筑结束后对其进行必要的二次饰面工作。
  (6)加强对混凝土的养护。对于建筑工程而言,混凝土的养护工作都是不可忽视的一道工序,所以在进行此工序时,一定要秉着严谨的态度,认真完成。由于每个季节的温度不同,在对大体积混凝土进行养护时,在每个季节都采取不同的养护措施。   在夏季浇筑大体积混凝土时,可采用的养护方法为蓄水养护,具体操作即:用砖在混凝土的表面上砌浅水池,放入300mm深的水,这样对其表面不仅起到养护的作用而且还可以起到保护的作用。但是,这种方法虽然使表面裂缝的产生得到了防止,但由于混凝土热量散失少,容易导致混凝土内最高温度升高,从而使其内部温差增大,自然就增加了其内部或贯穿裂缝的危险性,由此看来,一定要对这方面的问题加以重视。必要时可采取降温法控制内部温差,即在基础内预埋冷却水管,进行通水冷却,这种做法可使其内部温度降低六到十度。
  在冬季浇筑大体积混凝土时,可对其外部进行短时加热或是覆盖保温材料,等到拆模后再迅速回填土方以利于保温,这样就可以防止其表面散热过快,从而造成过大的内外温差。采用自然养护的时候,可以在其表面覆盖一层薄膜和两层草袋予以保温,这种薄膜加草袋的保温保湿方法是一种非常经济有效且简便方法。浇筑混凝土后,相关工作人员需做到每两小时对其进行一次洒水。尽量推迟覆盖保温层时间,但前提条件是必须要控制好混凝土的内外温差。相关实践证明,混凝土的保温时间最好安排在混凝土接近或到达最高温升的时候进行,但特殊情况除外,即:在冬季施工或者是气温陡降使其,其内外温差超出控制标准时除外。
  5结束语
  在混凝土施工的过程中,温度裂缝是不可避免的现象。裂缝的危害是不可小觑的,一旦出现裂缝,就很容易引起混凝土碳化和钢筋的锈蚀,不但会使建筑物的抗渗能力和材料的耐久性大大降低,而且还会对建筑物的使用功能和承载能力造成严重的影响。由此可见,施工人员在施工的过程中,应当对裂缝对建筑物的危害性有更充分的认识和了解,为了提高混凝土浇筑质量和满足建筑结构安全稳定等要求,应当要懂得通过各种途径找寻和采取各种合理有效的措施以及处理方法来应对和预防裂缝的出现以及发展。
  以上文章结合工程的实践经验,通过对高层建筑基础大体积混凝土的特点和温度裂缝产生原因的介绍以及防止裂缝的措施的叙述较为系统地阐述了大体积混凝土裂缝控制的综合技术措施。控制裂缝的措施需着重从减少混凝土收缩,控制温升,延缓降温速率以及改善约束程度和设计构造还有提高混凝土极限拉伸等几个方面综合考虑,从而取得更佳的效果。
  综上所述,混凝土裂缝的控制属于综合性问题,为避免因为需混凝土内外温差过大从而引起温度裂缝,则需对混凝土的降温和保温工作予以重视。随着城市建设的飞速发展,高层和超高层以及有着特殊功能的建筑也逐渐增多,由于混凝土裂缝问题的出现,对混凝土耐久性的要求也越来越高,其更好的应对措施还有待探究,随着科学的不断发展和建筑技术水平的不断提高,混凝土裂缝问题定会逐渐得到解决。
  参考文献
  [1]丁翠红.高层建筑基础工程[M].北京:中国建筑工业出版社,2009,6.
  [2]张可文.地基与基础工程施工新技术典型案例与分析[M].北京:机械工业出版社,2011,9.
  [3]于力,等.建筑地基处理与基础工程施工技术与质量控制[M].北京:机械工业出版社,2011,6.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-6344361.htm