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【關鍵詞】 倒虹吸;混凝土;質量控制;總結
【中圖分類號】 TU721.5【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1727-5123(2013)02-045-03
1引言
南水北調中線工程全長1276km,橫跨江、淮、黃、海四大流域,是我國特大型調水工程。倒虹吸工程是南水北調工程中最常見的一種河渠交叉水工建筑物。
在施工過程中,由于受材料、工器具、人員、施工工藝、管理、環(huán)境等多種不利因素的影響,倒虹吸混凝土工程出現了部分鋼筋間距不均勻、保護層不符合要求、局部存在裂縫和蜂窩等質量缺陷、對拉螺栓孔封堵不規(guī)范等一系列質量問題,對混凝土質量受到一定的影響。國調辦、中線局和建管部各級領導和專家對質量都非常重視,并要求采取切實有效措施減少混凝土施工質量缺陷,規(guī)范施工行為,確保工程實體質量滿足要求。
2工程概況
××倒虹吸工程建筑物由進口漸變段、進口閘室段、管身段(由進口斜管段、水平管身段和出口斜管段組成)、出口閘室段和出口漸變段組成。管身段采用兩聯四孔的箱形鋼筋混凝土結構形式。進口漸變段采用直線扭曲面鋼筋混凝土結構,始端為貼坡式擋土墻,末端為半重力擋土墻。進出口閘室段為開敞式鋼筋混凝土結構,進出口斜管段順水流方向坡度為1:5??v向分縫水平投影長度13~15m。出口漸變段采用直線扭曲面混凝土結構,始端為半重力式擋土墻,末端為貼坡式擋土墻。
3混凝土施工工藝流程
倒虹吸混凝土工程施工工藝流程為:鋼筋加工測量放線鋼筋安裝模板安裝倉面清洗澆筑準備驗倉澆筑養(yǎng)護施工縫處理拆模錐形孔封堵和質量缺陷檢查登記、上報處理方案、處理、備案
4加強施工過程中關鍵點的質量控制
4.1施工縫處理。施工縫屬于新舊混凝土的結合部位,澆筑后易形成明顯的分界線,并在該部位易形成滲水通道,是質量控制的關鍵點。為確保施工縫的處理質量,鑿毛時間選擇非常關鍵,若鑿毛時間過早,混凝土強度低,雖然省力,但鑿毛效果差,嚴重時,會形成滲水通道,水位上來時,出現滲水。若鑿毛時間過遲,鑿毛就費時費力,鑿氣質量也得不到保證。經現場多次驗證,在混凝土澆筑完成第4天開始,采用風鎬進行鑿毛,將浮漿全部清除干凈,石子外露,鑿毛效果非常好。
4.2鋼筋加工。
4.2.1鋼筋加工質量的好壞,將直接影響鋼筋的安裝,特別是混凝土保護層,技術人員必須認真分析鋼筋圖紙,并編制鋼筋料表,指導鋼筋加工。在鋼筋加工前,將需加工的鋼筋搬運至加工場地按要求堆放,加工時充分考慮鋼筋彎曲延伸值,確保鋼筋下料長度滿足實際施工要求。倒虹吸鋼筋所用主筋為Φ25、Φ28、Φ32,分布筋為Φ18、Φ20、Φ22,為了確保施工進度,Φ25、Φ28、Φ32的鋼筋可全部采用套筒連接施工工藝,Φ18、Φ20、Φ22可全部采用閃光對焊連接施工工藝,套筒連接施工工藝中絲扣加工是質量控制的關鍵。閃光對焊連接施工工藝中接頭的軸線偏移問題是質量控制的關鍵。
4.2.2絲扣加工前對鋼筋變形部分進行校正,對鋼筋頭彎曲部分采用砂輪切割機垂直于鋼筋軸線切割,以保證切口平直,切斷口不得成馬蹄形。若不對變形鋼筋和鋼筋頭彎曲部分進行處理,絲扣加工質量不易保證,同時對鋼筋的安裝質量也造成影響。絲扣加工時,必須選用責任心強、技術熟練的工人進行操作,并在鋼筋定位平臺上進行,避免鋼筋在加工完成后出現偏移,影響絲扣加工質量。絲扣加工完成后,采用手持砂輪機對端部進行打磨平整,對不合格部分重新返工處理。對成品絲扣采用透明膠條包裹,帶上保護套,并小心堆放。絲頭加工技術參數如下表:
4.2.3閃光對焊前,首先進行工藝試驗,確定相應的工藝參數。對鋼筋端頭彎曲部分應采用閃光—預熱—閃光焊,一次燒化留量等于兩鋼筋切斷時的嚴重壓傷部分,二次燒傷留量不宜大于8毫米,鋼筋越粗,所需的閃光留量越大。對閃光對焊軸線偏差大,接頭墩粗不明顯,有裂縫,有明顯燒傷痕跡的焊件,必須進截除進行重新焊接。閃光對焊時,鋼筋必須安放在鋼筋固定平臺上,避免兩根鋼筋焊接時不在同一軸線上。
4.3鋼筋安裝。
4.3.1鋼筋主要型號有Φ32、Φ28、Φ25、Φ22、Φ20、Φ18,鋼筋保護層設計厚度為5cm,保護層偏差為1/4保護層。鋼筋在運輸過程中需采取相應的保護措施,避免鋼筋在運輸、吊裝過程中變形。
4.3.2在施工縫處理完畢后,對預留鋼筋進行校正,對間距偏差較大部分采用鉆孔植筋來調整,對間距偏差較小部分可漸變調整。鋼筋與止水之間必須預留間距,不得壓住止水帶,或扎破橡膠止水帶。進出口閘室預制的板梁鋼筋和出口控制閘牛腿部位鋼筋體型復雜,施工前需制定詳細的鋼筋安裝作業(yè)指導書,保證鋼筋安裝符合設計圖紙的要求。鋼筋安裝時要保證鋼筋平、直、齊。鋼筋安裝完成后應做到整體不搖蕩,不變形。采用電弧焊接時,焊接必須飽滿無砂眼,表面應均勻、平順、無裂縫、夾碴、明顯咬肉、凹陷、焊瘤和氣孔等缺陷,焊接長度、寬度和高度必須滿足規(guī)范要求。直螺紋套筒現場連接采用管鉗擰緊套筒,接頭擰緊后,采用扭力板手檢測擰緊力是否達到規(guī)定值,若擰緊力達不到標準要求,必須重新加工絲扣或對該接頭采用幫條焊進行加固處理。若擰緊力滿足要求后,再檢查接頭的外觀質量,外露絲扣長度不得大于2p(p為絲扣數)。外露絲扣超過兩個完整絲扣時,應重新進行返工處理。
4.3.3鋼筋與模板之間用混凝土墊塊控制保護層,混凝土墊塊尺寸為5×5cm,其強度等級C50,安裝間距為1m×2m,梅花型布置。為加快施工進度,減少鋼筋連接次數,豎墻鋼筋可一次安裝到位。
4.4模板安裝。管身段分為水平段和斜管段,單段長度約為13m~15m,段與段之間設置沉降縫,用2cm厚度的聚乙烯閉孔泡沫塑料板填充。管身段分底板、邊墻、頂板三層澆筑,管身段模板均采用定型鋼模板拼裝,連接件采用標準扣件“U”型卡,端頭局部部位采用木模板補縫。鋼筋安裝完成經三檢合格后,進行模板安裝。立模前,使用過的模板必須打磨干凈、平整,對變形部分進行校正。模板面必須先在倉號外涂刷脫模劑,嚴禁在倉號內涂刷。脫模劑可采用機油或植物油,嚴禁使用各種廢油,脫模劑必須涂刷均勻。模板利用Φ14拉桿內拉固定,采用錐套連接拉桿和預埋插筋或架立筋,模板背面設置兩道Φ48鋼管圍囹,間距為75cm,拉筋焊接在預埋的插筋上。
為防止?jié)仓^程中模板縫之間漏漿,模板縫之間采用雙面膠粘帖進行密封,“三檢”時重點檢查模板縫是否存在透光,若發(fā)現透光情況,應立即處理。
4.5止水安裝。
4.5.1根據設計圖紙要求,管身之間的伸縮縫設兩道止水,分別是橡膠止水和紫銅片止水,進出口漸變段和總干渠連接縫設一道橡膠止水帶,漸變段的伸縮縫均設一道紫銅片止水。
4.5.2安裝止水前,測量放出結構分縫線。止水部位采用專用模板進行拼裝,止水全部固定牢固,確保了止水安裝位置正確,施工過程中不發(fā)生移位。
4.5.3銅片水止加工采用成型機分段多次加工成型,每段根據實際施工長度來確定。止水銅片采取雙面搭接焊連接,搭接長度不小于20mm,不得鉚接或僅搭接而不焊接。焊接接頭表面做到光滑、無砂眼、無裂紋,采用煤油逐個檢測焊接接頭是否滲漏(若無煤油,可采用柴油),若發(fā)現滲漏,必須重新進行補焊至合格。驗收時對接頭進行抽查,抽查數量不少于接頭總數的20%;在現場焊接的接頭,逐個進行外觀和滲透檢查。接頭處的抗拉強度不低于母材強度的75%。對止水銅片采用專用特掉模板進行定位、加固,確保在澆筑過程中不移位、不變形。
4.5.4銅片止水安裝時,牛鼻腔內的瀝青麻繩必須充填飽滿,并用透明膠帶對上口進行封密,防止?jié)仓炷習r砂漿流入牛鼻腔內。加強對銅止水片的保護,防止踩踏、生銹。
4.5.5管身段采用帶兩道遇水膨脹線的中心變形型止水帶,止水帶寬度為350mm,厚度為10mm。要特別加強對橡膠止水帶的保護,在確保遇水膨脹條干燥的情況下,可采用黃色膠帶沿遇水膨脹條粘貼進行密封防水,對倉號中剩余橡膠防止水帶必須進行包裹,防止破壞和老化。
4.5.6止水帶接頭采用熱壓硫化膠合,接頭外觀應平整光潔,抗拉強度不低于母材的75%,在混凝土澆筑過程中要注意保護必須加強橡膠止水保護。
4.6混凝土澆筑過程中的注意事項。
4.6.1管身段澆筑采取分段分層方法施工,每節(jié)管身分底板、邊墻、頂板三層澆筑施工。澆筑時,混凝土的供應能力應滿足現場澆筑強度需要,若混凝土供應能力達不到要求時,應減緩混凝土的澆筑速度,防止混凝土在澆筑過程中出現初凝?;炷猎谶\輸途中不得出現骨料分離、漏漿、嚴重泌水等情況,因故障停歇出現初凝時,應作為廢料處理。在任何情況下,嚴禁直接向混凝土中直接加水,若需要調整塌落度,必須經試驗室人員在拌和站調整?;炷恋淖杂上侣涓叨葢刂圃?.5m以內,避免骨料出現分離。
4.6.2對底板、頂板等大倉號則采用臺階法逐層澆筑,每次鋪料厚度40cm左右,鋪料必須均勻,若出現骨料分離時,必須采取人工平倉方式將粗骨料分攤開,嚴禁直接用砂漿覆蓋。振搗采用Φ70軟軸振搗器和Φ50振搗器結合振搗,振搗標準以不明顯下沉、不泛漿、周圍無氣泡冒出為止。為防止漏振、欠振或過振,應根據鋼筋間距判斷振動棒的插入點,采用Φ70軟軸振搗器振搗間距控制在50~70cm,采用Φ50振搗器振搗間距控制在40~50cm,并應插入下層混凝土約5~10cm深。每點的振搗時間以氣泡基本排凈,骨料不明顯下降為標準。振搗時間過短,達不到振密的要求;振搗時間過長,將引起粗骨料過度下沉分離,故振搗時間長短將會影響質量。
4.6.3澆筑過程中,應安排專人隨時檢查模板是否漏漿或變形,支架是否穩(wěn)固、鋼筋是否移位,等,如發(fā)現異常,必須立即處理;對粘附在模板、鋼筋和拉桿表面的灰漿,就及時清除干凈。澆筑混凝土時,如發(fā)現混凝土和易性較差時,必須采取加強振搗等措施,以保證混凝土的質量。不合格的混凝土嚴禁入倉。振搗中發(fā)生泌水時,必須人工清除,嚴禁在模板上開孔,泌水未引走或掏除前不得繼續(xù)鋪料振搗。
4.6.4澆筑時,對銅止水和橡膠止水周圍及各邊角位置,必須安排專人進行振搗,并確保振搗滿足要求,防止漏振、欠振和過振。
4.7養(yǎng)護。正常條件下,混凝土澆筑12~18h后,必須安排專人加強養(yǎng)護,保持混凝土濕潤,并做好養(yǎng)護記錄,灑水養(yǎng)護時間不少于28天。
若進行冬季混凝土澆筑施工時,必須對倉號進行全部覆蓋保溫,并安排專人不時測量混凝土表面溫度,防止混凝土受凍。
4.8模板拆除。模板的拆除日期取決于混凝土的強度、各個模板的用途、結構的性質、混凝土硬化時的氣溫,以拆模時混凝土邊角不至于損壞為準。
4.9加強溫控,避免裂縫產生。
4.9.1夏季溫度高時,對骨料場和拌和主機部分采用防曬措施,澆筑前用井水對粗骨料進行灑水降溫,采用井水拌制混凝土,夏季井水溫度一般在12~14℃,盡可能選在在夜間溫度較低時澆筑,并對倉面采取相應的降溫措施。
4.9.2夏季混凝土澆筑盡可能夜間溫度較低時開始澆筑,出機口溫度控制在26℃以下,入倉溫度控制在不大于28℃。
4.10規(guī)范混凝土缺陷處理程序。根據南水北調中線干線工程對混凝土結構質量缺陷的定義為:混凝土結構中,不符合規(guī)定要求的檢查項目或檢驗點,造成經濟損失小于10萬元,延誤工期不足一個月,經過處理后,仍能滿足設計要求,不影響工程正常使用及工程壽命的,非事故性混凝土結構質量缺陷。混凝土結構質量缺陷包括:混凝土結構外觀質量缺陷、混凝土結構內部質量缺陷、混凝土結構裂縫、混凝土結構止水缺陷等。施工過程中質量缺陷是不可避免的。為確保質量缺陷處理符合要求,拆模時由質檢工程師通知監(jiān)理工程師,共同對存在的質量缺陷進行聯合檢查、量測、分類和登記,針對不同類型的質量缺陷上報處理方案,對Ⅱ、Ⅲ類質量缺陷,則上報專項處理方案,經建設、設計、監(jiān)理單位同意后,嚴格按照處理方案進行處理,處理后進行聯合檢查驗收,對處理不合格則重新修補至合格。質量缺陷處理過程全部留下影像資料備查。
4.11規(guī)范錐形孔的封堵。倒虹吸過水面的錐形孔封堵質量不好,易造成封堵體脫落,影響過水面的外觀質量。首先進行錐形孔封堵試驗,符合要求后,編制錐形孔封堵專項施工方案,經監(jiān)理單位審批后實施。錐形孔封堵過程監(jiān)理工程師全程旁站,錐形孔先打磨成毛面,沖洗干凈,涂刷丙乳液做基層,再采用丙乳砂漿分三次灌入,人工分層搗實,封堵完成后采用膠帶密封養(yǎng)護,防止封堵后出現干裂。
5在具體施工過程還采取了如下質量控制措施
5.1執(zhí)行開工檢查表制度,逐項檢查各項準備工作的落實情況,不具備開工條件,不得開工。
5.2對鋼筋、模板、橡膠止水(包括銅止水)、混凝土澆筑等重要工序,執(zhí)行備案制度,做到質量責任可追溯。
5.3對關鍵工序建立質量責任牌制度,落實三檢人員工作職責。
5.4對關鍵工序制作工序要點控制卡片,發(fā)放給現場管理人員和一線施工工人,讓他們明白質量控制要點。
5.5混凝土澆筑前,對澆筑班組各施工人員進行一次技術交底,讓他們清楚自己該干什么、不該干什么,在澆筑過程可能會遇到哪里方面的問題,提前做好相應的預防措施。
5.6每個倉號安裝鋼筋定位卡扣,固定鋼筋間距和保護層,確保澆筑成型后鋼筋間距和保護層滿足設計及規(guī)范要求。
5.7在漸變段扭曲迎水面采用在模板上鋪裝模板布施工工藝,使作模板布的工作面氣泡明顯減少,外觀質量得到了明顯改改善。
5.8對新入場工作進行質量培訓,讓他們了解南水北調的質量要求,提高他們的質量意識。
摘要:本文筆者結合自己的工作實踐對中小型水利水電工程質量抽檢中發(fā)現的混凝土施工存在的問題,探討如何進一步提高水利水電工程混凝土施工質量的措施和方法。
1、存在的問題
1.1 技術水平有待提高
這里有兩個方面的問題。一是一些施工單位現場施工人員對混凝土的性能不是很熟悉, 對影響混凝土質量的要素不是十分了解,在現場難以控制工程施工質量;二是新材料、新技術的應用不多,水利水電行業(yè)的混凝土施工基本上還停留在相對比較低的技術水平上,尤其是在中小型水利水電工程施工中。一些對提高混凝土質量比較有效且相對成熟的技術,比如摻加外加劑、礦物摻合料等,在工程中應用也不是很普遍。搞好如何因地制宜選擇合適的骨料、水泥、外加劑、摻合料以及恰當的施工工藝,才能保證混凝土施工質量。
1.2 施工工藝水平不高
中小型水利水電工程混凝土施工大體上還是小作坊式作業(yè),投料、運輸多為人工操作,機械化及電子化水平較低,專業(yè)化程度不高,除了大城市周圍,商品混凝土應用很少。人為因素造成混凝土質量波動較大。
1.3 混凝土設計強度等級偏低
目前,水利水電工程設計中,主要將是否滿足構件的安全作為混凝土設計強度的依據, 有的雖然考慮了混凝土構件的耐久性要求,但也不是很充分。為了滿足混凝土設計強度、耐久性、抗?jié)B性等要求和施工和易性的需要,有關水工混凝土施工規(guī)范不僅規(guī)定了膠凝材料和水泥熟料的最低用量,還對混凝土的水膠比(水灰比)作了規(guī)定。
1.4 質監(jiān)、監(jiān)理機構監(jiān)督力度不夠
由于中小型水利水電工程大多遠離城市,施工、生活條件艱苦,質監(jiān)部門很少主動下去檢查,主要是以抽查的方式進行監(jiān)督,很難全面發(fā)現施工過程中工程質量問題。監(jiān)理單位在現場監(jiān)理人員較少,有些監(jiān)理單位監(jiān)理人員工作責任心不強、怕吃苦;工地上缺乏有長期從事利水電工程建設施工經驗的監(jiān)理人員,在實際工作中不能有效地進行施工過程的旁站監(jiān)理,對控制工程質量、造價和工期,管理建設工程合同的履行等監(jiān)理工作不能很好地完成。造成了工程質量控制方面存在實際的漏洞。
2、混凝土生產過程中存在的主要問題
2.1 原材料的問題
(1)水泥。筆者多年來在室內檢測試驗過程中,不時發(fā)現有些送檢的水泥沒有達到有關國家標準的技術要求,其中多為產量較小,且生產工藝為立窯的小型企業(yè)的產品,產品質量穩(wěn)定性差。水泥不合格主要表現在抗壓強度、抗折強度和安定性沒有達到技術要求。在水利水電工程質量抽檢過程中還發(fā)現, 一些工地水泥倉庫的防雨防潮措施不是很到位,貯存時間過長等問題。
(2)骨料。有關水工混凝土施工規(guī)范規(guī)定,混凝土施工中宜將粗骨料按粒徑分級組合使用。筆者發(fā)現水利水電工程混凝土施工中大多采用規(guī)格為5~40mm 或5~80mm 的混合粗骨料。由于料場開采的部位不斷變化, 或采用人工骨料時料場的破碎機多為效能較低的鍔式破碎機,致使這些混合粗骨料的顆粒級配、堆積密度及空隙率、針、片狀顆粒含量和超遜徑含量的在施工過程中差別比較大, 這就給混凝土施工質量帶來比較大的波動。此外,還有一個問題比較突出,在對某些股份制合營的小水電站進行質量抽檢時,發(fā)現一些“四無”電站為了節(jié)省投資,將廠房基礎或輸水隧洞施工挖掘出來的石渣(有些還是強風化的巖石)未經任何篩選就直接破碎用作混凝土骨料,不按規(guī)定進行相關檢驗;使用前也未經嚴格的清洗和脫水,骨料巖質的硬度和含泥量等都可能不符合質量要求。相對而言,股份制合營小水電站的工程質量更令人擔憂。
2.2 配合比誤差較大
由于現場多為人工投料, 盡管施工現場多備有配合比投料標牌,但混凝土生產過程中投料誤差還是比較大, 主要有兩個方面的問題,一是拌和用水量控制不好,水灰比偏大,極個別工地的施工人員缺乏水灰比的概念,為了減少拌和時間、提高混凝土溜槽入倉進度和減少振搗時間,對混凝土的用水量不加以控制,甚至為了讓混凝土盡快入倉,而在溜槽頂部直接加水,將振搗器放入混凝土中稍為振搗一下;二是混凝土的砂率偏大。如上所述,由于混合粗骨料的顆粒級配、堆積
密度及空隙率,針、片狀顆粒含量和超遜徑含量變化較大,為了滿足混凝土的施工性能,混凝土的砂率就必然要增大。按照混凝土的填充包裹理論,就應適當調整配合比,增加水泥和用水量,而受技術能力和生產成本所限,這些都難以做到,混凝土的質量就必然下降了。尤其是澆筑泵送混凝土時, 為了使骨料不塞管而將混凝土順利輸送到倉面,有的工地不是從摻加高效減水劑、泵送劑、粉煤灰和選擇合適的骨料等技術手段著手,而是盡可能加大混凝土的砂率和用水量,以此來滿足混凝土施工性能的要求,因此,經常使用泵送混凝土的水工結構如隧洞等混凝土質量也相對較差。
2.3 混凝土拌和不均勻
水利水電工程多處邊遠山區(qū), 混凝土拌和多使用較老舊的小容量的自落式攪拌機,而非拌和效果較好的強制式攪拌機,攪拌效果自然差一點。加之,一些工地盲目趕進度,監(jiān)督管理不嚴,混凝土拌和有的時間不足,有的拌和不均勻。工程質量抽檢過程中也發(fā)現同一部位的混凝土抗壓強度值相差較大。
2.4 鋼筋
在施工工地上有時看到鋼筋網位移或變形較嚴重, 工程質量抽檢對混凝土鉆芯取樣時也發(fā)現, 有的鋼筋保護層不足10mm 甚至露筋。
3、探討及建議
(1)一些水利水電工程施工管理不到位,原因是多方面的。有一個現象, 就是水利工程在招投標中基本上是實行低價中標,有的還在概算定額單價基礎上優(yōu)惠8%左右再簽訂施工合同。這樣就嚴重壓縮了施工企業(yè)的正常利潤。本身施工定額標準就低,又長期不能調整,這幾年定額人工單價同市場人工單價嚴重背離;而有的工程還存在轉包現象,加之人工費的不斷上漲(極個別的工程甚至連材料價差都不補),這樣,真正做工程的利潤就非常非常薄,施工單位投入的管理和技術人員就嚴重不足了。筆者認為,應該盡快調整施工定額標準,適應市場的要求;支持和鼓勵施工單位獲取合法的利潤, 這樣水利施工企業(yè)才能留住和引進人才,
更新設備, 更好地服務于業(yè)主并保證工程的質量和安全, 整個水利行業(yè)才能得到良性發(fā)展。
(2)目前,由于待遇低,工作條件艱苦,水利水電行業(yè)的施工和監(jiān)理單位優(yōu)秀的技術人員相對缺乏,這是一個值得有關部門注意的問題。關于培養(yǎng)監(jiān)理工程師,國外曾有“三三年”的說法,即成為監(jiān)理工程師, 要經過3 年的工程設計,3 年的試驗檢測,3 年的施工,有這樣的經歷才可能作為一個合格的監(jiān)理工程師。如今,活躍在施工現場的施工和監(jiān)理人員多為老少結合,即已將要退休的年長的技術人員帶領剛畢業(yè)的年輕技術員,年長的技術人員有經驗有技術有責任心, 但很多不懂電腦, 無法獨立完成技術資料的整理,有時工地施工緊張身體也吃不消,年輕的技術人員在經驗、技術和責任心方面均有所欠缺, 整體上缺乏40 歲左右年富力強又有經驗的技術人員。
(3)針對水利水電工程施工中人為因素造成混凝土質量波動較大的現象,現場應盡可能使用商品混凝土。自制混凝土時,則應加強對施工過程的控制。如施工方對一些工程關鍵部位混凝土施工沒有把握時, 不妨適當加大混凝土配合比的配制系數或減小0.05 水灰比再配制混凝土。
(4)應在混凝土施工前1~2 個月將水泥、摻合料、外加劑和骨料等原材料送檢,堅決杜絕不合格的原材料進入施工現場?,F場應盡可能使用產量高、生產工藝為旋窯的大企業(yè)的水泥產品。同一料場的骨料要有穩(wěn)定供應和穩(wěn)定的品質,并分級組合使用,如使用混合料時,則應加強對混凝土施工過程的控制, 切實按配合比投料并保證混凝土攪拌時間。
(5)在混凝土工程中盡可能應用摻加外加劑和礦物摻合料等比較成熟的技術,提高混凝土的質量。
(6) 由于股份制合營小水電站報建手續(xù)大多不全, 設計比較粗糙,施工不規(guī)范,監(jiān)管不到位。因此,工程質量相對比較差,去年以來多座小型水電站施工過程中發(fā)生坍塌并造成人員傷殘事故,建議有關部門應加強對股份制合營小水電站工程監(jiān)管和工程質量抽檢的力度。
參考文獻:
關鍵詞:大體積混凝土 溫度裂縫 施工措施
一、大體積混凝土的裂縫
大體積混凝土內出現的裂縫按深度的不同,分為貫穿裂縫、深層裂縫及表面裂縫三種。貫穿裂縫是由混凝土表面裂縫發(fā)展為深層裂縫,最終形成貫穿裂縫。它切斷了結構的斷面,可能破壞結構的整體性和穩(wěn)定性,其危害性是較嚴重的;而深層裂縫部分地切斷了結構斷面,也有一定危害性;表面裂縫一般危害性較小。
但出現裂縫并不是絕對地影響結構安全,它都有一個最大允許值。處于室內正常環(huán)境的一般構件最大裂縫寬度≤0.3mm;處于露天或室內高濕度環(huán)境的構件最大裂縫寬度≤0.2mm。對于地下或半地下結構,混凝土的裂縫主要影響其防水性能。一般當裂縫寬度在0.1~0.2mm時,雖然早期有輕微滲水,但經過一段時間后,裂縫可以自愈。如超過0.2~0.3mm,則滲漏水量將隨著裂縫寬度的增加而迅速加大。所以,在地下工程中應盡量避免超過0.3mm貫穿全斷面的裂縫。如出現這種裂縫,將大大影響結構的使用,必須進行化學灌漿加固處理。
大體積混凝土施工階段所產生的溫度裂縫,一方面是混凝土內部因素:由于內外溫差而產生的;另一方面是混凝土的外部因素:結構的外部約束和混凝土各質點間的約束,阻止混凝土收縮變形,混凝土抗壓強度較大,但抗拉能力卻很小,所以溫度應力一旦超過混凝土能承受的抗拉強度時,即會出現裂縫。這種裂縫的寬度在允許限值內,一般不會影響結構的強度,但卻對結構的耐久性有所影響,因此必須予以重視和加以控制。
產生裂縫的主要原因有以下幾方面:
1、水泥水化熱
水泥在水化過程中要釋放出一定的熱量,而大體積混凝土結構斷面較厚,表面系數相對較小,所以水泥發(fā)生的熱量聚集在結構內部不易散失。這樣混凝土內部的水化熱無法及時散發(fā)出去,以至于越積越高,使內外溫差增大。單位時間混凝土釋放的水泥水化熱,與混凝土單位體積中水泥用量和水泥品種有關,并隨混凝土的齡期而增長。由于混凝土結構表面可以自然散熱,實際上內部的最高溫度,多數發(fā)生在澆筑后的最初3~5天。
2、外界氣溫變化
大體積混凝土在施工階段,它的澆筑溫度隨著外界氣溫變化而變化。特別是氣溫驟降,會大大增加內外層混凝土溫差,這對大體積混凝土是極為不利的。溫度應力是由于溫差引起溫度變形造成的,溫差愈大,溫度應力也愈大。同時,在高溫條件下,大體積混凝土不易散熱,混凝土內部的最高溫度一般可達60~65℃,并且有較長的延續(xù)時間。因此,應采取溫度控制措施,防止混凝土內外溫差引起的溫度應力。
3、混凝土的收縮
混凝土中約20%的水分是水泥硬化所必須的,而約80%的水分要蒸發(fā)。多余水分的蒸發(fā)會引起混凝土體積的收縮?;炷潦湛s的主要原因是內部水蒸發(fā)引起混凝土收縮。如果混凝土收縮后,再處于水飽和狀態(tài),還可以恢復膨脹并幾乎達到原有的體積。干濕交替會引起混凝土體積的交替變化,這對混凝土是很不利的。
影響混凝土收縮,主要是水泥品種、混凝土配合比、外加劑和摻合料的品種以及施工工藝、養(yǎng)護條件等。
二、大體積混凝土的配制
大體積混凝土所選用的原材料應注意以下幾點:
1、粗骨料宜采用連續(xù)級配,細骨料宜采用中砂;
2、外加劑宜采用緩凝劑、減水劑;摻合料宜采用粉煤灰、礦渣粉等;
3、大體積混凝土在保證混凝土強度及坍落度要求的前提下,應提高摻合料及骨料的含量,以降低單方混凝土的水泥用量;
4、降低原材料的溫度;
5、水泥應盡量選用水化熱低、凝結時間長的水泥,優(yōu)先采用中熱硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥、大壩水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥等。但是,水化熱低的礦渣水泥的析水性比其它水泥大,在澆筑層表面有大量水析出。這種泌水現象,不僅影響施工速度,同時影響施工質量。因析出的水聚集在上下兩澆筑層表面間,使混凝土水灰比改變,而在掏水時又帶走了一些砂漿,這樣便形成了一層含水量多的夾層,破壞了混凝土的粘結力和整體性。混凝土泌水性的大小與用水量有關,用水量多,泌水性大;且與溫度高低有關,水完全析出的時間隨溫度的提高而縮短;此外,還與水泥的成分和細度有關。所以,在選用礦渣水泥時應盡量選擇泌水性的品種,并應在混凝土中摻入減水劑,以降低用水量。在施工中,應及時排出析水或拌制一些干硬性混凝土均勻澆筑在析水處,用振搗器振實后,再繼續(xù)澆筑上一層混凝土。
轉貼于 三、大體積混凝土的澆筑與振搗:
澆筑方案,除應滿足每一處混凝土在初凝以前就被上一層新混凝土覆蓋并搗實完畢外,還應考慮結構大小、鋼筋疏密、預埋管道和地腳螺栓的留設、混凝土供應情況以及水化熱等因素的影響,常采用的方法有以下幾種:
1、全面分層:
即在第一層全面澆筑全部澆筑完畢后,再回頭澆筑第二層,此時應使第一層混凝土還未初凝,如此逐層連續(xù)澆筑,直至完工為止。采用這種方案,適用于結構的平面尺寸不宜太大,施工時從短邊開始,沿長邊推進比較合適。必要時可分成兩段,從中間向兩端或從兩端向中間同時進行澆筑。
2、分段分層:
混凝土澆筑時,先從底層開始,澆筑至一定距離后澆筑第二層,如此依次向前澆筑其他各層。由于總的層數較多,所以澆筑到頂后,第一層末端的混凝土還未初凝,又可以從第二段依次分層澆筑。這種方案適用于單位時間內要求供應的混凝土較少,結構物厚度不太大而面積或長度較大的工程。
3、斜面分層:
要求斜面的坡度不大于1/3,適用于結構的長度大大超過厚度3倍的情況?;炷翉臐仓酉露碎_始,逐漸上移?;炷恋恼駬v也要適應斜面分層澆筑工藝,一般在每個斜面層的上、下各布置一道振動器。上面的一道布置在混凝土卸料處,保證上部混凝土的搗實。下面一道振動器布置在近坡腳處,確保下部混凝土密實。隨著混凝土澆筑的向前推進,震動器也相應跟上。
四、 大體積混凝土養(yǎng)護時的溫度控制
養(yǎng)護是大體積混凝土施工中一項十分關鍵的工作。養(yǎng)護主要是保持適宜的溫度和濕度,以便控制混凝土內表溫差,促進混凝土強度的正常發(fā)展及防止混凝土裂縫的產生和發(fā)展。根據工程的具體情況,應盡可能多養(yǎng)護一段時間,拆模后應立即回土或在覆蓋保護,同時預防近期驟冷氣候影響,以控制內表溫差,防止混凝土早期和中期裂縫。大體積混凝土的養(yǎng)護,不僅要滿足強度增長的需要,還應通過人工的溫度控制,防止因溫度變形引起混凝土的開裂。
溫度控制就是對混凝土的澆筑溫度和混凝土內部的最高溫度進行人為的控制。
在混凝土養(yǎng)護階段的溫度控制應遵循以下幾點:
1. 混凝土的中心溫度與表面溫度之間、混凝土表面溫度與室外最低氣溫之間的差值均應小于20℃;當結構混凝土具有足夠的抗裂能力時,不大于25℃~30℃。
2. 混凝土拆模時,混凝土的溫差不超過20℃。其溫差應包括表面溫度、中心溫度和外界氣溫之間的溫差。
3. 采用內部降溫法來降低混凝土內外溫差。內部降溫法是在混凝土內部預埋水管,通入冷卻水,降低混凝土內部最高溫度。冷卻在混凝土剛澆筑完時就開始進行,還有常見的投毛石法,均可以有效地控制因混凝土內外溫差而引起的混凝土開裂。
4.保溫法是在結構外露的混凝土表面以及模板外側覆蓋保溫材料(如草袋、鋸木、濕砂等),在緩慢的散熱過程中,使混凝土獲得必要的強度,以控制混凝土的內外溫差小于20℃。
5. 混凝土表層布設抗裂鋼筋網片,防止混凝土收縮時產生干裂。
五、結論
大體積混凝土結構的施工技術與措施直接關系到混凝土結構的使用性能,若不能很好的了解大體積混凝土結構開裂的原因以及掌握應對此類問題所采取的相應施工措施,那么實際生產當中就很難保證施工質量。由于自身實踐知識相對缺乏,以上見解仍有很大一部分停留在理論層面,如何采取更好的方法來降低混凝土的水化熱?摻和料的用量該如何控制?混凝土原材料的溫度是否可以再降低?以上是就是我對大體積混凝土施工技術的一些拙見,希望能對工程建設起到一些積極的作用,使得在大體積混凝土澆筑中出現的開裂問題能夠進一步的解決。
參考文獻
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【關鍵詞】雙曲面 葉片 混凝土結構模板 施工技術
中圖分類號: TU74 文獻標識碼: A 文章編號:
1 工程概況
瑪絲菲爾服裝廠房工程位于深圳市寶安區(qū)龍華大浪服裝集聚基地,該項目分為兩期建設,一期工程由兩棟對稱布置的廠房(1#、2#廠房)及中間交通塔組成,建筑面積40233。地下一層、地上六層,高度為23.60m。廠房主體為框架結構,四周由形狀似葉子的鋼筋砼雙曲面薄殼結構圍護(1-15#葉片),交通塔為雙面筒體結構。其中1-13#葉片板厚120mm,配Φ12@150雙層雙向鋼筋;14#葉片曲面底板厚300mm、曲面面板厚200mm,配Φ20@100、Φ16@100雙層雙向鋼筋;15#葉片板厚200mm,配Φ14@100雙層雙向鋼筋;交通塔外墻厚300、800mm,砼強度等級均為C30。該工程由新西蘭設計師設計,根據設計師提供的整個廠房結構solidworks軟件模型,運用solidworks軟件分析空間曲面的特點,將三維曲面轉換成若干直線和平面圖形,采用普通的膠合木模板鋼管支撐體系施工方法完成雙曲面結構的施工。該工程外形結構復雜,設計精度要求高、施工難度大,限于篇幅要求本文主要針對該項目一期工程部分雙曲面結構的施工進行論述。
圖1瑪絲菲爾廠房一期工程1#廠房及交通塔效果圖
2曲面形成原理
雙曲線繞其對稱軸旋轉而生成的曲面為雙曲面, 繞著虛軸旋轉得到單葉雙曲面(繞著實軸旋轉得到雙葉雙曲面),許多發(fā)電廠的冷卻塔結構即是單葉雙曲面形狀(圖2)。單葉雙曲面是一種雙重直紋曲面,通過曲面上每一點均有兩條直母線(圖3)。本工程中大部分曲面均具有雙直紋曲面的特點,如圖4中1-14#葉片板、圖5中交通塔部分外壁及牛腿;或者通過曲面上的每一點至少有一條直母線(單直紋曲面),如圖5中交通塔部分外壁、圖6中15#葉片曲面。
圖2 單葉雙曲面示意圖圖3雙曲面母線網格示意圖
利用solidworks三維設計軟件,在雙曲面結構實體表面生成直線網格線,網格線的間距可根據需要進行調整。模板的主次楞及面板均沿網格線方向鋪設,則實現了雙曲面木模板的空間構造體系。
圖41-14#葉片雙曲面板網格線示意圖
圖5 交通塔曲面網格線示意圖
圖6 15#葉片曲面網格線示意圖
3 施工工藝
3.1雙(直紋)曲面模板(1-14#葉片)
3.1.1 工藝流程
設計交底編制專項施工方案曲面圖紙深化設計雙曲面網格投影線測量放線按地面網格線交點搭設鋼管排架至曲面底部控制標高曲面邊線主楞架設板底鋼管主楞、木方次楞鋪設面板板條檢查驗收鋼筋綁扎支側板面模板、加固檢查驗收澆筑砼。
3.1.2 操作工藝
(1)圖紙深化:
利用solidworks設計軟件三維模型,根據曲面與建筑物軸線之間定位關系建立便于施測的曲面三維坐標原點,根據模板施工方案中要求的腳手架立桿間距要求,在曲面上生成3D草圖網格線,作出所有相交點,利用軟件記錄所有交點的三維坐標、網格線的端點間距等參數(如圖7)。當曲面曲率較大時,可沿曲面某個方向截取一定間距的截面圖用于制作曲線鋼管主楞。
圖7 solidworks軟件生成網格線示意圖
(2)曲面定位測量:
在地面進行曲面網格線及邊線的投影線的放線,利用全站儀進行曲面網格交點及邊線交點的空間定位復核,對于邊線為曲線的曲面,面板模板鋪設完成后在面板上進行曲面邊線的測量。
(3)模板支撐架搭設:
根據曲面網格線的交點的坐標(x,y),在地面彈出網格線的投影線,并做好交點編號標識。根據網格線交點的坐標值(z),計算出交點部位立桿頂端至樓地面的高度,對所有立桿高度進行編號統計,將可供使用的鋼管在地面進行組合對接預排,盡可能保證搭設時接頭滿足《建筑施工模板安全技術規(guī)范》(JGJ162-2008)規(guī)范 “相鄰兩立柱的對接接頭不得在同步內,且對接接頭沿豎向錯開的距離不宜小于500mm” 的要求。在地面彈出的網格線交點上搭設鋼管支撐架,按規(guī)范要求設置掃地桿、水平桿、剪刀撐、節(jié)點措施。
(4)固定主次楞:
按網格線拉線復核立桿頂部高度,確定鋼管主楞高度,沿網格線某一方向用雙扣件將鋼管主楞與立桿扣緊,按方案要求間距在solidworks模型曲面上生成次楞網格線并標注端點間距,在曲面邊緣鋼管主楞上劃分尺寸,對邊各點一一對應拉通線并沿網格直線方向鋪設方木次楞,用鐵絲將方木與鋼管綁扎固定(如圖8)。
圖8 14#葉片雙曲面主次楞布置圖
(5)鋪面板:
沿網格線方向鋪釘面板模板,采用18mm厚、寬度為50-150mm膠合板條鋪釘,面板寬度選擇視曲面曲率大小確定,曲率越大板條寬度越小,保證曲面模板表面彎曲順暢(如圖9)。
(6)鋼筋加工與安裝:
借助solidworks三維軟件生成網格線,測量網格線的長度進行鋼筋放樣,鋼筋沿網格方向相互間綁扎牢固,鋼筋接頭采用機械連接或焊接。綁扎時用墊塊將底筋墊起,上下層鋼筋之間墊馬凳筋,確保上層鋼筋保護層符合設計要求。
圖91-13#小型大曲率雙曲面模板布置圖
(7)板面模板:
當板坡度大于45°時,按墻的施工方法支設雙面模板,仍按雙曲面的原理沿曲面直紋母線方向鋪設面板,設主次楞。
當坡度在25°~45°時,采取雙面支模分層澆筑的方法。每層砼澆筑高度1600~2000mm,其中先封模板高度1200~1700mm,后封模板(澆筑槽)高度300~400mm左右(如圖10)。
圖10分層澆筑模板支設示意圖
板面木方背楞在澆筑槽處斷開,鋼管(筋)主楞貫通,壓緊后封模板用的木方(鋼管)在主楞加固前預先埋入,以免無法穿入。在澆筑槽內砼澆筑完后,清理澆筑口周邊砼,向澆筑口內放入預制好的后封模板(寬度比澆筑槽小5-10mm),插入木方(鋼管)用木楔背緊。
當坡度小于25°時,不支設板面模板。
3.2單直紋曲面模板(15#葉片)
3.2.1工藝流程
設計交底編制專項施工方案曲面圖紙深化(網格圖、截面圖)制作曲線鋼管主楞曲面定位放線搭設鋼管排架至控制標高固定曲線主楞固定板底木方(鋼管)次楞鋪設面板板條檢查驗收鋼筋綁扎支側板面模板、加固檢查驗收澆筑砼。
3.2.2操作工藝
(1)曲面圖紙深化:根據施工方案確定的曲面模板支撐體系中主楞、次楞的間距要求,利用solidworks軟件生成曲面網格線,在solidworks模型上沿曲面變化方向截取每個主楞位置的曲面截面圖,轉換為Autocad圖形 ,進行鋼管主楞、立桿、板底橫桿布置,制作鋼管主楞的曲線示意如圖11所示。
圖11曲面鋼管主楞制作示意圖
利用CAD軟件進行曲板板底橫向連桿鋼管的模擬布置,得到每個立桿頂部橫向連桿的精確搭設高度(h)及每個立桿部位板底高度(H)(如圖12)。
圖12曲面支撐架示意圖
(2)制作曲線鋼管主楞:根據曲線鋼管主楞的制作圖紙在地面進行放樣,利用鋼管彎曲機具制作曲線鋼管,彎曲過程中注意彎曲移動點間距不宜過大,每彎一小段即與放樣曲線進行比對,隨時調整,保證鋼管與放樣曲線基本吻合。曲線鋼管主楞上用紅漆做好軸線、立桿位置標志,便于搭設時進行定位。
(3)曲面定位放線:曲面定位通過先確定所有鋼管主楞的空間位置,再確定木方次楞在主楞上的準確位置來實現。根據圖紙設計要求,首先進行曲面定位軸線放線,在地面彈出15#葉片曲面鋼管主楞在地面上的投影線,以及橫向排架(與曲面直紋線的投影線平行)立桿位置線,標注好編號及每根排架立桿的高度。
(4)支撐架搭設:搭設前對照立桿高度圖紙(表),準備相應高度的鋼管進行搭設。根據h值(板底橫向連桿距地面的高度)在立桿上標出橫向連桿位置,每排橫向連桿位置點拉通線復核是否在同一坡度直線上。板底橫向連桿用雙扣件與立桿扣緊,緊靠在其上方設置曲線鋼管主楞,用扣件與橫向連桿扣緊,并復核每個立桿部位曲線鋼管主楞頂面高度是否符合要求(如圖13)。
圖1315#葉片曲線鋼管主楞布置圖
(5)次楞及面板鋪設:利用solidworks軟件生成曲面次楞方向直母線(如圖14),可知所有次楞的投影線均相互平行且與鋼管曲線主楞的投影線垂直,在曲面縱向兩側的曲線鋼管主楞上沿水平方向每隔200mm間距標出次楞的位置,并一一拉線布置50×100木方次楞,間距100mm,木方平放并用16#扎絲與曲線鋼管扎牢固定防止移位。面板為18mm厚膠合板條,寬度100mm,沿縱向(與木方垂直)順木方表面鋪釘(如圖15)。面板鋪設完成后,在面板上彈出曲面邊線,沿邊線釘高度同板厚(200mm)的側板模板。
圖14 15#葉片曲面次楞方向直母線示意圖 圖15 15#葉片模板布置圖
(6)鋼筋綁扎:鋼筋綁扎前,在模板上沿水平方向每隔1米彈出橫向分格線,鋼筋沿彈線方向均勻布置。上下層鋼筋之間墊A形長鋼筋馬凳,保證板筋有效高度(如圖16)。
3.3混凝土澆筑
曲面砼澆筑難度較大,為方便工人操作、保障安全、提高效率,采用汽車泵澆筑,對于坡度在25°~45°的坡
圖16 15#葉片鋼筋布置圖
面,為方便在坡面上進行砼澆搗,用鋼筋或鋼管制作多套可移動式混凝土施工操作架,底部設掛鉤附著于坡板上部模板加固的水平鋼管上。
1)坡度大于45°支設雙面模板的曲面,按砼墻澆筑方法。對于板厚120mm的薄板,因雙層鋼筋之間凈距僅為50mm,采用細石砼澆筑,并按設計要求提高一個強度等級進行配制,砼坍落度宜控制在180~200mm,采用Φ30mm振搗棒進行振搗。板厚200mm、300mm時,采用5~31.5mm粒徑的碎石,砼坍落度控制在160~180mm,采用Φ50mm振搗棒進行振搗。
2)坡度在25°~45°的曲面,采取支設雙面模板、留澆筑槽方法施工時,采用人工振搗和機械振搗相結合的方式,砼坍落度控制在160-180mm,砼從澆筑槽下料后,采用振搗棒從預留的下料槽斜插入下層混凝土中進行振搗,并配合人工采用“Z”字形鋼筋插扦進行檢查和人工插搗。同時用木(橡膠)榔頭對上部模板進行敲擊,輔助振動模板內部砼,并觀察判斷混凝土的密實情況,如發(fā)現有空洞,應立即補充混凝土并進行內部振搗。為防止上下層砼之間形成施工冷縫,上層砼應在下層砼初凝前澆筑。
3)坡度小于25°的坡面,按一般梁板澆筑,砼澆筑前測量工程師在焊工的配合下,沿坡面按1.5~2m間距拉網格線,在網格線的交點部位的板筋上焊接垂直于坡面的Φ12短鋼筋頭,用紅油漆標出距板面200mm高的控制點,便于砼澆筑找坡時控制板面高度。
因采用汽車泵澆筑,在保證砼的泵送要求條件下應盡量減小砼的坍落度,泵送至坡面后的砼坍落度不宜大于140mm,為阻止砼沿坡面向下流淌,沿坡面從下至上每隔1.5m設置一道鋼絲截流網(15×15mm鋼絲網,用扎絲固定于曲面板雙層鋼筋之間),對坡面進行分塊澆筑振搗,降低砼的重力下墜,便于振搗和收平,從而保證砼的成型質量。
砼面的標高通過坡面鋼筋頭上的標高標記點拉成的200mm高網格線進行多方向控制,先根據標高點進行初步控制,砼面預留20-30mm,采用Φ30振動棒垂直坡面進行振搗,然后采用人工向上推壓趕砼,進行表面補灰抹壓,拉網格線檢查曲面成型是否通順,在砼凝結至人踩上去有腳印但不下陷時,用鐵抹子抹壓第二遍,第三遍收光在砼終凝前且抹壓時沒有抹紋時進行(如圖17)。
圖17 15#葉片混凝土澆筑圖
關鍵詞:超長 膨脹混凝土防水施工
華為南方工廠E1項目工程地下室長172.8m,寬170.8m,建筑面積為29360m2,為超長混凝土結構。整個地下室設計的防水等級為Ⅰ級,采用自防水膨脹混凝土,底板防水采取外防水模式,使用4SBS聚酯胎Ⅱ型改性瀝青(聚酯胎Ⅱ型)防水卷材,熱熔法施工。外墻防水做法為1.0mm厚改性瀝青防水涂料,加4mmSBS改性瀝青防水卷材,熱熔滿粘,下面作簡要說明。
一、地下室自防水膨脹混凝土結構的施工
1、混凝土原材料的配比方案。地下室自防水混凝土強度設計等級為C35,抗?jié)B等級為P8。采用膨脹混凝土,膨脹劑摻量為8%~10%。設計采取膨脹加強帶代替后澆帶,加強帶位置混凝土的膨脹劑摻量為10%~12%。通過膨脹混凝土應力釋放,來抵消混凝土在收縮過程中應力拉伸產生的裂縫。在施工過程當中,合理設計混凝土配合比,并合理選取原材料,確保整個地下室混凝土結構能夠具備良好的防水性能。本工程的混凝土采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,控制摻合料的摻量,粉煤灰摻量不得超過水泥用量的15%。砼用水量不得大于180kg/m。砼中的含砂率應控制在40%以內,不得采用細砂、特細砂,每立方米粗骨料的用量不少于1000kg,砼坍落度控160mm~180mm。
水泥、砂、石、SRM(品牌)高性能膨脹劑、粉煤灰、緩凝高效減水劑,必須經過計量后才能投入攪拌機,按重量計量,偏差應在下面范圍內: 水泥、SRM高性能膨脹劑、粉煤灰、緩凝高效減水劑、水:±1%,砂、石:±2%。
實踐效果:按照上述方案配備的混凝土不單具備良好的和易性能力,同時可在提高材料密實度,并減少混凝土的收縮量。
2、地下室結構混凝土的施工。針對前述地下室的情況,結合現行結構設計規(guī)范中的相關標準與要求,經過深化設計,底板、頂板均設置6條膨脹加強帶,將地下室底、頂板各劃分為16個區(qū)域,每邊外墻設置3條膨脹加強帶,4道外墻共劃分為12個區(qū)域,底板、側墻和頂板的加強帶要貫通。每條加強帶寬2米,并在該部位增設附加鋼筋,在加強帶的兩邊,采用3mm厚鋼板止水帶,用居中布置的方式。為防止加強帶帶周邊出現混凝土的流入問題,應當在加強帶的兩側位置布設間隔距離較短的鐵絲網裝置,施工完成后,將鋼絲網鑿除,將膨脹帶清理干凈。澆筑底板混凝土時,先用C35砼加小膨脹混凝土(摻入8%SRM)澆注一個區(qū)域,在后一個區(qū)域施工時,先用C35小膨脹量砼澆筑區(qū)域板面,在加強帶交界處混凝土尚未初凝前,再改用高一強度等級C40加大膨脹混凝土(摻入12%SRM)澆筑加強帶,混凝土按有關規(guī)定養(yǎng)護不少于14天,兩塊區(qū)域混凝土澆筑時間相隔不小于7天。
澆筑外墻做法與底板基本相同,但澆筑某一區(qū)域的外墻應從中間向兩邊加強帶的方向澆筑,而澆筑地下室頂板,做法與底板相同。
地下室加強帶布置圖
地下室底板加強帶做法
地下室外墻加強帶做法
3.混凝土外墻施工縫的施工處理?;炷两Y構地下室外墻的水平施工縫位置,應留置在高于地下室底板面50cm處,墻體中間部位設置3mm厚止水鋼板,在澆筑混凝土時,讓止水鋼板高出施工縫表面10 cm。通過此種方式確保止水目的能夠得到實現。具體的施工方式如下圖所示(見圖1)。
圖1:地下室外墻施工縫施工方式示意圖
4.穿墻螺栓止水環(huán)焊接及凹槽剔出做法。由于混凝土結構地下室外墻模板施工過程中需使用對穿墻螺栓,在施工過程當中,為截斷穿墻螺栓部件位置的地下水滲透路徑,要在螺栓部件中增設止水環(huán),止水環(huán)的基本尺寸為3cm×3cm,厚度參數為5mm,采取焊接的方式將其固定于螺栓部件的中部位置,具體的施工方式示意圖如下圖所示(見圖2)。在混凝土原材澆筑作業(yè)完成之后,在地下室外墻結構迎水側螺栓位置剔出一定尺寸的凹槽,凹槽需要采取密封膏與防水砂漿原材相配合的方式加以密封。
圖2:穿墻螺栓部件施工方式示意圖
二、混凝土結構地下室防水施工
地下室底板防水采取外防內貼的施工方式,使用4SBS聚酯胎Ⅱ型改性瀝青(聚酯胎Ⅱ型)防水卷材,卷材的接頭采用熱熔法處理,防水卷材施工完成之后,需要在卷材面層上澆筑細石混凝土進行保護。而外墻防水則采取的是外防外貼的施工方式,先涂1.0mm厚改性瀝青防水涂料,再滿粘4mmSBS改性瀝青防水卷材,卷材接頭同樣采用熱熔法處理。卷材的收頭要在距離室外地平線300mm以上,將嵌縫油膏敷在此位置的凹槽當中,確保其密封。另外,在防水施工過程中做好細部處理,在加強帶、施工縫以及墻體陰陽角位置,增設SBS卷材附加(SBS卷材基本尺寸為500mm)。就外墻而言,為避免回填土作業(yè)對防水層的質量產生不良影響,需用聚乙烯擠塑板對外墻防水層進行保護。土方回填時采取分層夯實的作業(yè)方式,將其作為最基本的防水層。
三、結束語
該地下室現回填現已超過半年,除外墻個別地方有裂滲點外,與幾個已完成的同類地下室相比,整體防水質量較好。通過本工程發(fā)現,超長混凝土結構地下室進行綜合防水施工,有幾點值得關注:1、超長混凝土結構地下室通過使用膨脹混凝土,優(yōu)化施工材料配比,并合理設置膨脹加強帶,能有效抵消混凝土在應力釋放過程中產生的拉力,有效減少混凝土裂縫的產生。2、利用混凝土結構的自防水,配合涂料、卷材外防水措施,能夠最大限度的保障整個混凝土結構地下室的防水質量及使用的耐久性。3、在綜合防水中,著重提高地下室外墻混凝土的抗裂能力,設法避免裂縫產生,要進一步從而提高混凝土的自防水能力,應將外墻單排水平鋼筋的配筋率提高到0.3%左右,并在外墻墻高的中部約1米的范圍將水平筋間距進一步加密為100mm,或在膨脹混凝土基礎上添加聚丙烯纖維。
總之,本文針對超長混凝土結構地下室綜合防水施工過程中所涉及到的相關問題做出簡要說明,希望能夠引起設計、施工等人員的關注和重視。
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【關鍵詞】建筑施工;大體積混凝土;裂縫;施工技術
0.前言
在建筑工程施工中,由于大體積混凝土開裂后的裂變狀態(tài)與常規(guī)體積混凝土裂縫差異較大,嚴重影響混凝土的抗?jié)B透性能,且混凝土開裂滲透后可能會造成混凝土的裂變加速而造成嚴重的質量、安全事故。由于混凝土的裂縫一般發(fā)生在初凝階段,因此,我們在探討裂縫產生的原因的同時重視預防措施的作用,采取切實可行的施工技術措施來控制大體積混凝土裂縫的發(fā)生。
1.大體積混凝土裂縫產生原因分析
混凝土初凝過程中水化熱所產生的溫度變化和混凝土收縮的共同作用產生溫度應力和收縮應力是大體積混凝土結構開裂的主要因素,混凝土“內熱外冷”極易產生裂縫。
混凝土硬化過程中收縮產生裂縫也是大體積混凝土開裂的主要因素,經過實際施工經驗總結發(fā)現,在設計配合比中時,混凝土中的用水量和水泥用量越高,該種配合比的混凝土的收縮就越大。
在施工組織時或混凝土拌合站,采購的水泥成分不符合要求或水泥安定性不合格是大體積混凝土裂縫產生的常見因素。
施工隊伍專業(yè)化程度不夠,施工作業(yè)程序不規(guī)范、施工技術措施不適當等是大體積混凝土開裂的經常發(fā)生的主要原因之一。
大體積混凝土施工特點方面的原因:大體積混凝土結構鋼筋密、由于體積過大,混凝土一次澆注量大、施工時間長、施工工藝要求高、受環(huán)境影響大,工程實踐證明,大體積混凝土施工難度比較大,混凝土產生裂縫的機率較多。
基礎沉陷或不均勻沉降產生裂縫:沉陷裂縫的產生是由于結構地基土質不勻、松軟,或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致,或者因為模板剛度不足,模板支撐間距過大或支撐底部松動等導致混凝土出現沉陷裂縫,特別是在冬季,模板支撐在凍土上,凍土化凍后產生不均勻沉降,致使混凝土結構產生裂縫。
2.無縫施工方案設計過程(以大體積地下室混凝土底板、墻板、頂板施工為例)
大體積混凝土無縫施工設計原理:
目前大體積混凝土結構施工無縫設計是以摻加ZY膨脹劑的補償收縮混凝土為基本材料,以設置加強帶取代后澆帶,達到連續(xù)澆筑超長大體積混凝土結構的施工技術。
根據混凝土結構無縫設計的要求,在施工方案設計時,將地下室混凝土底板、墻板及頂板進行分塊設計以形成多個施工澆筑的單元,每個施工塊中均設置有加強帶?;炷翂Π濉㈨敯宓姆謮K與底板的分塊相對應設置后澆帶和加強帶。
膨脹加強帶寬設置要根據擬澆注的大體積混凝土的實際工程特點合理設置,邊緣每側設密孔鐵絲網并用鋼筋加固定位,以防止加強帶外混凝土流人加強帶內。
大體積混凝土澆筑施工時應先澆帶外混凝土,當施工澆注到加強帶時改用摻量ZY膨脹劑混凝土施工??紤]到外加劑膨脹作用會使混凝土強度降低,所以應該對膨脹加強帶的混凝土強度等級進行適當的提高,并加大膨脹劑用量,用這樣的方法循環(huán)施工達到超長無縫結構混凝土的目的。
補償收縮混凝土設計。根據《混凝土外加劑應用技術規(guī)范》的規(guī)定進行對摻加ZY的試件的限制膨脹率進行試驗,設計并驗證補償收縮混凝土試件的微膨脹性。大體積混凝土配合比的設計。水泥采用優(yōu)質的42.5Mpa普通硅酸鹽水泥。
細骨料選用中砂,細度模數Mx=2.6~2.8,表現密度2.64克/立方厘米,松散密度1410千克/立方米,緊密密度1550千克/立方米,含泥量≤3%。粗骨料為碎石,粒徑為5~31.5mm連續(xù)級配,壓碎指標8% ~9.8% ,含泥量≤3% 。膨脹劑選用行業(yè)內知名公司生產的性能穩(wěn)定的ZY膨脹劑。減水劑選用大中廠家生產的優(yōu)質Ⅱ級粉煤灰。
混凝土配合比設計需要保證混凝土的泵送性能,經現場實際經驗總結,管道出口處坍落度應在140~160mm之間,試塊強度滿足設計及規(guī)范要求。
大體積混凝土實驗室設計。根據多個項目的施工經驗總結,考慮混凝土在輸送管道中的坍落度損失,坍落度值設計值為200~220mm,輸送管道出口坍落度實際值為140~160mm,試配的每立方米混凝土材料用量如表1:(以C30、C40 為例,單位為Kg)
表1
大體積混凝土施工配合根據表l調整如下:
表2
3.施工方案及控制措施
3.1后摻少量減水劑的預備措施
如混凝土澆筑施工在高溫季節(jié),易造成混凝土坍落度損失加大,或者由于混凝土運輸途中延時等問題,使?jié)矒v速度減緩,延誤了混凝土的入模時間,致使不能滿足泵送要求,此時應嚴禁加入生水,而應采取二次摻少量的FDN21減水劑的后摻法,補償和恢復混凝土的坍落度損失。在配合比中FDN21減水劑量為0.8%,一般該減水劑的摻量最高為l%,在后摻減水劑時只考慮在0.2% 以內。凡后摻減水劑的運輸車應快速攪拌40轉以上。
3.2地下室墻體混凝土配合比及澆筑的措施
墻板混凝土配合比設計試配時,采取降低水灰比的措施以減小混凝土的收縮。底板與墻板同為C30P12,如底板的水灰比為0.47,則墻板的水灰比為0.41,混凝土的坍落度指標底板為18~20厘米,墻板坍落度指標控制在14~16厘米。
混凝土澆筑階段,采用二次振搗的工藝,即在混凝土初凝前進行二次振搗。避免混凝土因沉降收縮而引起裂縫。
3.3地下室頂板的混凝土澆筑的控制
按照長無縫混凝土的施工方案,地下室頂板的澆筑順序是澆筑完地下一層墻板至地下室頂板梁下口后進行地下室頂板的混凝土澆筑。在頂板的澆筑過程中主要是要控制好早期裂縫的產生,從混凝土收縮裂縫的形成時間看,裂縫往往發(fā)生在混凝土初凝到終凝這段時間內,故在施工中,將頂板二次或三次搓平、抹壓,特別是初凝抹壓作為控制早期收縮裂縫的一項重要控制措施,這對于控制早期裂縫是起到了至關重要的作用。
4.細部加強處理
因一般情況下外墻與邊柱的配筋率不同,收縮也不相同,其連接處應根據規(guī)范和構造要求設置水平增強鋼筋,防止因應力集中發(fā)生縱向裂縫。由于底板雙向配筋錨人基礎梁二排主筋之間,使底板與柱節(jié)點處板面混凝土保護層可能過大,故在柱邊1米范圍設置雙向鋼筋網片,防止板面出現裂縫。
外墻模板施工的對拉螺桿突出部分割掉后,用ZY摻量為10%的1:2水泥砂漿封堵;相關安裝專業(yè)的各種穿外墻管道處孔洞用ZY摻量為10% 的1:2水泥砂漿封堵,必要時做細部防水處理。
5.混凝土的養(yǎng)護
地下室底板、墻板、頂板全部采用了摻加ZY膨脹劑的混凝土
按照養(yǎng)護制度,在混凝土抹壓后,能上人時即鋪上麻袋片或草席,用水澆濕保養(yǎng),混凝土硬化3~4小時后,底板與頂板均筑堰蓄水3~5厘米進行養(yǎng)護,墻板采取不問斷淋水保溫,采用這些養(yǎng)護方法不得少于14天,墻板側模的拆除也不少于7天。以上養(yǎng)護措施的實施對地下室應用超長無縫結構的成功起到了非常重要的作用。
關鍵詞:框架剪力墻;混凝土泵送;剪力墻施工;混凝土施工
Abstract: this article by combining the frame shear wall structure construction examples, from the concrete pumping, different members concrete construction and other links to a detailed study frame shear wall structure of the concrete construction process, put forward the corresponding construction technology, so as to provide a reference for similar projects.
Keywords: frame shear wall; Concrete pumping; Shear wall construction; Concrete construction
中圖分類號: TU398+.2文獻標識碼:A 文章編號:
工程概況
本項目為中山萬科城市風景花園三期A區(qū),建筑面積為57050m2,框架剪力墻結構,包括3棟17層高層建筑,建筑物最高55.1米?,F針對該工程的混凝土施工環(huán)節(jié)來進行深入探討,以總結出切實可行的混凝土施工技術措施。
混凝土泵送施工技術
為了有效地適應高層建筑施工的需要,保證混凝土施工質量的穩(wěn)定可靠,本工程基礎與主體混凝土均使用商品混凝土泵送施工技術。高層建筑施工要求泵送混凝土的施工質量好、工效高、速度快,經過對輸送泵性能的比較,決定施工時選用1臺汽車泵和上1臺HBT-60混凝土泵、1臺HG13B混凝土布料機。
HBT-60混凝土泵根據施工現場情況選定布置彎頭少、輸送距離短、混凝土車進料方便的最佳位置停放。配管采用管徑125mm、長度3m的直管,管段之間采用裝拆迅速的雙蓋扣式防震密封接頭。由于彎管的曲率半徑越小,管內阻力越大,故采用曲率半徑1m的彎管。長度為1m的錐形管與混凝土泵出口采用過渡連接,輸送管末端選用5m長軟管。將錐形管、彎管、直管、軟管、向上的垂直管按流動阻力相等的原則換算成水平管長度,換算后的水平輸送距離不能大于混凝土泵的最大水平輸送距離。根據經驗將《混凝土泵送施工技術規(guī)程》中的輸送管水平換算長度做了適當的加大。經計算,在水平距離80m、垂直泵送高度60m、有4個彎管的情況下,其計算水平輸送距離為遠遠小于所選用混凝土泵的最大水平輸送距離700m,完全能滿足混凝土澆筑的要求。
混凝土泵管的固定非常重要,為了盡量減少混凝土泵工作時的振動傳遞給垂直管,在地面的彎管處澆筑臨時混凝土墩臺,將彎管緊緊固定以減少振動。垂直段泵管采用穿過樓板的預留孔洞,同時為減少因泵送時管道振動造成的壓力損失,垂直管道在每層設一個專用附加固卡,并用木楔填塞緊管道與預留孔洞間空隙,將管道與樓層結構緊緊結合在一起。通過這些措施,在樓層澆筑面可將管道的振動減少到最小,使出料均勻穩(wěn)定。
混凝土泵送和布料
商品混凝土到場時,必須核查隨車混凝土合格證和出廠證明,檢查混凝土配合比和坍落度,滿足泵送和施工要求方能使用。
泵送混凝土坍落度較大、澆筑速度快,新澆筑的混凝土側壓力較大,因此必須對柱和剪力墻模板支撐采取合理的加強措施。本項目的柱剪力墻模板采用上下每500mm間距布置一道對拉螺栓,同時墻內加設預制砼內撐。
本項目樓板上布置布料桿,施工時應考慮布料機增加的重量,在布料機計劃安放位置對模板和支撐體系進行適當的加強。同時為了有效地減少模板出現漏漿現象,模板要求拼縫嚴密、安裝牢固,模板與樓板接觸處先抹一層砂漿找平,防止變形。
在混凝土泵送之前,先泵送水泥漿或水泥砂漿濕潤泵體和輸送管線。泵送過程中盡量避免中斷,必須保證混凝土泵機械性能良好,有效地保證混凝土連續(xù)供應。泵送結束后應清洗干凈泵機和泵管。
本工程采用混凝土布料桿布料,樓板混凝土澆筑按順序有節(jié)奏地進行布料,防止出料口混凝土堆積。
混凝土澆筑施工技術
澆筑混凝土自由傾落高度不得超過2m,墻柱等部位澆筑高度超過2m的采用溜管,防止離析。在澆筑混凝土時應當采取連續(xù)施工作業(yè),如必須間歇,必須在前層混凝土初凝之前,將下層混凝土澆筑完畢。
對于框架柱的混凝土澆筑,應當注意混凝土澆筑前底部澆水潤濕,并在柱根部填以50mm厚與混凝土配合比相同的無石子砂漿,與混凝土澆筑同步進行,不得一次性鋪完或不鋪設。
框架柱和剪力墻混凝土采用分層澆筑,每層澆筑厚度400mm左右,采用紅白相間標尺桿控制分層澆筑厚度。
梁、板混凝土澆筑方向應順著次梁方向推進,高度超600mm的梁采用分層澆筑。標高控制采用水準儀抄平,用紅膠帶粘貼在墻柱鋼筋上做標記,拉線控制,刮杠找平標高,在混凝土初凝之前再用木抹子搓平,防止表面干縮裂縫。
對混凝土采取振搗施工時,振動棒采取快插慢拔方式,以有效地確?;炷恋恼駬v密實。澆筑樓板混凝土還同時配上平板振動器,平板振動器可保證樓板混凝土攤布均勻、密實。
混凝土的養(yǎng)護技術
本工程的基礎及樓板結構部分混凝土采用澆水自然養(yǎng)護,對于框架柱采用塑料薄膜包裹加澆水養(yǎng)護的方法進行。高溫天氣施工時應搭設遮陽棚,養(yǎng)護時在混凝土結構上部加蓋一層草墊子或麻袋濕水進行養(yǎng)護。在混凝土終凝前,必須用鐵抹子把非結構性表面裂縫修整壓平。
對已成型的混凝土,在澆筑完畢后12h內及時覆蓋和養(yǎng)護,本項目混凝土采用普通硅酸鹽水泥加緩凝型外加劑配置,混凝土澆水養(yǎng)護時間不得少于14天。樓板混凝土強度未達到1.2Mpa前,不得在其上踩踏或安裝模板及支架。
混凝土試塊留置以及拆模強度應當得到保證,結合工程實踐,筆者總結了混凝土試塊的留置及其拆模強度,見表1、表2所示。
對于不承重的側面模板,則要求應當在混凝土強度能保證其表面及棱角不因拆模板而受損壞情況下方可拆除。
混凝土施工過程質量控制
通過結合本工程實踐經驗,筆者總結關于混凝土施工經驗,提出一些切實可行的施工技術,以供同類工程借鑒:
(1)商品混凝土質量:混凝土的配合比設計必須由取得資質的試驗室出具配比單方可使用。商品混凝土攪拌站建立有關材料使用、拌制的各項臺帳,以便于進行質量跟蹤管理查對。對電子秤的定期核查記錄和每次混凝土澆筑前砂石含水率的測定、換算,也應重點進行檢查。
(2)混凝土泵送:到場商品混凝土的坍落度必須嚴格做到一車一檢,檢驗合格方準使用。在混凝土泵送前,要全面檢查泵管固定是否牢固,并且應攪拌砂漿充分濕潤泵管管壁;在泵送過程中,高溫日曬時要在泵管上定時澆水降溫。
(3)混凝土澆灌:混凝土澆灌前必須經項目部和監(jiān)理工程師隱蔽工程驗收合格簽證,接到澆灌通知書后方可實施混凝土澆灌,不同部位采用相應的澆灌方法。派專人負責振搗,振搗應密實,做到混凝土內實外光。
(4)混凝土養(yǎng)護:可以采取自然養(yǎng)護法,主要防止干縮,保證混凝土水化所需水分。高溫天氣施工時防止暴曬,冬期干燥天氣施工時注意保濕,可采用加蓋一層草墊子或麻袋澆濕進行養(yǎng)護,防止混凝土表面失水干裂。
(5)混凝土工程質量檢驗。對混凝土采取外觀檢查:主要是在構件拆模后,應檢查其外表面有無麻面、蜂窩、孔洞、裂紋、爛根等質量缺陷,各部尺寸應符合設計要求,并做好檢查記錄。對混凝土采取強度檢驗:對于在澆灌現場隨機取樣的混凝土試塊,應進行標準養(yǎng)護至28天,其試驗結果作為評定混凝土構件達到設計強度等級的依據。重要結構部位的混凝土試件還需進行同條件養(yǎng)護,試件應放置在靠近相應結構構件或結構部位的適當位置,同結構采取相同的養(yǎng)護方法,達到等效齡期時進行強度試驗,其結果作為結構實體檢驗的依據。
結論
文章通過結合框架剪力墻結構施工實例,針對該工程中的混凝土施工環(huán)節(jié)進行深入探討,從混凝土泵送施工要求、對不同部位的混凝土施工以及混凝土的質量檢驗等環(huán)節(jié)來提出混凝土施工實踐經驗,旨在能為同類工程提供參考指導。
參考文獻:
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關鍵詞:無磁性混凝土施工 風險因素分析
1無磁混凝土的概念和應用
1.1無磁混凝土的概念
無磁混凝土是采用無磁性材料或弱磁性材料,根據無磁性結構的極低磁性要求而拌制的混凝土澆筑成型后磁性仍然能保證無磁性要求的混凝土。
1.2無磁性混凝土的應用
無磁性混凝土的應用還不是很廣泛,主要在科研用的無磁要求的儀器臺桌、觀測室及國家安全、軍事等方面無磁要求的混凝土構件,構筑物、建筑物或設備基礎、房屋、設備配件等領域使用。
1.3無磁性混凝土研究、推廣應用的現實意義
無磁混凝土由于其存在或工作環(huán)境的特殊性,能夠提供很多特殊要求的場所環(huán)境,所以無磁混凝土施工技術的研究與推廣有其使用價值和現實意義。
2無磁混凝土應用實例分析
2.1無磁混凝土實例介紹
地磁觀測室是用來觀測、記錄地磁數據的場所,其有著無磁性場地的特殊要求,觀測到的數據是用來研究地磁的變化情況,觀測、預測和預報可能因地磁的變化而引起的自然現象和自然災害。
地磁臺無磁混凝土的施工的一個重要前提就是這個選擇好擬建的較為理想的場地。施工前后對該場地的地磁梯度不能明顯改變或出現梯度集中。施工過程中至始至終不要改變這個場地的地磁梯度即本次無磁混凝土施工成功。同時,我們要認識到不是所有的地方都能作為無磁混凝土的施工或存在的場地。故地磁觀測室混凝土的施工應以其結構條件的選址、方案選擇、設備、材料、機具的采購與選用、施工組織與管理以及交付使用之前成品保護等全面全方位考慮。
在施工過程中所選用的材料,包括:抗拉材料、石子、砂、白灰、水泥、電線(管)、門窗、五金、燈具、板材等都是經過嚴格選擇測定磁性要求合格后方可使用。使用的工具、觀測的器具等均通過建設方專業(yè)人員的磁性檢測。施工過程中每道工序都要通過專業(yè)人員用專用檢測儀器通過適當方法檢測。對施工組織方案和人員管理采用了無磁化管理。
無磁性混凝土除有著弱磁性的要求,是特殊性混凝土的施工。除了較一般混凝土過程更為復雜,且風險更大。
2.2無磁混凝土施工的風險因素分析
由于較一般混凝土施工要求特殊,風險更大,失敗了就必須返工無修復措施和辦法,所以要做好無磁性混凝土的施工,對其存在的風險因素分析是很重要也很必要的工作。有利于施工方案的確定,也有利于保證措施的組織和實施,不走彎路,節(jié)約成本,縮短工期。
2.2.1無磁性混凝土構成材料的選擇存在風險
因為無磁本來就是一個極為相對的概念,對建筑材料來說無磁性的材料幾乎是不存在的。我們在地磁觀測臺的建設過程中所使用的弱磁性材料的選擇是很難的,失敗的次數較多,因為材料的磁性與其本身的磁性有關外,還受其觀測方法,選擇地點的場地情況,當時當地地磁變化的影響,如果把關不嚴,若盲目使用會使無磁性混凝土澆筑失敗。地磁觀測室要求:I 、II類臺,建筑材料在0.2 nt以下,地方臺可以在0.3nt。
2.2.2 施工場地地磁變化的風險
因為我們施工所用的場地的地磁的變化直接影響著施工進展和對施工過程中的成功與失敗的決策。若成功進入下道工序,若失敗則要判斷,確定處理方案。地磁本來就是因天氣、溫度、濕度、地點、觀測時間等變化的??梢哉f在日常情況下是個相對穩(wěn)定,但絕對動態(tài)的場。無磁混凝土在相對穩(wěn)定的較好場地上才能實現。如果上面的某一個因素導致場地地磁穩(wěn)亂或有較大差異(對次對比梯度密度超過1nt /m),就是影響我們無法準確判斷和正確決策。所以場地觀測和檢測的時間的正確確定與當時地磁的變化情況是無磁性混凝土施工組織和進度保證決定性因素。
2.2.3混凝土的狀態(tài)可能引起磁性變化而導致決策風險
材料的磁性會因其濕度、含水率、堆積密度、孔隙率、容積、體積、堆放或構筑的方式而改變,也會因水化等化學反應而改變。施工前我們選擇了弱磁性材料,均滿足要求,假如我們的施工過程沒有人為因素的影響,澆筑在混凝土中的材料全部是合格的,但是混凝土的磁性會因其狀態(tài)的改變而改變。所以我們要正確分析、積累經驗、化解風險。所以說因混凝土狀態(tài)而引起的磁性變化在施工決策中存在一定風險。
2.2.4 施工過程中使用的施工機具可能造成風險
在施工過程使用機械工具是很難杜絕磁性的,如所用振搗機械就無法拒絕磁性。工具與設備在施工過程中與構成混凝土的石料等發(fā)生摩擦將該設備中有磁性很大的鐵元素混入混凝土,鐵元素的積累讓混凝土磁性增大而超標。另外,機械設備上有很多螺絲、配件等,如果在使用過程中松動或脫落混在混凝土中可直接導致無磁性混凝土澆筑徹底失敗,造成返工,浪費材料,窩工,延誤工期,施工成本增加,施工質量可能造成影響??梢哉f施工過程中施工機具的風險是最直接最致命的風險。
2.2.5施工過程中的人為因素造成的風險
施工過程中的作業(yè)人員的“不安全行為”很有可能直接造成無磁混凝土施工的失敗。在施工過程中注意力不夠而造成失誤,如施工前就現場存放的已選過的無磁石子,復檢測時把不滿足要求的堆放與滿足要求的石子混合或拿錯(外觀上沒有區(qū)別),包錯一塊超標砌塊等,就會造成無磁性澆筑的失敗。另外,有知情人、壞人故意使壞,有意識的將超標材料投入在建場地內附近,或投入原材料中沒被發(fā)現,澆筑完后場地地磁梯度較澆筑前測定有明顯改變或集中,磁性超標。
2.2.6 檢測過程造成無法決策或決策失敗
地磁的檢測是無磁混凝土施工中最占用時間也是最重要的決策依據。檢測如果沒有問題將會很大鼓舞施工人員,一鼓作氣完成當天施工任務,若無法判斷時,會讓施工組織增加難度,作業(yè)人員很難展開工作,造成出勤不出活,所以無磁混凝土施工是高出勤率、低產出率。有干半天測半天等幾天。對人力資源浪費很大。所以檢測過程必須方法科學、數據可靠,才能正真起到正確決策的作用,否則造成無法決策或決策失敗。
2.2.7其他可能遇到的風險因素的影響
在無磁混凝土的施工過程中除以上幾個風險因素外,還有很多細節(jié)的因素,天氣的因素,如果陰雨綿綿,或許就一直無法進行,地磁不穩(wěn)定,材料磁性改變,造成施工組織決策艱難。
總之無磁混凝土施工是一個風險較高的工作,目前施工機具受限很大,建筑材料還有大的局限性,所以掌握和總結風險因素,辨識可能存在風險,較好的預防和減少風險因素可能產生的影響是無磁混凝土施工成敗的關鍵,同時總結和吸取發(fā)生失敗的教訓與處理的方法,積極果斷的做出正確的判斷與合理的決策,有利于提高無磁混凝土的成功率和施工效率,保證質量和工期,減少返工和窩工,少走彎路,使施工連續(xù),保證結構的整體性和可靠性。
關鍵詞:補償收縮混凝土;施工質量
一、引言
補償收縮混凝土是近年來對超長現澆結構發(fā)展起來的一種新型混凝土品種。通過在普通混凝土中摻入一定數量的膨脹劑,水化后產生一定量的體積膨脹,在相鄰鋼筋的約束下,在結構中建立一定量的預壓力,從而使混凝土不裂不滲,實現混凝土結構的超長無縫施工。
本工程地下室底板及擋土墻、后澆帶及加強帶采用高效抗裂防水劑配制的膨脹(補償收縮)混凝土施工。為提高本工程地下室結構的抗裂防滲能力,采用HCSA型高效抗裂防水劑配制成設計要求的膨脹混凝土,且在13軸到15軸之間,35軸到38軸之間設兩條連續(xù)式膨脹加強帶,帶寬2m。
二、施工控制要點
我單位首次接觸該類工程施工,如何組織施工,對關鍵部位進行施工質量控制,以及施工缺陷處理成為施工關鍵。
按照膨脹加強帶分為三個部分,分別為Ⅰ區(qū)(1-13軸)、Ⅱ區(qū)(15-36軸)、Ⅲ區(qū)(38-46軸),13-15軸、35-38軸為膨脹加強帶。
1.關鍵部位施工方法
由于本工程筏板與防水板之間存在80cm的高差,此處模板設置成為重點,為保證混凝土澆注時此處能振搗密實,除在筏板與防水板之間設置立模外,還應在防水板上皮鋼筋下面設置一層密目鐵絲網。
密目鐵絲網應采用10#鐵絲與防水板頂部鋼筋綁扎在一起,以防止側面混凝土往上翻漿。
2.混凝土施工注意事項
(1) 在澆灌混凝土前,模板及鋼筋間的所有雜物必須清理干凈。
(2) 采取分塊一次性整體澆筑的施工方式,根據后澆帶、施工縫分為數個施工段,施工段澆筑方向采取“一個坡度,循序推進,一次到位”的澆筑方法,使混凝土暴露面最小,澆筑強度最大,澆筑時間最短。在計劃澆筑區(qū)段內連續(xù)澆筑混凝土,不得中斷;混凝土澆筑以階梯式推進,澆筑間隔時間不得超過混凝土的初凝時間。
(3) 混凝土振搗要振搗密實,不能漏振、欠振,也不可過振。振搗時,快插慢撥,振點布置要均勻,振搗時間以混凝土不泛漿,不出氣泡為止。每間隔1~2個鋼筋網格必須進行一次振搗,振搗時間不少于10秒,不長于30秒。在施工縫、預埋件及穿墻管道處應加強振搗,以免振搗不實,造成滲水通道。振搗時應盡量不觸及模板和鋼筋,以防止其移位、變形,需要特別注意的是:①嚴禁用振搗棒別鋼筋下料,防止已經收面的混凝土被傳導振裂,嚴禁用振搗棒振動鋼板止水帶,防止已經澆筑完畢的鋼板止水帶與混凝土之間出現裂隙,喪失止水效果,鋼板止水帶的部位采用人工插搗;②底板與外墻的陰角加強振搗,宜采用二次振搗工藝。
(4) 應注意混凝土接茬時間不得超過混凝土初凝時間,避免出現施工冷縫,造成滲水隱患,混凝土接茬時間不得超過5小時?;炷翝补嗲皯浞挚紤]到各種不利因素,合理安排施工進度,完善技術措施,確保不出現“冷縫”。
(5) 底板成型完,由于混凝土表面水泥漿較厚,應首先用長刮尺刮平,分散水泥漿,然后快速貼覆塑料薄膜。
(6) 防水外墻及其他立面混凝土澆筑完成,拆模后,如不能及時回填,需要在外表面刷一層養(yǎng)護劑。
3.養(yǎng)護
底板:為防止溫度應力和失水干縮引起混凝土開裂,混凝土澆注完成后要覆蓋塑料薄膜、毛氈,并灑水進行保濕養(yǎng)護。份兩種方法,具體做法如下:
保濕養(yǎng)護方式――振搗刮平后,立即覆蓋塑料薄膜、毛氈,避免水分散失,表面混凝土終凝或能上人后,24小時灑水養(yǎng)護。在養(yǎng)護其間,混凝土不得發(fā)白。
蓄水養(yǎng)護方式――混凝土終凝之后,部分區(qū)域即可分區(qū)筑壩蓄水養(yǎng)護,蓄水深度不小于5厘米。確保底板在14d內保持濕潤狀態(tài),在養(yǎng)護其間,混凝土不得發(fā)白。
墻體:混凝土終凝后松動固定模板的螺栓,在模板頂部澆水對墻體混凝土進行養(yǎng)護,應帶模養(yǎng)護7d,模板拆除后,應避免墻體暴露,受陽光直射,干燥太快易產生開裂,因此應涂刷混凝土養(yǎng)護劑養(yǎng)護,確保墻體不開裂。混凝土的養(yǎng)護期均不小于14d。
三、施工缺陷處理
⑴墻體混凝土預留的水平施工縫和豎向施工縫應在迎水面進行混凝土自防水的修補處理,在澆筑混凝土時沿縫頂預留凹槽。穿墻管(盒)、固定模板的對穿螺栓等節(jié)點位置、應開鑿凹槽。應先用清水將凹槽沖洗干凈,再涂刷一層混凝土界面劑,然后再用膨脹水泥砂漿填實抹平并濕潤養(yǎng)護14d,也可在修補部位表面涂刷防水涂料。
⑵現澆混凝土所產生的外觀質量缺陷,應按照現行國家標準《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》GB50204的相關規(guī)定進行處理。較大的蜂窩、孔洞等應采用比結構混凝土高一個強度等級的補償收縮混凝土進行修補;對有防水要求的部位,還宜在修補的表面采用膨脹水泥砂漿進行防水處理,采用補償收縮混凝土或膨脹水泥砂漿修補的部位濕潤養(yǎng)護14d。
⑶對于貫穿性的混凝土裂縫,當混凝土有防水要求時,應采用壓力灌漿法進行修補。對于非貫通性的混凝土裂縫,可進行表面封堵,也可沿著裂縫開鑿凹形槽,采用剛性防水材料或膨脹水泥砂漿修補。
四、施工總結及改進措施
根據現場施工情況,以下位置比較容易出現質量問題,現總結并提出改進措施。
1.快易收口網
快易收口網為成品,只設置了支撐鋼筋,底部做封堵。在施工中出現向一側偏移現象,雖不影響整體質量,但為提高施工水平,建議在快易收口網兩側加設定位鋼筋,防止在混凝土澆筑過程中變向、位移。
2.沉降縫
沉降縫位置由于設置水平防水鋼板,板厚較小,鋼筋比較密集容易造成漏漿。 建議設置梳形板,防止漏漿。
3.上翻導墻
上翻導墻位置一般設置吊模,吊模下部有空隙,混凝土流動,不易振搗。建議設置密目網。為保證對混凝土的有效隔離,密目網需設置在剪力墻主筋內側,使用鋼筋有效固定(焊接在主筋上)。并且深入下層基礎一定深度(不小于15cm);在沒有鋼筋的區(qū)域,需增加定位筋。
五、總結
根據后期蓄水試驗,地下室防水滿足設計要求。通過對聊城昌潤蓮城1#樓地下室結構自防水混凝土的施工,完善了我單位在補償收縮混凝土施工質量控制方面的經驗。并且經過測算,節(jié)省外防水費用16萬元;另外,縮短了地下工程施工工期,取得良好的施工效益,本技術在后期8#樓、9#樓工程中被廣泛應用。
參考文獻:
[1]補償收縮混凝土應用技術規(guī)程(附條文說明)JGJ/T 178-2009