論某建筑工程基礎(chǔ)大體積混凝土施工及應(yīng)用

1、    論某建筑工程基礎(chǔ)大體積混凝土施工及應(yīng)用    周國柒摘要:本文結(jié)合工程實例,主要從溫度應(yīng)力控制、水平施工縫和豎向后澆帶的處理、混凝土輸送過程中離析和坍落度的控制等,采用冷卻水管的方法解決了復(fù)雜的大體積混凝土的溫控問題,效地降低了成本,提高了效率。闡述了基礎(chǔ)大體積混凝土施工在高層基礎(chǔ)中的應(yīng)用,設(shè)置合理的混凝土強(qiáng)度評定齡期,優(yōu)化混凝土的材料結(jié)構(gòu),降低水泥用量,試驗測定該配合比的絕熱溫升，為溫度建模分析和制定溫控措施提供依據(jù)。關(guān)鍵詞:建筑工程 地基基礎(chǔ)大體積混凝土施工技術(shù)1 工程概況1.1建筑物功能特點該建筑物地下二層,裙房三層,主樓三十層組成?？偨ㄖ?/p>

2、面積為51195.2m2 ,其中:地下室二層暫時為人防工程,平時地下二層為自行車車庫、設(shè)備用房,地下室一層為停車庫。一三層為商業(yè)用房,四五層為寫字樓,六層十一層為賓館,十二層三十層為住宅樓,三十一層為電梯機(jī)房,三十二層為水箱間,十一與十二層之間有一個轉(zhuǎn)換層,建筑總高度為108.9m。1.2建筑物結(jié)構(gòu)特點本工程結(jié)構(gòu)形式框剪結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)為筏板基礎(chǔ)。工程設(shè)防:(1)人防地下室:人民防空設(shè)防級:六級。(2)抗震:抗震設(shè)防烈度為八度。(3)防火:耐火等級為三類一級。(4)防水:地下室防水為二級,屋面防水二級。1.3建筑地點特征(1) 建設(shè)場地地質(zhì)特征:建筑物場地,地形平坦,地面高度1520m左右。建筑物場

3、地地質(zhì)情況為:雜填土:厚度1.702.80m;粉土層:厚度1.702.80m;粉細(xì)砂層:厚度0.300.90m;卵石層:厚度1.702.80m;砂巖:揭露厚21.60m;本工程室面一層±0.00 ,相當(dāng)于絕對標(biāo)1520.40m ,基礎(chǔ)底標(biāo)高11.32m ,相當(dāng)于絕對標(biāo)高1509.08m。地下埋深3.874.05m ,地下水對混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具有弱腐蝕性。2 基礎(chǔ)大體積混凝土施工技術(shù)2.1基礎(chǔ)工程概述工程基礎(chǔ)為天然地基滿堂筏板,四周基礎(chǔ)埋深- 11.03m ,中心筒體部位基礎(chǔ)設(shè)計埋深- 11.65m。基礎(chǔ)底板為菱形,東西長70.50 m ,南北寬47.40 m ,厚度為1.80m和2.

4、 40m二種,混凝土體積約5500m3?；炷翞閏45p12防水混凝土。2.2基礎(chǔ)大體積混凝土溫度應(yīng)力控制難點本工程是具有一系列大體積混凝土的施工難題:如溫度應(yīng)力控制、水平施工縫和豎向后澆帶的處理、混凝土輸送過程中離析和坍落度的控制等。(1) 基礎(chǔ)混凝土配筋率低,抗拉強(qiáng)度低,裂縫對拉應(yīng)力敏感,相對溫度控制、應(yīng)力控制尤為重要,須將溫度應(yīng)力控制在較小的范圍。在產(chǎn)生拉應(yīng)力的部位須采取措施,加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),嚴(yán)格控制拉應(yīng)力低于混凝土相應(yīng)齡期的抗拉強(qiáng)度。(2) 由于施工要求盡量不采用冷卻水管,為此應(yīng)相應(yīng)減小澆筑層的厚度,降低混凝土內(nèi)部溫度峰值。澆筑層厚度的減小會相應(yīng)增加水平施工縫層數(shù),因此應(yīng)優(yōu)化大體積混凝土分層

5、和分塊施工方案,既滿足溫度應(yīng)力控制的要求,又盡量減少水平施工縫和豎向后澆帶,采取合理的施工縫和后澆帶施工方法,提高施工效率。(3) 本工程基坑深,混凝土塊體厚度大,澆筑底層混凝土離析和坍落度較難控制,因此應(yīng)采取合理的混凝土配合比和輸送方案,在保證混凝土和易性的基礎(chǔ)上,減小單方混凝土水泥漿量,降低坍落度,防止混凝土離析。(4) 基礎(chǔ)混凝土施工時環(huán)境溫度為- 102.0,應(yīng)根據(jù)環(huán)境采取相應(yīng)的施工措施(如混凝土配合比,混凝土養(yǎng)護(hù)時保溫層厚度和混凝土原材料降溫等) 。2.3 基礎(chǔ)大體積混凝土配合比的選用(1) 混凝土配合比對于大體積混凝土,水泥水化產(chǎn)生的水化熱會引起溫度上升,若不同部位混凝土溫差過大,

6、溫度應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度,會導(dǎo)致混凝土的開裂。大體積混凝土的溫控措施應(yīng)全面考慮,合理的配合比設(shè)計是非常重要的環(huán)節(jié)?；A(chǔ)大體積混凝土配合比設(shè)計中主要考慮降低水化熱,減小混凝土的絕熱溫升。本工程采用的配合比主要從五個方面考慮。1) 在保證強(qiáng)度和耐久性的同時盡量降低單位水泥用量,水泥用量與大體積混凝土的最高升溫有直接關(guān)系,降低水泥用量是最有效的溫控措施。2) 選用對大體積混凝土溫度控制最有利的外加劑nf 型緩凝高效減水劑。緩凝型外加劑能有效延緩水化熱的釋放時間,降低水化熱放熱峰值,使混凝土水化熱釋放比較平緩,避免中心部位混凝土溫度急劇上升而導(dǎo)致溫差增大。用nf 型配制的c45p12 混凝土的絕熱

7、溫升延緩,對大體積混凝土溫度的均勻性有利。3) 摻粉煤灰。粉煤灰可以使混凝土水化熱在一定程度上延緩釋放,對于大體積混凝土的溫控極為有利;還可以增加混凝土的后期強(qiáng)度,使混凝土的強(qiáng)度保證率提高;另外摻加粉煤灰可以改善混凝土的施工性能。4) 改善混凝土的體積穩(wěn)定性,提高混凝土的抗裂性能。保證一定的粗骨料含量可以有效地改善混凝土的抗裂能力,在滿足強(qiáng)度和施工性的前提下,采用盡量低的砂率。5) 選用對溫控有利的原材料?？紤]以上各種因素,對基礎(chǔ)混凝土配合比進(jìn)行了初步設(shè)計。確定的原材料類型如下:42.5級普通水泥;級粉煤灰;中砂,mx = 2.5,級配合格;碎石粒徑為531.5 ,級配合格,針片狀含量、含泥量

8、合格;緩凝高效減水劑nf ,膨脹劑采用hpe 低堿型混凝土膨脹劑。混凝土配合比經(jīng)試配后作了適當(dāng)調(diào)整,見表1表1 c45p12 混凝土施工配合比單位:kg2.4基礎(chǔ)大體積混凝土施工技術(shù)(1) 基礎(chǔ)大體積混凝土分塊施工,并埋設(shè)冷卻水管是否采用冷卻水管,對厚度影響很大,采用冷卻水管,可降低混凝土內(nèi)部溫度峰值,延緩升溫速度。根據(jù)本工程特點,基礎(chǔ)底板c45p12 混凝土厚度1.8m ,局部厚度2.4m ,整塊混凝土體積5500m3,經(jīng)過熱工計算若要將其溫度降低10,則需要用水300t ,要在50小時內(nèi)完成降溫,設(shè)計移流量應(yīng)該為15l/ s。應(yīng)將整個降溫系統(tǒng)分為2個區(qū)域進(jìn)行。地下水直接排入下水道。為了保證

9、有良好的降溫效果,保證降溫在混凝土內(nèi)部平穩(wěn)進(jìn)行,不出現(xiàn)大的溫度不均勻現(xiàn)象,我們采用de20管徑的pex 交聯(lián)管做為降溫支管,pex交聯(lián)管可以滿足熱工計算要求。更因為它具有比較好的耐熱性和低廉的價格,以及更小的阻力系數(shù),使得運行比較經(jīng)濟(jì),安裝非常方便。管路系統(tǒng)我們分為2 個系統(tǒng),每個系統(tǒng)由一臺泵和分水器以及降溫支管組成。2個系統(tǒng)共用一個備用泵,和一個水箱(矩形鋼板水箱) ,泵的揚程為h=40m、流量 =30t/ h、n = 7.5kw。對于周邊死角部位,降溫階段加強(qiáng)保溫養(yǎng)護(hù),延緩降溫速度,同樣能達(dá)到冷卻水管作用,且可免去冷卻水管的施工費用和冷卻水調(diào)溫的繁瑣施工程序。埋設(shè)冷卻水管的方法是在基礎(chǔ)底板上、下約中間部位,具體為距底板面800mm ,距頂面1000mm中間布置冷卻水管,綜合考慮,在混凝土澆注24h 后,立即開始循環(huán)水降溫,使混凝土中心最高溫度控制在40左右, 確?；炷猎诿恳粋€斷面上溫差小于20 25 。(2) 混凝土輸送由于基坑深達(dá)11.65m ,縱向凈長70.5m ,根據(jù)本工程自身特點,考慮多種因素,基礎(chǔ)大體積、采用泵送混凝土,首先優(yōu)化配合比,摻入減水劑、保證混凝土出機(jī)和入倉時的質(zhì)量要求。試驗人員根據(jù)砂石的含水情況及時對施工配合比作相應(yīng)調(diào)整,混凝土的拌制時間控制為60 秒,試