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建筑工程中架空大体积混凝土施工技术的研究

李伟

黑龙江省龙建路桥第二工程有限公司

摘要: 我国的建筑工程正趋于规模化和结构复杂化的方向发现,大规模的建筑工程导致其主体结构施工难度增大。混凝土结构作为建筑工程的主体结构之一,其自身存在的质量通病不可忽视,尤其是架空大体积混凝土施工中需要面临更大的技术威胁,即结构开裂的概率增大。虽然,在长期的技术应用实践中,总结了大量的施工工艺手段降低结构开裂对混凝土结构质量的影响,但此类问题仍旧时有发生。因此,下文主要围绕架空大体积混凝土施工技术的应用方法展开研究。
关键词: 建筑工程;架空大体积混凝土施工技术;温度裂缝
DOI:10.12721/ccn.2023.157783
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当前建筑工程的施工复杂程度较高,部分大型建筑项目需要对大体积混凝土结构进行架空设置,更进一步的增大了混凝土结构施工的难度。可以认为,架空大体积混凝土施工的质量直接影响建筑工程的安全性和使用寿命。基于此,相关施工人员需要对架空大体积混凝土施工结构的特点有较为清晰的认识,在此基础上选对施工方法,保障整体结构质量。

1.架空大体积混凝土施工结构的特点

大体积混凝土结构自身存在强度大和刚度大的特点,在实际施工中的适用性较强,但施工工艺也相对复杂,对施工技术的要求较高。与普通混凝土施工结构相比,架空大体积混凝土结构的断面偏大,《大体积混凝土施工规范》中指出,其中的最小截面尺寸超出1m便需按照大体积混凝土的标准进行施工;因混凝土结构的体积偏大,重量较大,在模板施工中对模板体系提出了高标准的支撑需求;对混凝土结构的强度和刚度要求较高,且结构中需要设置大量的预埋件或者预留孔洞,加大了混凝土浇筑的难度;大体积的混凝土结构浇筑之后,很容易出现较大的内外温差,致使温度裂缝的概率增加,影响结构施工质量。

2.架空大体积混凝土施工技术的应用方法

2.1合理选用施工材料

考虑到混凝土凝结过程中的水化热反应会引发结构裂缝问题,进行水泥材料选用时,优先选择初凝时间较晚,且水化热偏低的水泥,目的是通过延长水化热时间来控制热量产出,一般要求,3d之内的水化热应控制在240KJ/kg以下。而砂则选用较为洁净的中砂,石子为连续级配石子,含泥量控制在1%以下为宜。同时,为了避免浇筑结束后水分大量蒸发造成的结构表面开裂问题,可以在混凝土中适量添加高效减水剂,以减少水分蒸发量。

2.2施工准备

根据图纸设计计算支撑系统承受荷载是模板设计的关键工作,大体积混凝土由于自重大特点,支撑系统的布置十分关键;支架的纵横杆件及水平杆件间距布置以及基础底座的的尺寸等通过力学计算确定。在保证混凝土强度的前提下,尽量减少水泥用量,提高粉煤灰和矿物掺合料替代率,并在保证施工性能的前提下,加大混凝土内的石子含量,除按照常规混凝土配合比要求外,还需进行水化热、泌水性及可泵性的的技术参数试验,从各环节采取降低水化热,降低混凝土出现裂缝的现象。

2.3模板方案选择

实际工程中,需要综合考虑架空大体积混凝土结构的浇筑施工需求,对模板方案进行科学选择,通常情况下,可以将满堂脚手架模板支撑结构作为顶板施工时的首选,将钢架结构作为基础结构施工的首选,因其可为模板吊装提供便利。在螺栓加固作业中可选用钢框结构,这主要是由于其属于一个相对独立的加固系统,可根据施工需求在钢框上直接钻孔,并固定螺栓既可。底板和顶板施工中,为了避免因内外温差过大造成的结构裂缝问题,可在内部设置水循环系统,并在结构外部采取有效的保湿措施。

2.4底板与侧壁施工

基础及侧壁模板采用12mm厚竹胶模板,加固采用φ48×3.5钢管和60mm×80mm的木方,侧壁模板采用φ12对拉螺栓和钢管进行加固,螺栓竖向间距为500mm,水平方向间距为400mm。施工缝位于底板上300mm处,埋置300mm宽2mm厚镀锌钢板。基础底板采用斜面分层浇筑法施工,根据截面尺寸、混凝土生产能力及上下层混凝土的衔接时间计算,分层厚度500mm可以保证混凝土不出现施工冷缝。混凝土振捣采用插入式振捣器,在20分钟后对其进行二次复振。侧壁混凝土浇筑时沿高度分层浇筑,每层厚度500mm,由两台混凝土泵车对称转圈浇筑,混凝土振捣严禁振动棒接触预埋套管及芯模。

2.5顶板施工

顶板施工中可采用组合钢模施工的方式,以φ48×3.5的扣件式钢管脚手架为主体支撑结构,其脚手架的排距和跨距均为0.4m,步距为1m。注意在有油箱的部位需要采用槽钢式钢架和脚手架组合设置的方式,目的是方便施工。顶板施工需要在将油箱放置在底板之后,且油箱部位应使用钢架做好防护,这里的钢筋结构性能需要通过力学专业公式计算获得。

2.6预埋件安装

设备基础预埋螺栓种类多、数量多,设计要求螺栓埋置方式为直埋式,螺栓埋置精度要求高,本项工程结合工程特点,采用角钢带固定法,根据不同螺栓直径选择不同型钢材料,按照图纸设计要求尺寸在角钢上钻螺栓孔,螺栓与角钢框焊接连接。

2.7混凝土浇筑与养护

混凝土浇筑采用斜面分层连续到顶的施工方法,每层浇筑厚度控制在400mm以内,保证混凝土接茬和螺栓位置稳定。混凝土标高控制采用30x3的角钢,用φ10的钢筋焊在顶板上层筋上。角钢顶面在混凝土浇筑前精确找平以角钢作为基准用刮尺。混凝土浇筑完成12小时进行浇水养护,表面覆盖一层塑料薄膜两层草袋。随时掌握大体积混凝土温度的变化,对混凝土入模、表面及内部进行温度检测控制。基础浇筑混凝土前埋设测温管,混凝土浇筑后1-6天每4小时测温1次,以后每6小时测一次,直到温度持续稳定。根据测温情况,必要时采取相应措施保证内外温差不超过25℃。

结语:本文对当前建筑工程大体积混凝土的施工技术进行了分析,建议建筑施工企业在应用施工技术中,需要注重多个方面,既要合理选择建筑材料,坚持科学的施工工艺,同时又要重视大体积混凝土内外部温度的控制和大体积混凝土的裂缝检查和处理等。只有做好这几个方面的工作,才能够保证大体积混凝土的施工质量,提升建筑企业在建筑工程上的水平,进而提高其在工程建设中的经济效益和社会效益,促使企业获得更大的发展成果。

参考文献:

[1]梁宁辉.大体积混凝土施工技术在房屋建筑工程中的应用[J].工程建设与设计,2022(11):184-186.

[2]苗伟.大型综合体建筑工程中大体积混凝土施工技术应用研究[J].住宅产业,2022(03):83-85+89.