超高層建筑大體積混凝土施工技術論文

建筑畢業論文 時間:2018-11-29 我要投稿

  摘要:考慮到混凝土施工水準的優劣直接關系到超高層建筑在后續使用中有無裂縫出現等事關建筑使用者的生命財產安全,這就要求我們充分重視其在構筑中的混凝土施工技術要素。本文主要通過對工程實例的結合,對超高層建筑在大體積混凝土構筑過程中的施工技術要點進行了分析和研究,旨在為大體積混凝土施工提供參考意見。

  關鍵詞:大體積混凝土;超高層建筑;施工技術

  基于城市化步伐在我國各大地區的加快邁進,規模龐大的人口向城市集中遷移的速度也在迅猛增長,這就要求各個地區充分考慮城市人口數量持續增長與城市用地面積有限的客觀主要矛盾,而超高層建筑的出現無疑能夠將城市有限的水平向空間延展為更加廣闊的橫縱交互空間,以此挖掘城市建設空間所具備的最大潛力,并對其充分利用,以滿足城市化建設發展的需求。因此,在超高層建筑的構建過程中,必須充分考慮大體積混凝土因澆筑體積過大、結構較復雜、易受溫度應力影響的客觀存在因素,從混凝土的施工技術出發,以確保其構筑質量。

  1工程概況

  本超高層建筑為商住一體化建筑,地上層數共計42層,地下計3層。其中,第一層作為商用店鋪對外出售,余下41層作為住宅及寫字辦公樓供住戶使用,地下3層作為車庫供樓上住戶使用。商鋪與樓上連接部分的轉換層厚度達12.4米,在此需要將轉換層作為基底,進行大體積混凝土的澆筑作業。

  2超高層建筑大體積混凝土施工技術要點

  2.1 原材料選擇

  考慮到在對大體積基底進行混凝土澆筑作業時,由于所需混凝土數量較為龐大,導致其在澆筑過程中所釋放的熱量也會隨之大幅增長,因此,極易導致基底出現裂縫,這就要求在進行原材料選取時,必須做好材料種類及材料質量方面的嚴格把關。(1)在此,選取堿性較弱的42.5級水泥,作為澆筑使用的主要材料;(2)粉煤灰需選取Ⅱ級高品質類型;(3)選取直徑范圍在5~30mm內的石骨料,并確保其泥砂含量低于0.5%;(4)選取3qo含泥量的中砂作為混凝土原料;(6)選取類型為UEA的膨脹劑,這是為了使混凝土在拌制過程中降低其收縮性及延展性,使其所具備的性質更加穩定;(7)選取FS種類的泵送劑,這是為了對其最終的凝固時間加以有效控制。

  2.2混凝土配合比

  在本項工程的施工過程中,混凝土各個原料的配合比(物質比重)如下:水/水泥/粉煤灰/石子/砂/膨脹劑/泵送劑=4.5/1.8/0.6/10/7/0.15/0.05.

  2.3混凝土運輸

  考慮到本項工程的基底在進行混凝土澆筑作業時,需耗費大量原料,因此必須借助大型機械來對原材料加以攪拌混合,并注意對材料溫度的管控,使混凝土的產出量滿足工程施工進程順利展開的混凝土需求量,這就必須對混凝土的運輸工作加以重視。首先,為了防止混凝土作業設備(如攪拌機等)及混凝土原材料受風雨侵蝕而產生質量問題的狀況出現,因此必須對其加以遮陽防雨作業,對機械和原料進行妥善保護,并確保單程輸送時間低于l小時;然后,混凝土在進行運輸攪拌作業時,若需要外加劑對其進行添加控制,則需確保其攪拌效率,勿使其低予2min,同時,不得向攪拌裝置中進行注水添加;最后,考慮到本此施工在盛夏酷暑天氣下進行,因此,必須注重對運輸車進行灑水降溫作業,以保障原材料及攪拌機械的溫度在正常作業溫度范圍之內。

  2.4混凝土澆筑

  在進行基底混凝土的澆筑作業時,為了確保澆筑的連貫性以防因澆筑程序不到位所引發的混凝土裂縫問題,需借助大型澆筑設備(車載架臂泵)。并且先進行建筑結構筑底層結構的澆筑,然后再對中心筒處進行澆筑,同時將中心筒作為核心,向周邊區域進行梁板的澆筑作業。考慮到在對基地轉換層進行澆筑施工作業時,中心部分的核心筒處與周邊承臺處所需混凝土強度等級也有所不同,因此,在進行具體的澆筑作業時采用分層法進行澆筑。此時,需確保混凝土每一層的澆筑厚度為500mm,同時,由于混凝土在進行澆筑時受重力作用會不自覺地形成澆筑斜坡,如此即可利用增加的澆筑橫截面積,進行混凝土澆筑時的熱量充分釋放。在這一過程中,需采用逐步向前延伸的方法進行分層澆筑,同時保證對混凝土交接縫處的振搗作業必須切實落實。此外,在借助澆注設備進行混凝土澆筑作業時,嚴禁于相同位置進行持續性的布料作業,需在作業范圍內采用水平轉動的方式,進行漸進式布料。具體的分層澆筑圖示見圖1。

  混凝土流淌長度

  圖1分層法進行基底混凝土澆筑的示意圖

  由圖中我們能夠清晰發現,考慮到進行分層逐階澆筑時,會產生澆筑長度向下延伸且逐層遞增的狀況,因此,每一次進行澆筑時都需要將高度減小100mm,從500到400,400到300,300到200,至此方才終至。依照此方法進行基底部分的澆筑作業,直至混凝土基底澆筑徹底完工。

  2.5混凝土振搗

  為了確保混凝土澆注能夠進行充分的振搗作業,必須事先確認插點加以振搗棒的埋設,以此對混凝土進行緊密的振搗作業,這就需要采用正確的振搗方法來對其施工作業。第一,對于振搗棒之間的位移距離需控制在400mm內,且時間需在20—30s中,并且在進行作業時,需采取快速插入,緩慢拔取的方式進行施工作業,此時,需以混凝土的實際澆筑情況為依據,確保其下部無沉降、氣孔等現象出現,且在表層無灰色泥漿涌出,并且插進深度約為50mm,這是為了充分較少上下兩層區域的銜接處出現較大接縫問題的發生;第二,由于在施工中必須充分保障混凝土具備較高的抗裂水平,這就需要進行再次振搗作業。在進行除此振搗作業期間,考慮到混凝土分層澆筑時的坡度逐層遞增,坡長依次延伸,這就需要于坡度兩端分別進行振搗裝備的安裝設置;第三,在進行二次振搗作業時,必須確保混凝土還未至初凝狀態,并且一直到期表層無氣孔、沉降、灰色泥漿涌出等狀況出現,方能停止振搗作業。

  2.6混凝土養護

  (1)抹平。考慮到基底底部處的混凝土極易因溫差變化產生溫度應力致使混凝土表層出現裂縫狀況,因此,在進行澆筑作業后,需進行抹平操作,且至少需達到三次作業次數。

  (2)覆膜。為了對混凝土內部進行充分保濕,需對基底的底板與梁臺處進行塑料膜和麻袋的覆膜作業,并以澆筑完成的初始時間為起點,確保時間高于14天,’并需要依據混凝土內部的溫度變化狀況為準,直至其保持恒溫時,方能撤膜,停止養護。

  2.7底板混凝土的溫度監測

  由于大體積混凝土在澆搗后的硬化過程中,水泥與水進行著劇烈的水化反應并釋放出大量的熱量,然而由于體積大,熱傳導性差,幾乎是絕熱的,在升溫階段,水化熱大量積聚在結構內部,不易散發,導致混凝土的熱阻效應。混凝土中心區域的大量熱量由于熱阻的存在而無法暢通地傳導出來,使區域的溫度急劇上升并高居不下。而混凝土表面熱量因良好的散熱條件而迅速散去,導致表面溫度的急劇下降。“熱脹冷縮”使混凝土處于受拉狀態。早期的混凝土抗拉強度是極低的,為抗壓強度的十分之一,一旦拉應力大于這一極其微小的抗拉極限強度,貫穿性的溫差裂縫便在所難免,從而破壞混凝土的整體性,降低基礎的承載力和耐久性。為了避免綜上所述的危害,就需要在大體積混凝土澆搗之前,在各預定位置預埋熱傳感裝置,以便在混凝土澆搗后(主要在前期)及時了解各點的實際溫度情況。在同一測區的測點,當其內表溫差達到報警臨界溫度(一般為25℃)時,應及時采取適當而必要的措施,使內表溫差在達到極限臨界溫度(一般為30℃)前所采取的降溫措施產生效果。

  2.8應急措施

  需密切關注測溫期間氣溫變化情況,如出現突然降溫天氣,應事先準備油布在支撐上架設保溫棚,棚內設置保溫設備。

  以溫度控制確定撤去保溫層的時間,撤除保溫層要在中心溫度與表面溫度、表面溫度與大氣溫度差值不大于25℃的情況下逐層進行,。每撤一層立即測溫。

  3結語

  綜上所述,在進行超高層建筑的大體積混凝土施工作業中,必須確保建筑的結構穩定性,以此保障建筑構建質量,這就需要對大體積混凝土施工中的每一個步驟加以嚴格把控。本文以實際超高層建筑的基底施工為例,為了有效確保混凝土所具備的剛度和強度等優越性能,必須從以下幾方面人手:(1)嚴格進行原料的選取,根據施工所要求達到的質量標準,進行水泥、粉煤灰、砂子以及添加劑類型的選擇;(2)確定各個原料之間的配合比;(3)注意混凝土及攪拌機械的運輸作業過程,確保混凝土的混合攪拌質量;(4).在基底澆筑作業中,采用泵送水泥及分層澆筑的方式,進行大體積混凝土的分層澆筑作業;(5)充分做好振搗作業的準備工作,選擇合適的插入點,嚴格依照振搗步驟加以施工作業。另外,混凝土的養護工作也非常重要,養護期間要加強混凝土的濕度和溫度控制。通過上述方法,實現對大體積混凝土施工作業的全程把控,以此防范因施工不到位所導致的混凝土裂縫問題出現,保障建筑品質。

  參考文獻

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  [3】李方剛,韋捷亮,超高層建筑大體積混凝土施工技術及質量控制Ⅱ],施工技術,2015,44(21):130-134.

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