大体积混凝土基础施工中注意事项

摘要：大体积混凝土基础施工,工程量大,质量要求高工序较为重复,涉及到钢筋工程,模板工程混凝土工程,监测工作等方方面面,因此,一定要进行科学施工。本文主要阐述了钢筋工程、模板工程、混凝土工程等大体积混凝土基础施工技术问题。并对其中存在的问题提出了相应的解决措施。

关键词：大体积混凝土；基础施工；注意事项

中图分类号：TV331文献标识码： A

前言

大体积混凝土基础施工,工程量大,质量要求高工序较为重复,涉及到钢筋工程,模板工程混凝土工程,监测工作等方方面面,因此,一定要进行科学施工。大体积钢筋混凝土基础具有 结构厚、钢筋密、混凝土数量多,工程条件复杂和施工技术要求高的特点。较大体积混凝土基础除必须满足强度、刚度、整体性和耐久性要求之外,如何控制温度变形裂缝开展是一个重要的关键问题。

一、大体积混凝土常见基础施工工程

1、钢筋工程

大体积混凝土结构因其厚度大,应为上、下两层钢筋,而且上下层钢筋高差较大,为保证上层钢筋的标高,要设立支架支撑上层钢筋。在一般工程中,多用2 ～5mm螺纹钢筋作支架,其用钢量较大,稳定性较差,不易保证上层钢筋在同一水平面上。施工中要加强监护,保证操作安全。在上、下层钢筋高差更大、配筋更多的工程中,要采用角钢焊制的支架来支承上层钢筋的重量,控制钢筋的标高,承担上部操作平台的全部施工荷载。支架的立柱下端焊在桩帽的主筋上,上端焊上一段插座管,插入48mm钢筋脚手管,用横楞和满铺脚手板组成浇筑混凝土用的操作平台。钢筋网片和钢筋骨架可在现场地面上加工成型,再进行安装。

2、模板工程

大体积混凝土结构施工一般采用泵送工艺浇筑混凝土,此工艺不但浇筑速度较快,浇筑面也集中。这是因为这种工艺决定了它不可能做到同时将混凝土均匀地分送到浇筑混凝土的不同部位,因此,会使某一部分的混凝土堆高较大,对侧模板出现很大的侧向压力,同时,也由于结构本身尺寸厚大,这对侧模板也会出现较大的侧压力。要按实际受力状况,对模板和支撑系统等进行认真计算,以确保模板体系的强度、刚度及稳定性。在侧模及支撑设计与施工中,要注意以下几个问题。

(1)由于大体积混凝土结构基础垫层面积较大,垫层浇筑后其表面不可能保持理想的平整状态。在钢模板的下端要通长铺设一根50mm×100mm小方木,用水平仪找平调整,确保安装好的钢模板上口能在同一标高上。要在小方木上开设50mm×300mm的排水孔,以把大体积混凝土浇筑时出现的泌水和浮浆排出。

(2)基础钢筋绑扎结束后,要进行模板校正,并焊接模板内的上、中、下三道拉杆。上面一道先与角铁支架连接后,再用圆钢拉杆焊在第三排桩帽上,中间一道拉杆斜焊在第二排桩帽上,下面一道直接焊在底板的受力钢筋上。

(3)为确保模板的整体刚度,在模板外侧布置三道通长横向围檩,并与竖向肋用连接件固定。由于泵送混凝土浇筑速度快,对模板的侧向压力也相应增大,所以,为确保模板的安全和稳定,在模板外侧另加三道木支撑。

3、混凝土工程泵车的布置

(1)按混凝土的浇筑计划、顺序和速度等要求来选择混凝土泵车的型号、数量及每台泵车负责的浇筑范围。在泵车布置上,要尽可能使泵车靠近基坑,使布料杆扩大服务半径,使最长的水平输送管控制在120m左右,并尽可能减少使用90°的弯管。

(2)严格施工中平面管理和道路交通管理,抓好施工道路的质量,是确保泵车、搅拌送输车正常运输的重要一环。在泵送混凝土的施工过程中,最容易发生的是混凝土堵塞,为了充分发挥泵车的效率,确保管道输送畅通,可采取以下措施:加强混凝土的级配管理和坍落度控制,确保混凝土的可泵性。在搅拌运输车在卸料前,要高速运转1min,使卸料时的混凝土质量均匀;要严格泵车管理。在泵送过程中,气温较高时,如连续压送,工作油温可能会升温到60℃,为确保泵车正常工作,要对水箱中的冷却水及时调换,控制油温在50℃以下。大体积混凝土的温度监测工作监测混凝土内部的温度,应采用在混凝土内不同部位埋设铜热传感器,用混凝土温度测定记录仪进行施工全过程的跟踪和监测。测温点的布置要便于绘制温度变化梯度图,可布置在基础平面的对称轴和对角线上。测温点应设在混凝土结构厚度的1/2、1/4和表面处,离钢筋的距离应大于30mm。铜热传感器也可用绝缘胶布绑扎于预定测点位置处的钢筋上。如预定位置处无钢筋,可另外设置钢筋。由于钢筋的导热系数大,传感器直接接触钢筋会使该部位的温度值失真,故要用绝缘胶布绑扎。待各铜热传感器绑扎完毕后,应将馈线收成一束,固定在钢筋上并引出,以避免在浇筑混凝土时馈线受到损伤。待馈线与测定记录仪接好后,须再次对传感器进行试测检查,试测完全合格后,混凝土测试的准备工作即告结束。

二、大体积混凝土裂缝产生的原因及控制措施

1、浇筑温度

混凝土的浇筑温度是混凝土产生水化热温升的基础。混凝土的浇筑温度越高，其产生的水化热峰值也越高。因此在工程实践中，在高温季节浇筑大体积混凝土时通常采用骨料预冷，加冰拌和等措施来降低浇筑时的温度，以达到控制混凝土最高温升的目的水泥在水化过程中要释放出一定的热量，而大体积混凝土结构断面较厚．表面系数相对较小，所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去，以至于越积越高，使内外温差增大。

2、材料质量及导热性能

水泥品种和单位体积混凝土水泥用量的差异，产生的最终水化热是不同的。这两个因素对混凝土绝热温升热峰值有显著影响，因此浇筑大体积混凝土时应尽量采用低热水泥；导热系数高的混凝土，热量传递效率高，能够显著降低混凝土内外的温差，从而降低由此引起的应力。除此以外，还可以采取施工过程中加强散热措施。

3、环境温度

施工期环境温度的影响主要是造成混凝土内外温差较大。混凝土表面温度随环境温度降低而降低，而环境温度对其内部热峰值的影响不大，进而引起的混凝土内外温度梯度的显著变化，加剧温度应力的产生，因此要特别注意在寒冷季节施工时的防护措施。外界气温和湿度的变化大体积混凝土结构在施工期间，外界气温的变化对裂缝的产生有着很大的影响。混凝土内部的温度是由浇筑温度、水泥水化熟的绝热温升和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。浇筑温度与外界气温有着直接关系，外界气温愈高，混凝土的浇筑温度也就会愈高；假如外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温度梯度。

三、混凝土收缩变形及混凝土几何尺寸

混凝土空隙中存在多余水分的蒸发，会引起混凝土体积的收缩（干缩），如果收缩受到约束，即会引起开裂，并随龄期的增长而发展混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为混凝土收缩。混凝土在不受外力的情况下的这种自发变形受到外部约束时，将在混凝土中产生拉应力，使得混凝土开裂。引起混凝土的裂缝主要有塑性收缩、干燥收缩和温度收缩３种。在硬化初期主要是水泥水化凝固结硬过程中产生的体积变化，后期主要是混凝土内部自由水分蒸发而引起的干缩变形；通过实测可知，混凝土浇筑层厚度对其温度影响很大，混凝土达到稳定所需试件随着浇筑层厚度减小而缩短。此外，大体积混凝土尺寸越大，越容易产生裂缝。

结语

从事施工的技术人员,首先应了解大体积混凝土中温度变化所引起的应力状态对结构的影响,掌握温度裂缝和收缩裂缝变化规律,如果忽视这些影响,会给大体积混凝土的施工质量带来后果,同时还要掌握大体积混凝土浇筑过程的正确工艺和后浇带施工注意事项,才能确保大体积混凝土安全可靠。

参考文献

[1]. 周.大体积混凝土基础施工中注意事项[J].科技信息.2011(12)

[2]. 伍江帆.大体积混凝土浇筑技术[J].中国科技信息.2005(21)

[3]. 姜春东.防止大体积混凝土温度裂缝的技术措施[J].科技风.2009(24)