建筑工程地下室底板大体积混凝土施工技术要点

文摘   2025-01-26 07:04   河南  
0 引言
在建筑工程领域,地下室底板大体积混凝土结构施工面积广阔、所需混凝土量庞大,该工序面临混凝土的温度控制、裂缝控制以及施工质量的保障等技术难题。随着建筑工程规模的持续扩大以及复杂性的日益增加,传统的施工技术往往无法满足现代建筑对施工精度、耐久性的严格要求。因此,对地下室底板大体积混凝土施工技术进行研究具有很高的实践价值。
1 工程概况
“骏隆·好地方”项目为框剪结构,地下1层、地上539层,建筑面积达到33734.55m²,造价达到了7397.3911万元。该项目地下室底板的混凝土施工涉及体积混凝土,底板厚度为1.2m。该工程的地下室底板不仅承载着上部结构的荷载,还需提供防水、防潮及隔热功能,因此其施工质量直接关系到整个建筑的使用寿命。大体积混凝土施工过程中,温控、裂缝控制及均匀浇筑等技术难点需要特别关注。

2 大体积混凝土的施工难点
2.1 混凝土温度控制
大体积混凝土的温控是施工中的主要难点之一。由于混凝土的水化反应会产生大量的热量,大体积混凝土内部的温度升高可能导致混凝土开裂。该项目中,地下室底板混凝土厚度为1.2m,混凝土内部温度可能达到70℃以上。如果温度控制不当,内部温度与表面温度的差异可引发热应力,导致裂缝。    
2.2 裂缝控制
裂缝是大体积混凝土施工中的常见问题,本项目中,地下室底板混凝土的收缩率要求为0.1%0.2%,在大体积混凝土中,该收缩量会累积,导致表面产生裂缝。
2.3 施工工艺
大体积混凝土的施工工艺复杂,需要协调多个方面。地下室底板的施工工艺要求精确,以确保混凝土的均匀性。本项目地下室底板的混凝土结构体量较大,实际施工过程中,施工人员需要确保在浇筑过程中混凝土的均匀性,避免出现冷缝或干接缝。

3 地下室底板大体积混凝土施工要点
3.1 施工前准备
(1)商品混凝土质量要求
本项目采用商品混凝土,根据项目的设计要求,对混凝土强度等级、性能以及耐久性等参数进行严格检测(见表1)。
(2)浇筑区域    
在地下室底板的施工区域内,设立清晰的浇筑区域标识,并确保混凝土输送管道、泵车在此区域内活动。浇筑区域应靠近混凝土搅拌站以及储料区域,以提高施工效率。
(3)施工材料储存区
设置专门的材料储存区,包括砂石、水泥、外加剂等原材料。储存区应具备遮盖设施,以防材料受潮或污染。原材料的堆放高度应控制在2m以内,以便于管理。
3.2 施工设备选型与配置
(1)混凝土泵送设备
本项目中,施工人员选择高效混凝土泵,确保混凝土能够顺利输送到施工区域。泵车配备高压泵送系统,能够适应大体积混凝土的流动要求。在输送管道方面,使用高品质的输送管道,直径应不小于150mm,以减少混凝土的输送阻力,其计算公式为:
具体实践中,计算混凝土在输送管道中的摩擦阻力以及管道内部阻力,在此基础上计算混凝土在垂直方向上提升所需要克服的阻力,将上述三部分计算结果加总,得到即为混凝土在输送过程中总的阻力(见表2)。    
(2)振捣设备
本项目中,选择2.5kW功率的振捣器用于混凝土的振实工作。振捣器应具备良好的耐用性,以确保混凝土的密实性。调整振捣器的振动频率设定在30004000次/min,以确保混凝土中的气泡被有效排除
3.3 混凝土配合比设计
设计合适的配合比不仅可以满足结构强度、耐久性、防水要求,还能够应对大体积混凝土施工中的温控以及裂缝控制问题(见表3)。
3.4 混凝土浇筑
3.4.1 浇筑方案    
考虑到本项目地下室底板的混凝土浇筑需考虑其大体积特性,为了兼顾施工安全与施工质量,决定将浇筑作业分为多个阶段,采用分段浇筑法(如图1所示)。
3.4.2 浇筑工艺流程
(1)施工前准备。正式开始浇筑作业之前,施工人员对模板以及支撑体系进行全面检查,确保模板与支撑系统的稳固性符合标准,同时进行试模验收,确保试块的尺寸与标高准确无误。在搅拌站进行混凝土预制,确保混凝土均匀性。
(2)混凝土浇筑过程。施工人员将底板区域划分为若干个浇筑区域,每个区域的最大浇筑量不超过1500m。每个阶段的浇筑时间应根据气温与混凝土强度进行调整,避免温差过大造成裂缝。从底板的一端开始浇筑,采用平行分层的方法。浇筑过程中保持混凝土的连续性,确保每层之间的良好结合
(3)混凝土后期处理。浇筑完成后,混凝土表面覆盖湿麻袋或专用养护膜,养护时间不少于14d。定期洒水保持表面湿润,防止表面干裂
3.5 大体积混凝土裂缝控制    
3.5.1 温度控制
混凝土在硬化过程中会发生水化热反应,产生大量热量。如果混凝土内部温度过高,会导致温差应力,从而引发裂缝。本项目中,施工人员对大体积混凝土实施了严格的温控措施。一方面,选择低热水泥减少水化热的释放。设计水泥用量为300kg/m3,水泥、砂、石子的配合比例为1:1.5:3。在夏季施工时,采用冷却系统对拌合水进行降温,混凝土人模温度应控制在20℃以下。现场混凝土的搅拌及运输过程中,通过冷却设备确保混凝土温度稳定。同时,设置温度传感器实时监测混凝土表面的温度。根据实际温度情况,调整冷却措施。另一方面,采用低热水泥或掺合料水泥,以降低水化热以及减少温度应力。普通硅酸盐水泥中掺人20%粉煤灰或矿渣,在降低水化热的同时,提高混凝土的抗裂性能。使用高效减水剂以及缓凝剂,控制混凝土的凝结时间。
3.5.2 施工方法
施工方法直接影响混凝土的质量以及裂缝控制效果。本项目采用分层浇筑法,避免一次性浇筑过厚。每层浇筑后,及时振捣,以消除气泡,确保混凝土的密实度。采用高频振捣器对混凝土进行充分振捣,避免出现离析现象。振捣时间控制在每层混凝土20s内,以避免过度振捣造成混凝土离析。施工过程中,每层混凝土之间应设置施工缝并进行清理,确保不同层之间的良好结合。施工缝处可设置钢筋网,以提高缝隙处的整体性。
4 结束语    
在建筑工程中,地下室底板的大体积混凝土施工是一个技术挑战性极高的环节。由于其规模庞大以及施工复杂性,施工人员必须针对大体积混凝土的特殊性质,采取有效的施工技术措施,以保证施工质量。通过本次研究得出以下结论:
在施工前的准备阶段,需要进行详细的混凝土配合比设计,确保混凝土的强度符合要求。此外,应制定详细的施工计划,避免因温差过大而导致混凝土出现裂缝,混凝土浇筑过程中,必须严格控制浇筑速度以及浇筑层厚,采用适当的振捣方法,确保混凝土的均匀性。为了有效控制大体积混凝土的裂缝,必须实施实时的温度监测,同时加强养护工作,保持混凝土的湿润状态,防止裂缝的产生。    

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