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关键词:筏板基础施工
筏板基础由整块钢筋混凝土平板或板与梁等组成。这类基础,整体性好,抗弯刚度大,可调整和避免结构物局部发生显著的不均匀沉降。施工时要按施工操作工艺,保证施工质量。
1.主要材料
水泥、砂子、.石子、减水剂、早强剂、钢筋、垫块
2.主要机具设备
2.1机械设备
混凝土搅拌机、皮带输送机、插入式振动器、平板式振动器、自卸式振器、自卸翻斗汽车、机动翻斗车、混凝土搅拌运输和输送泵车(泵送混凝土用)等。
2.2 主要工具
大小平锹、串筒、溜槽、胶皮管、混凝土卸料槽、吊斗、手推胶轮车、抹子。科技论文。
3.作业条件
3.1已编制施工组织设计或施工方案,包括土方开挖、地基处理、深基坑降水和支护、支模和混凝土浇灌程序方法及对邻近建筑物的保护等。
3.2基底土质情况和标高、基础轴线尺寸,已经过鉴定和检查,并办理隐蔽检查手续。
3.3模板已经过检查,符合设计要求,并办完预检手续。
3.4在槽帮、墙面或模板上划或弹好混凝土浇筑高度标志,每隔3m左右钉上水平桩。科技论文。
3.5埋设在基础中的钢筋、螺栓、预埋件、暖卫、电气等各种管线均已安装完毕,各专业已经汇签,并经质检部门验收,办完隐检手续。
3.6混凝土配合比已由试验室确定,并根据现场材料调整复核;后台磅秤已经检查;并进行开盘交底,准备好试模。
3.7施工临时供水、供电线路已设置,施工机具设备已进行安装就位,并试运转正常。
3.8混凝土的浇筑程序、方法、质量要求已进行详细的层层技术交底。
4.施工操作工艺
4.1地坑开挖,如有地下水,应采用人工降低地下水位至基坑底50㎝以下部位,保持在无水的情况下进行土方开挖和基础结构施工。
4.2.基坑土方开挖注意保持基坑底上的原状结构,如采用机械开挖时,基坑底面以上20~40㎝厚的土层,应采用人工清除,避免超挖或破坏基土。如局部有软弱土层或超挖,应进行换填,并夯实。基坑开挖应连续进行,如基坑挖好后不能立即进行下一道工序,应在基底以上留置150~200㎜一层不挖,待下道工序施工时再挖至设计基坑底标高,以免基土被扰动。
4.3.筏板基础施工,可根据结构情况和施工具体条件及要求,采用以下两种方法之一:(1)先在垫层上绑扎底板、梁的钢筋和上部柱插筋,先浇筑底板混凝土,待达到25%以上强度后,再在底板上支梁侧模板,浇筑完梁部分混凝土;(2)采取底板和梁钢筋、模板一次同时支好,梁侧模板用混凝土支墩或钢支脚支承,并固定牢固,混凝土一次连续浇筑完成。但两种方法都应注意保证梁位置和柱插筋位置正确,混凝土应一次连续浇筑完成。
4.4当筏板基础长度很长(40m以上)时,应考虑在中部适当部位留设贯通后浇缝带,以避免出现温度收缩裂缝和便于进行施工分段流水作业;对超厚的筏形基础,应考虑采取降低水泥水化热和浇筑入模温度的措施,以避免出现过大温度收缩应力,导致基础底板裂缝。
4.5混凝土浇筑,应先清除地基或垫层上淤泥和垃圾,基坑内不得存有积水;木模应浇水湿润,板缝和孔洞应予堵严。
4.6浇筑高度超过2m时,应使用串筒、溜槽(管),以防离析,混凝土应分层连续进行,每层厚度为250~300㎜。
4.7 浇筑混凝土时,应经常注意观察模板、钢筋、预埋铁件、预留孔洞和管道有无走动情况,发现变形或位移时,应停止浇筑,在混凝土初凝前处理完后,再继续浇筑。
4.8混凝土浇筑振捣密实后,应用木抹子搓平或用铁抹子压光。科技论文。
4.9 基础浇筑完毕,表面应覆盖和洒水养护,时间不少于7d,必要时应采取保温养护措施,并防止浸泡地基。
4.10 在基础底板上埋设好沉降观测点,定期进行观测、分析,作好记录。
5.质量标准
5.1混凝土所用的水泥、水、骨料、外加剂等,必须符合施工规范和有关的规定。
5.2混凝土的配合比、原材料计量、搅拌、养护和施工缝处理,必须符合施工规范的规定。
5.3评定混凝土强度的试块,必须按规定取样、制作、养护和试验,其强度必须符合设计要求和评定标准的规定。
5.4基础中钢筋的规格、形状、尺寸、数量、锚固长度、接头设置,必须符合设计要求和施工规范的规定。
5.5混凝土应振捣密实,蜂窝面积不大于400cm2。孔洞面积不大于100 cm2。
5.6基础的允许偏差及检验方法见表
摘要:此种支设方法主要通过对勾头螺栓和定位马凳的设计,采用新型勾拉支模体系,成功进行了大高差、多台阶基础悬模支设,完成筏板基础混凝土的一次性浇筑,保障了基础底板结构整体性,具有经济、简便、快捷的施工特点。
关键词:大高差筏板;新技术;施工特点及要素
对于大高差多台阶的筏板基础,传统做法主要分两种,一种是分台阶多次浇筑,一种是多台阶一起浇筑,前种做法的弊端主要是延长了施工工期,同时在筏板基础上出现了多条施工缝,后一种做法在支模方法上没有统一施工标准,实际施工中多容易出现胀模等质量缺陷。其中坡地建筑较多采用多阶连续筏板基础结构形式,基础设计高差过大增加了模板支设难度,基础模板强度、刚度和整体性不易保证。在经过我项目多次实践后,找到了一种切实可行的支设方法(以下简称勾拉支设),可保证基础混凝土较好的施工质量,并且具有稳定、安全、经济、可操作性强的施工特点,具有较好的经济效益和社会价值。现将其施工经验总结,以供大家参考。
一、施工特点
1、勾头螺栓及树枝型定位马凳制作
勾头螺栓使用对拉螺栓制作,通过施工实际情况对勾头螺栓的长度计算,使用钢筋弯曲机批量生产;定位马凳呈树枝型,马凳下部放于下层筏板的下网钢筋上,马凳上部竖向钢筋起到定位悬模水平方向作用,马凳上部第一个横向钢筋起到支撑悬模底部作用,第二个横向钢筋起到支撑筏板基础下层台阶的上层钢筋网作用。
2、采用勾拉结合的施工方法
可使悬模的强度、刚度和整体性比其它支模体系更有保障,能确保混凝土浇筑过程中模板体系变形控制在1~3mm范围内,拆模后混凝土垂直度及平整度均在1~5mm范围以内。使用勾头螺栓将模板固定于上层筏板台阶钢筋骨架上,并用铁丝将勾头拉结于上层筏板台阶的下网钢筋上,比传统的钢管支顶系统更经济便捷,受力更合理。
3、悬模采用内勾、上部斜拉的施工方法
施工过程中模板的稳定性等质量因素更易控制,不会影响筏板各台阶表面的找平,将人为因素的影响降低。
二、施工要点
1、施工准备
(1)制作勾头螺栓
勾头螺栓由对拉螺栓制作,选用M14的对拉螺栓,在选取长度上由工程实际情况而定,对拉螺栓长度=弯曲段长度+平直段长度+弯曲损耗。其中弯曲段长度
(2)加工组合木模板
模板种类选取可按施工现场材料选定,有条件多选为木模板,以保证模板的刚度。模板高度由筏板台阶的高度而定,一般比筏板高度高200mm~300mm。确定高度后,用钻孔电钻对模板进行钻孔,孔径为16mm。钻孔时,下排孔中心距模板下口200mm,上排孔中心距模板上口为400mm,孔竖距不大于500mm,孔横距不大于600mm,确定后统一尺寸便于施工。用木方将模板拼装,相临木方接头交错布置,木方间距不超过200mm,并避开孔口,拼装长度以便于实际运输方便为准。
(3)制做定位马凳
马凳分两类制作,一类采用直径18mm二级钢焊接而成,平台部位马凳采用扭工字型支承马凳,上部焊接通长钢筋,纵向间距2m,同一通长钢筋内横向间距1.5m。另一类在筏板台阶高差变化处设树枝型定位马凳,定位马凳横向间距1m,下阶筏板上层钢筋绑扎完毕后,点焊固定在钢筋网片上。马凳上部竖向钢筋起到定位悬模水平方向作用,马凳上部第一个横向钢筋起到支撑悬模底部作用,第二个横向钢筋起到支撑筏板基础下层台阶的上层钢筋网作用。马凳焊接使用E50焊条,以保护焊接强度,焊点焊缝要符合施工工程焊接要求。马凳焊接应符合行业标准《钢筋焊接及验收规程》(JGJ 18-2003)和《钢筋焊接接头试验方法标准》(JGJ/T 27-2001)的规定。
2.测量放线
在筏板钢筋绑扎验收完毕后,根据设计图纸,使用经纬仪对筏板台阶水平位置定位放线,并打出控制线标识在下层台阶的钢筋网上。使用水准仪确定筏板每个台阶的高度,在台阶高差附近做多点标识。
3.安装准备
(1)钢筋绑扎完毕,侧面钢筋保护层的塑料垫块已安置到位,各分项工程通过隐蔽验收工作。
(2)焊接筏板上层台阶模板的定位钢筋,起到顶棍作用,防止塑料垫块刚度不足,其纵横间距为1m,且竖向至少设置两排定位钢筋。定位钢筋采用直径18mm二级钢制作,为100mm的短钢筋头,先用扎丝将其正确固定在筏板钢筋上,然后进行点焊。
(3)根椐控制线,使用小铁锤校正定位马凳位置,并将其点焊在下阶筏板上层钢筋网上。
4.悬模支设
(1)将拼装完成的模板就位,相互对接固定。
(2)穿入勾头螺栓,使用两根钢管垂直背楞,钢管长度大于模板高度,垫上三星卡、旋紧螺帽固定,校正。
(3)用双股10#铁丝将上部两排勾头螺栓分别成30°45°固定于筏板上层台阶的下网钢筋上,将其绞紧打结,使其有一定预加应力。
(4)通过松紧勾头螺栓的螺母,重新校正模板,且保证铁丝的预加应力。模板垂直度为-3mm~0mm,即向上口可稍向内有偏差。
5.浇筑混凝土
(1)混凝土自低台阶向高台阶浇筑,采用自然分层浇筑的方法。
(2)在浇筑悬模上层台阶混凝土时,浇筑点选在离悬模2m以外的点,避免给悬模增加额外的混凝土冲击荷载。
(3)在振捣混凝土时,应注意振捣棒不要紧贴悬模,避免对悬模造成直接振动,有专人护膜。
6.模板的拆除、清理钢筋
(1)严格掌握拆模强度,常温施工时不得低于1.0MPa,冬季施工时不得低于受冻临界强度,并保证拆模时墙体不粘模、不缺角、不裂缝。
(2)剪力墙拆模时,按支模的逆顺序进行,注意保护现浇筏板立面,严禁强行砸撬模板。若脱模困难,则在模板周边多点采用撬棍轻撬。拆模后将螺母、三星卡,钢管、木方、木模板分类收集,运出施工作业面,集中堆放。
(3)对筏板混凝土浇水养护,在其达到设计强度后,将筏板表面及侧面多余钢筋使用氧气焊切除。
三、新技术施工优势
1.操作工效高
对于斜支撑支模方式而言,勾拉结合的悬模支设体系具有方便快捷等优点,工人可以利用调节勾头螺栓的螺母对模板进行快速的校正和固定,而且由于这种支撑体系对钢管数量要求较少,工人不需要大量搬运钢管、搭设支撑,降低了工人的劳动强度。
关键词:筏板基础;结构设计;问题
中图分类号:TB482.2 文献标识码:A 文章编号:
引言
随着我们国家经济水平的不断提高,近些年来,国家的建筑行业也蓬勃发展起来。建筑设计的推陈出新和建筑使用性能的不断扩大,无论是从建筑的数量上还是质量上都对建筑行业提出了新的要求。筏板基础也理所当然的成为人们关注的对象,越来越多的被人们所认识和研究。筏板基础从传统的应用于大型高层的建筑开始,到现今在一些纷繁复杂的小型建筑中也得到重视,其地位和分量也不断增加,所以,我们非常有必要对筏板基础设计的方法进行探讨。
1.当前筏板基础设计存在的常见问题。
1.1设计人员对筏板设计影响因素考虑不足。如地基变形的影响、地下水浮力的影响、基坑开挖引起的土自重应力补偿等等。这些问题考虑不足,往往影响工程造价,本来使用天然地基筏板基础就能满足要求而却不恰当地使用了桩筏基础。
1.2对筏板厚度计算偏于保守。一是把上部结构和基础作为两个独立的单元分别考虑,在上部荷载作用下求得上部结构内力和基础反力,然后把反力作用在弹性地基上计算基础的内力,这种设计方法没有考虑上部结构刚度对基础的作用,从而导致基础设计偏于保守;二是传统上凭经验假定,然后再进行冲切验算,这实际上说明目前在筏板厚度确定的问题上,并没有什么方法,由此难免造成当前在高层建筑中,不少超过1.5米厚的,个别的厚度竟达4米。
2.筏板基础埋深及承载力的确定
在城市区域,基础筏板的预埋深度取决于所需建造的建筑物地下室的层数多少和每层的高度。而地下室的层数多少和层高高度则由地下室的功能属性所决定,一般为城市里用地紧张,地价昂贵且建筑密集的高层所附带的地下停车场、基础设备用房、地下水池及人防工程。
在确定了基础筏板的埋置深度之后,我们就可以利用深度在充分分析建筑用地的岩石土层的情况下,进行基础选型。首先研究天然筏板基础的可能选取的概率。一般情况下,地下室的构造要求其地下水位相对较高,且具有一定程度的埋深。由天然筏板基础的补偿特性决定了两种选择地基的方法,即其一为按照补偿性基础分析地基承载力;另一为地基承载力设计值的直接确定法:参照国家的相关规范条文,利用地基承载力的标准值,然后用深度和宽度去修正得到承载力的设计值,最后进行原位试验和室内土工试验,两项试验结果的相结合可以综合判定出建筑持力层的承载力。
3.天然筏板基础的变形计算
地基的承载力和地基的变形程度是地基计算的两个基础方面。就目前的理论知识而言,地基的变形计算缺少精准性,在没有可靠的数据做基础的前提下,在工程中凭借经验施工,保守的进行基础设计,计算预估出过高的沉降量,导致本可以使用天然地基的工程错误的采用了桩地基,从而使工程造价提高,浪费了人力、物力和财力。而对于高层建筑和超高层建筑物,基础变形的程度计算更是起着决定性的控制作用。然而在实际工作中我们会发现,按照规范条文,运用分层综合方法进行运算,采用各向同性均质线性变形体计算模型运算出的自由沉降量与实际测量得到的地基变形量存在着一定的差异。分析这些差异的主要原因是利用公式计算的建筑物沉降量只与基础尺寸有关,而实测沉降量已受到上部结构与基础刚度的调整,采用筏板基础的高层建筑物,由于其荷载大、基础宽,因而压缩层深度大,与一般多层建筑物不同,地基不是均一持力层,因此应用规范地基变形计算与实际变形有一定的差别。
4.筏板基础的结构设计
筏板基础的主要结构形式有平板式筏基和肋梁式筏基, 包括等厚度或变厚度底板和纵横向肋梁。 一般情况下宜将基础肋梁置于底板上面, 如果地基不均匀或有使用要求时, 可将肋梁置于板下, 框架柱位于肋梁交点处。 在具体筏基设计时应着重考虑如下问题:
4.1应尽量使上部结构的荷载合力重心与筏基形心相重合, 从而确定底板的形状和尺寸。当需要将底板设计成悬挑板时,要综合考虑上述多方面因素以减小基础端部基底反力过大而对基础弯距的影响;
4.2底板厚度由抗冲切和抗剪强度验算确定。 柱网间距较大时可在柱间设置加强板带(暗梁加配箍筋) 来提高抗冲切强度以减少板厚, 也可采用后张预应力钢筋法来减少混凝土用量和造价。决定板厚的关键因素是冲切, 应对筏基进行详细的冲切验算;
4.3无肋梁筏板基础的配筋可近似按无梁楼盖设柱上板带和跨中板带(倒楼盖法) 的计算方法进行, 精确计算可用有限元法;对肋梁式筏基, 当肋梁高度比板厚大得较多时, 可分别计算底板和肋梁的配筋, 即底板以肋梁为固定支座按双向板计算跨中和支座弯矩, 并适当调整板跨中和支座的配筋;
4.4构造配筋要求: 筏板受力筋应满足规范中0.15%的配筋率要求, 悬挑板角处应设置放射状附加钢筋等。设计人员往往配置受力钢筋有余, 构造钢筋却配置不足。
4.5筏板基础厚度的确定: 筏板基础的厚度由抗冲切和抗剪强度确定,同时要满足抗渗要求,局部柱距及柱荷载较大时,可在柱下板底加墩或设置暗梁且配置抗冲切箍筋,来增加板的局部抗剪切能力,避免因少数柱而将整个筏板加厚。除强度验算控制外,还要求筏板基础有较强的整体刚度。一般经验是筏板的厚度按地面上楼层数估算,每层约需板厚50mm~80mm。例如工程塔楼地上21层,筏板厚度为1100mm;部分轴力较大的柱,柱下板底加墩,柱墩厚度为1600mm。
4.6筏板基础的内力分析:筏板基础的内力分析常用简化计算方法,其最基本的特点是将由上部结构、基础和地基3部分构成的一个完整的静力平衡体系,分割成3个部分,独立求解。倒楼盖法是应用得最广泛的一种简化计算方法。倒楼盖法适用于地基比较均匀、筏板基础和上部结构刚度相对较大、柱轴力及柱距相差不大;其缺点是完全不能考虑基础的整体作用,也无法计算挠曲变形,夸大上部结构刚度的影响。上部结构、基础和地基三者的关系是相互影响、相互制约的关系。把上部结构、基础和地基三者作为一个共同工作的整体的计算方法,其最基本的假定是上部结构与基础、基础与地基连接界面处变形协调,整个体系符合静力平衡。对于基础,由于考虑了上部结构的贡献,使其整体弯曲变形和内力减小,而取得较为经济的效果;对于上部结构,由于考虑了因基础变形引起的变形,这种变形将使上部结构产生次应力,考虑了这种次应力,结构将更安全。
5.结束语
建筑基础选型是整个结构设计中的一个重要组成部分,直接关系到工程造价、施工难度和工期,因此应认真研究场地岩土性质和上部结构特点,通过综合技术经济比较确定。高层建筑的基础选型应因地制宜,除基础应满足现行规范允许的沉降量和沉降差的限值外,整体结构应符合规范对强度、刚度和延性的要求。选用筏板基础不是绝对的,而安全可靠、经济合理才是基础选型的标准。
参考文献:
[1]1.中华人民共和国建设部.GB 50007-2002建筑地基基础设计规范.北京:中国建筑工业出版社,2002.
[2]中国建筑科学研究院.JGJ 3―2002高层建筑混凝土结构技术规程.北京:中国建筑工业出版社,2002.
关键词:混凝土;筏板基础;控温;施工
1.工程概况
凤凰城S区7~8号楼及B车库工程为钢筋混凝土框架剪力墙结构,总建筑面积约112262.00,地上建筑面积为77300.00,地下室建筑面积34962.00,地下为二层车库,地下2层,地上32层,建筑结构安全等级为二级,建筑设计使用年限为50年。
2. 筏板控温的目的
本工程基础为2m的筏板基础,属大体积混凝土结构,大体积砼是指砼结构断面最小尺寸在100cm以上或要求限制由于水化热引起体积变化的砼。在施工中应针对结构断面、材料选用、施工工艺、周围环境等条件估算砼内部的最高温度,采取有效措施,降低水化热,控制砼中心温度和表面温度之差,使其不大于25℃,防止砼裂缝。
3. 混凝土温度计算方法
3.1混凝土拌合物的温度
混凝土拌合物的温度是各种原材料入机温度的中和。
温度计算:
水 泥:274 Kg 60℃
砂 子:767 Kg 35℃ 含水率为3%
石 子:1030Kg 35℃ 含水率为2%
水:180 Kg 25℃
粉煤灰:90 Kg 35℃
外加剂:5.88 Kg 30℃
TO=[0.9(MceTce+MsaTsa+MgTg)+4.2Tw(Mw-WsaMsa-WgMg)+C1(WsaMsaTsa+WgMgTg)-C2(WsaMsa+WgMg)]/[4.2Mw+0.9(Mce+Msa+Mg)]
式 中:TO ――混凝土拌合物的温度(℃)
Mw、Mce、Msa、Mg ――水、水泥、砂、石每m3的用量(kg/m3)
Tw、Tce、Tsa、Tg ――水、水泥、砂、石入机前温度
Wsa、Wg ――砂、石的含水率(%)
C1、C2 ――水的比热溶(kJ/Kg K)及溶解热(kJ/Kg)
C1=4.2,C2=0(当骨料温度>0℃时)
TO=[0.9(274×60+8×35+767×35+1030×35)+4.2×25(180-767×3%-1030×2%)+4.2(3%×767×35+2%×1030×35)-0]/[4.2×180+0.9(274+767+1030)]=35.26℃
3.2混凝土拌合物的出机温度
T1=T0-0.16(T0-Ti)
式中: T1――混凝土拌合物的出机温度(℃)
Ti――搅拌棚内温度,约28℃
T1=35.26-0.16(35.26-28)=34.09℃
3.3混凝土拌合物浇筑完成时的温度
T2= T1-(αtt+0.032n)(T1-Ta)℃
式中:T2――混凝土拌合物经运输至浇筑完成时的温度(℃)
α――温度损失系数 取0.25
tt――混凝土自运输至浇筑完成时的时间 取0.7h
n ――混凝土转运次数 取3
Ta――运输时的环境气温 取25
T2=34.09-(0.25×0.7+0.032×3)(34.09-25)=31.62℃
混凝土拌合物浇筑完成时温度计算中略去了模板和钢筋的吸热影响。
3.4混凝土最高温升值
Tmax=T2 + QK/10 + F/50
式中:Tmax――混凝土最高温升值(℃)
Q ――水泥用量 约274kg
F ――粉煤灰用量90kg
K ――使用42.5普通硅酸盐水泥时取1.25。
Tmax=31.62+274×1.25/10+90/50=67.67℃
该温度为筏板混凝土内部中心点的温升高峰值,一般在混凝土浇筑后3d左右产生,以后趋于稳定不再升温,并且开始逐步降温。
3.5混凝土表面温度
规范规定:对大体积混凝土的养护,应采取控温措施,并按要求测定浇筑后的混凝土表面和内部温度,将温度差控制在25℃以内。
由于混凝土内部最高温升值理论计算为67.67℃,因此将混凝土表面的温度控制在43℃左右,这样混凝土内部温度与表面温度,以及表面温度与环境温度之差均不超过25℃,表面温度的控制可采取调整保温层的厚度来完成。
4. 混凝土材料选择
4.1水泥
普通硅酸盐水泥42.5,28d水化热为377KJ/Kg,普通硅酸盐水泥各种性能都较好,因此决定采用普通硅酸盐42.5水泥。再通过掺加合适的外加剂可以改善混凝土的性能。
4.2粗骨料
采用碎石,粒径5-31mm,含泥量不大于1%,选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土,和易性较好,抗压强度较高,同时可以减少用水量及水泥用量,从而使水泥水化热减少,降低混凝土温升。
4.3细骨料
采用中砂,平均粒径大于0.5mm,含泥量不大于2%。选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右,同时相应减少水泥用量,使水泥水化热减少,降低混凝土温升,并可减少混凝土收缩。
4.4粉煤灰
由于混凝土的浇筑方式为泵送,为了改善混凝土的和易性便于泵送,考虑掺加适量的粉煤灰,粉煤灰的掺量控制在10%以内。
4.5外加剂
掺加适量缓凝高效减水剂H-FDN300,掺量1.62%,对混凝土收缩有补偿功能,可提高混凝土的抗裂性和防水性能。
5. 测温探头的埋设
每个测温点放置三个测温探头,筏板底部、中部、上部各一个,在浇筑混凝土时,将连好测温线的探头预埋混凝土中,温度传感器处于测温点位置,插头留在混凝土外面并用塑料袋罩好,避免潮湿,保持清洁。为便于操作,留在外面的导线长度应大于 20cm 。测温时,按下主机电源开关,将测温线插头插入主机插座中,主机显示屏上即可显示相应测温点的温度。
6. 温度监测控制
(1)砼浇筑后10~12小时之内在其上覆盖一层塑料薄膜,然后再蓄水养护。
(2)砼测温从砼浇筑后12小时开始,温度上升阶段,每2h测一次,温度下降阶段每4h测一次,5天后8h测一次。同时应测大气温度。所有测温孔均应编号,进行混凝土内部不同深度和表面温度的测量。
(3)测温时发现混凝土内部最高温度与表面温度之差达到25℃或温度异常时,应及时通知技术部门和项目工程师,以便及时采取措施。
(4)测温结束后,应进行测温结果分析,并绘制砼中心温度,砼中心与表面的温度、砼表面温度与时间(天)的曲线。
8.结语
在筏板基础混凝土施工中,温度与温度应力的发展规律对混凝土的裂缝控制是至关重要的。所以在施工中一定要严密监控筏板基础温度,保证施工质量。
论文摘要:建筑工程大量使用了筏板基础,筏板基础混凝土产生裂缝,本文从筏板基础的表面裂缝和收缩裂缝进行了分析,有针对性的提出了筏板基础混凝土裂缝的预防措施,为今后工程实践起到简单的导引作用。
城市建设高速发展今天,高层建筑工程不断的涌现在各大中城市中。筏板基础的应用越来越广泛,但筏板基础混凝土体积大,混凝土在浇筑和硬化过程中释放的水化热会产生较大的温度应力和收缩应力,导致混凝土出现裂缝,不仅有损外观形象,还会造成钢筋外露、腐蚀并减小建筑结构抵抗荷载的能力,降低建筑结构的整体性和刚度,成为结构的隐患。
一 筏板基础混凝土温度裂缝机理分析
(一)水泥水化放热产生的温度收缩
水泥水化放热是筏板基础大体积混凝土产生裂缝的主要原因。水泥水化时会产生大量的热量,而大体积混凝土结构物的断面一般较厚,热量聚集在结构物内部不易散热,混凝土会因受热而产生较大的体积膨胀。在此后的降温阶段,混凝土体积会因自身温度不断降低而逐渐收缩。此时,筏板受到地基或其他结构物件的约束,这样就会在混凝土筏板内部产生很大的温度收缩应力。一旦混凝土筏板中的温度收缩应力超过了混凝土当时龄期的拉应力强度,就会在混凝土中产生贯串整个截面的裂缝,使结构的抗渗性、整体性、耐久性等性能严重降低,带来严重后果。另外,筏板基础混凝土还会因为内部散热慢而温度较高,表面部分散热快而温度低,使混凝土内部与表面之间收缩值相差过大,产生过大的表面拉应力,从而使混凝土表面产生裂缝。
(二)外界气温变化的影响
外界气温愈高,混凝土的浇注温度也愈高,而外界温度下降,又增加了混凝土的降温幅度,特别是气温骤降,会大大增加外层混凝土与内部混凝土的温度梯度,这对筏板基础大体积混凝土是极为不利的。
混凝土内部的温度是水化热的绝热温度,浇注温度和结构物的散热降温导致各种温度的叠加,而温度应力则是由温差所引起的温度变形造成的。温差越大,温度应力也越大。同时,在高温条件下,大体积混凝土不易散热,在这种情况下,研究合理的温度控制措施,防止混凝土内外温差引起的温度应力,就显得更为重要。
(三) 内外约束条件
约束条件一般可概括为两类:即外约束和内约束。外约束是指结构物的边界条件,一般指支座或其他外界因素对结构物变形的约束。内约束是指较大断面的结构,由于内部非均匀的温度及收缩分布,各质点变形不均匀而产生的相互约束。具有大断面的结构,其结构因断面尺寸较大,其变形还可能受到其他物体的宏观约束。
综合以上分析,我们不难看出,建筑工程筏板混凝土产生裂缝的原因,以温度收缩产生的裂缝为常见,危害也最大。在筏板混凝土施工中,既要防止混凝土的表面裂缝,又要防止混凝土的收缩裂缝。所以,基于这两方面的原因,我们可以从下方面的力学分析中得出控制预防的方法。
二 筏板基础混凝土表面裂缝控制的力学分析
混凝土浇筑初期,水泥水化产生大量的水化热,使筏板混凝土的温度上升很快。但由于混凝土表面散热条件较好,热量可向大气中散发,所以其表面温度上升较少;而其内部由于散热条件较差,热量散发少,这样其内部温度上升较多。内外部由此形成了温度梯度,结果在筏板混凝土内部产生压应力,面层上产生拉应力,当该拉应力超过混凝土的抗拉强度时,在筏板混凝土的表面就会产生裂缝。 转贴于 产生裂缝的温度应力包括两个主要组成部分:升温阶段,由混凝土中心温度与混凝土表面温度之差产生的相对变形受到约束引起的温度应力;降温阶段,由混凝土内部从高温降至环境温度时产生收缩变形受到外约束而引起的温度应力。所以,我们控制筏板混凝土裂缝的一项关键因素是将筏板混凝土表面温差控制在一定范围内,使其由于此原因产生的温度应力小于同龄期混凝土的抗拉强度。根据现阶段的工程实践及理论研究,我国《混凝土外加剂应用技术规范》把温差限值确定为25℃。
三 筏板基础混凝土收缩裂缝控制的力学分析
筏板基础混凝土收缩裂缝产生在混凝土的降温阶段,即当混凝土降温时,由于逐渐散热而产生收缩,再加上混凝土硬化过程中,由于混凝土内部拌和的水化和蒸发,以及胶质体的胶凝作用,促使混凝土硬化时收缩。这两种收缩由于受到基底或结构本身的约束,会产生很大的收缩应力(拉应力),如果产生的收缩应力超过当时龄期的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土中产生收缩裂缝,它会贯穿全断面,成为结构性裂缝,给住宅工程带来严重危害。
建筑工程筏板基础的厚度(高度)远远小于其他两个方向的尺寸。当底板厚度与长度之比小于或等于0.2时,底板在温度收缩变形变化作用下,离开端部区域,靠近中部全截面受力较均匀。所以对于这种原因引起的裂缝,我们在工程实践和理论研究中得出了一些经验公式控制温度收缩应力,把温度收缩应力控制在小于龄期混凝土的抗拉强度。具体的各经验公式要根据具体的工程尺度,混凝土龄期来定,各种文献针对这一结果进行了一些阐述,从而收到较好的效果。
四 结论
在建筑工程筏板基础混凝土施工中,温度与温度应力的发展规律对混凝土的裂缝控制是至关重要的。温度应力的计算要充分考虑施工条件、环境温度、混凝土弹性模量、徐变、干缩及应力松弛的影响。
影响筏板基础混凝土结构的温度应力因素很多,其中混凝土的配合比、浇注环境及边界散热条件是主要因素,所以基于前文分析论证,在今后的工程实践中应从以下几个方面入手来控制温度裂缝。
(一) 改进混凝土配合比,在混凝土中掺入混合材料(如减水剂和粉煤灰等),降低水泥水化热,减少单位体积水泥用量。
(二) 在混凝土中加入一定的膨胀剂,利用混凝土的补偿收缩原理提高混凝土的抗裂性,这种已“抗”为主,“抗”与“放”相结合的方法能较好的解决筏板基础混凝土的裂缝控制问题。
(三) 降低混凝土的浇注温度,可以降低混凝土的最高温度,从而可减少基础温度和内外温差。控制浇注温度应尽量避免在高温季节施工或采用与骨料预冷等办法降低入模温度。
(四) 改善边界散热条件和约束条件,采取保温保湿的养护措施,不使表面混凝土散热太快,使混凝土表面保持较高的温度,降低混凝土的内外温差。
综上所述,建筑工程混凝土筏板基础裂缝主要是前述两方面的原因,我们在今后的工程实践中严格按规范规程以及分析总结的方法做,就一定能将这种问题消除,从而使我们的工程质量得到保证,使我们的经济效益、社会效益、环境效益提高。
参考文献
王铁梦《工程结构裂缝控制》中国建筑工业出版社