论文部分内容阅读
【摘要】本文作者结合多年工作经验,主要针对建筑基础底板大体积混凝土施工技术作出相关分析,以供参考。
【关键词】高层建筑; 混凝土浇筑
【 abstract 】 this paper the author combined with years work experience, aimed at building foundation slab of concrete construction technology make relevant analysis, for reference.
【 key words 】 high-rise buildings; Concrete casting
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
某电信网管大楼工程,建筑面积49800m2,高度160.8m。地下2层,地上38層,为全现浇框架剪力墙筒中筒结构。基础底板厚2.5m,混凝土浇筑量4100m3,混凝土强度等级CA5,抗渗等级S6,属于典型的大体积混凝土施工。设计要求基础底板混凝土一次浇筑不留施工缝,以保证底板的整体性和刚度要求。
1混凝土原材料的选定和配合比的控制
1.1 原材料选定
水泥选用秦岭52.5R水泥。粗骨料采用5~25mm碎石,含泥量<1%,中粗砂含泥量<3%。采用Ⅱ级粉煤灰,SDB-800型混凝土泵送剂和AEA-2型膨胀剂。
1.2 配合比的确定和控制
大体积混凝土施工时,要降低水化热,必须尽可能地减少每立方米混凝土中水泥用量,而充分利用混凝土后期强度是一条可行的途径。征得设计单位的同意
后,采用R60替代R20龄期进行配合比设计,以减少每立方米混凝土的水泥用量。
利用缓凝减水剂,减小用水量,改善工艺特性,放慢水泥的水化热释放速度,推迟和降低水化热峰值。掺用适量的粉煤灰起到降低水泥用量,改善混凝土和易性,降低混凝土水化热的作用,使得混凝土温升峰值得到一定的控制。
选用混凝土坍落度为(160士20)mm,缓凝时间6-8h,水灰比W/C=0.50。经过试配,采用配合比(龄期为60d,kg∥m3)如下:水泥:砂:石:水:SDB.800:AEA-2:粉煤灰=32 : 710 : 1069 : 163 : 13.8 : 33 : 102。
2 热工计算
为了对混凝土的温升进行有效的控制,根据配合比与原材料的温度,用公式对内部的最高温度进行测算是十分必要的。混凝土中的热源来自水泥水化热,
由于混凝土与周围环境会产生热量交换,此时,混凝土内部温度应为混凝土浇筑温度、水泥水化热温升和混凝土散热温度的叠加。
水化热绝热温升计算公式:
式中:T(t)为在t龄期时混凝土绝热温升(℃);C为混凝土中水泥用量(kg/m3);Q为水泥水化热量(J/kg);p为混凝土比热容,计算时取0.97J/(kg•K);p为混凝土的密度,取2 400kg/m3;t为混凝土的龄期;e为常数,为2.718;m为经验系数。
混凝土内部实际最高温度计算
式中:Tmax为混凝土内部的最高温度(℃);Tj为混凝土的浇筑温度(℃); 为t龄期不同浇筑厚度的降温系数。
网管中心承台施工混凝土温度计算:大气温度20℃,混凝土拌合温度23.23℃,混凝土出罐温度22.6℃,混凝土浇筑温度22.42℃,各龄期混凝土的绝热温升与最高温度值如表1所示。
3 混凝土浇筑与振捣
3.1 混凝土供应
由两家商品混凝土厂供应混凝土,现场设3台混凝土输送泵,以保证混凝土连续浇筑。
3.2 混凝土浇筑
混凝土浇筑按泵送混凝土自然流淌坡度(L:H=5:1),采取由东向西,斜面分层、薄层覆盖、循序渐进、一次到顶的方法进行,每层厚度控制在400mm以下。
这种自然流淌形成斜坡混凝土的浇筑方法,能较好适应泵送工艺,提高泵送效率,简化混凝土的泌水处理,保证上下层浇筑间隔不超过初凝时间。
浇筑过程中,控制混凝土的初凝时间>6h。混凝土斜面上下层覆盖的时间问隔≤2h,混凝土从搅拌站出站后4h内必须下料入模。
3.3 混凝土振捣
根据混凝土泵送时自然形成坡度的实际情况,在每个浇筑带的前后布置2道振动器,1道2台。第1道布置在混凝土卸料点,主要解决上部的振实;第2道布置在混凝土坡角处,确保下部混凝土密实。为防止混凝土集中堆积,先振捣出料口处混凝土形成自然流淌坡度,然后全面振捣。每层振捣时,上下层振捣搭接50
~100mm,每点振捣时间30s左右,严格控制振捣时间、移动间距和插入深度。
3.4 泌水处理
浇筑过程中,上涌的泌水和浮浆顺混凝土坡面下流到坑底,在筏板外模底部隔10m留150mm X 150mm排水口,使泌水顺混凝土垫层排出模板外,在混凝土浇
筑方向的末端,可以考虑预留集水井,使泌水流向集水井,然后通过潜水泵排出。
3.5 表面处理
由于泵送混凝土表面水泥浆较厚,在浇筑后2-6h,初步按标高用长刮尺刮平,然后用木搓板反复搓压数遍,使其表面密实,在初凝前再用铁抹子压光,这样
能较好地控制混凝土表面龟裂,减少混凝土表面水分散发,促进了养护。
4 混凝土测温、保温及养护
4.1 测温
1)测温方法及仪器设备
预埋测温套管,在套管的不同高度放置测温元件,通过热电交换、数据采集和处理系统,可以在电脑上显示某时刻某点的温度。
主要仪器和设备:①D-1820温度传感器;②ADAT远程数据采集模块;③计算机;④J-Ol型大体积混凝土内部温度检测仪。
2)测温点的布置
边缘区是温度变化敏感区,降温最快,受周围大气环境温度变化影响大,此数据对养护时间和方式起重要作用。中心区距边缘5m以上是混凝土水化热最不
易散发的区域,此处温度最高,也是反映承台水化热特征的区域。
平面布点的密度为10-15m,承台平面布置9个测位,每个测位在地面、-0.2m、-1.25m、-2.3m垂直布置4个测点,共36个测点。
3)温度监测结果
混凝土人模lh测得温度25-29℃,再经12-18h温度即升至40-47℃,升温速度平均为1.390℃/h,升温达到高峰持续25-30h左右即开始降温。混凝土人模
后温度呈上下跳跃状态,其持续时间并不一致,一般在3-5d内,反复多次才趋向稳定,到稳定期后,温度不再上下跳跃,而是缓慢下降直到最后散失。
测温系统为自动巡检,巡检周期为2min,系统可以将检测的结果显示和打印在电脑中,以随时检查任何时刻某一测位的测量温度。第3、4天达混凝土内部温
度的高峰值67℃,表面温度52.5℃,实际温差14.5℃,控制在允许温差(<25℃)范围内。
4.2 保温及养护
采取保温、保湿养护法,先在混凝土表面覆盖2层塑料薄膜,覆盖时间以混凝土初凝时间为宜,然后在塑料薄膜上覆盖3层麻袋用以保温。混凝土需补充水分
时,在下层薄膜与底板接触表面浇水,然后尽快覆盖。
5 实施效果
该工程底板混凝土浇筑历时96h,由于施工中采取了有效的控制措施,混凝土强度达到设计要求,未出现任何温度裂缝。
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
【关键词】高层建筑; 混凝土浇筑
【 abstract 】 this paper the author combined with years work experience, aimed at building foundation slab of concrete construction technology make relevant analysis, for reference.
【 key words 】 high-rise buildings; Concrete casting
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
某电信网管大楼工程,建筑面积49800m2,高度160.8m。地下2层,地上38層,为全现浇框架剪力墙筒中筒结构。基础底板厚2.5m,混凝土浇筑量4100m3,混凝土强度等级CA5,抗渗等级S6,属于典型的大体积混凝土施工。设计要求基础底板混凝土一次浇筑不留施工缝,以保证底板的整体性和刚度要求。
1混凝土原材料的选定和配合比的控制
1.1 原材料选定
水泥选用秦岭52.5R水泥。粗骨料采用5~25mm碎石,含泥量<1%,中粗砂含泥量<3%。采用Ⅱ级粉煤灰,SDB-800型混凝土泵送剂和AEA-2型膨胀剂。
1.2 配合比的确定和控制
大体积混凝土施工时,要降低水化热,必须尽可能地减少每立方米混凝土中水泥用量,而充分利用混凝土后期强度是一条可行的途径。征得设计单位的同意
后,采用R60替代R20龄期进行配合比设计,以减少每立方米混凝土的水泥用量。
利用缓凝减水剂,减小用水量,改善工艺特性,放慢水泥的水化热释放速度,推迟和降低水化热峰值。掺用适量的粉煤灰起到降低水泥用量,改善混凝土和易性,降低混凝土水化热的作用,使得混凝土温升峰值得到一定的控制。
选用混凝土坍落度为(160士20)mm,缓凝时间6-8h,水灰比W/C=0.50。经过试配,采用配合比(龄期为60d,kg∥m3)如下:水泥:砂:石:水:SDB.800:AEA-2:粉煤灰=32 : 710 : 1069 : 163 : 13.8 : 33 : 102。
2 热工计算
为了对混凝土的温升进行有效的控制,根据配合比与原材料的温度,用公式对内部的最高温度进行测算是十分必要的。混凝土中的热源来自水泥水化热,
由于混凝土与周围环境会产生热量交换,此时,混凝土内部温度应为混凝土浇筑温度、水泥水化热温升和混凝土散热温度的叠加。
水化热绝热温升计算公式:
式中:T(t)为在t龄期时混凝土绝热温升(℃);C为混凝土中水泥用量(kg/m3);Q为水泥水化热量(J/kg);p为混凝土比热容,计算时取0.97J/(kg•K);p为混凝土的密度,取2 400kg/m3;t为混凝土的龄期;e为常数,为2.718;m为经验系数。
混凝土内部实际最高温度计算
式中:Tmax为混凝土内部的最高温度(℃);Tj为混凝土的浇筑温度(℃); 为t龄期不同浇筑厚度的降温系数。
网管中心承台施工混凝土温度计算:大气温度20℃,混凝土拌合温度23.23℃,混凝土出罐温度22.6℃,混凝土浇筑温度22.42℃,各龄期混凝土的绝热温升与最高温度值如表1所示。
3 混凝土浇筑与振捣
3.1 混凝土供应
由两家商品混凝土厂供应混凝土,现场设3台混凝土输送泵,以保证混凝土连续浇筑。
3.2 混凝土浇筑
混凝土浇筑按泵送混凝土自然流淌坡度(L:H=5:1),采取由东向西,斜面分层、薄层覆盖、循序渐进、一次到顶的方法进行,每层厚度控制在400mm以下。
这种自然流淌形成斜坡混凝土的浇筑方法,能较好适应泵送工艺,提高泵送效率,简化混凝土的泌水处理,保证上下层浇筑间隔不超过初凝时间。
浇筑过程中,控制混凝土的初凝时间>6h。混凝土斜面上下层覆盖的时间问隔≤2h,混凝土从搅拌站出站后4h内必须下料入模。
3.3 混凝土振捣
根据混凝土泵送时自然形成坡度的实际情况,在每个浇筑带的前后布置2道振动器,1道2台。第1道布置在混凝土卸料点,主要解决上部的振实;第2道布置在混凝土坡角处,确保下部混凝土密实。为防止混凝土集中堆积,先振捣出料口处混凝土形成自然流淌坡度,然后全面振捣。每层振捣时,上下层振捣搭接50
~100mm,每点振捣时间30s左右,严格控制振捣时间、移动间距和插入深度。
3.4 泌水处理
浇筑过程中,上涌的泌水和浮浆顺混凝土坡面下流到坑底,在筏板外模底部隔10m留150mm X 150mm排水口,使泌水顺混凝土垫层排出模板外,在混凝土浇
筑方向的末端,可以考虑预留集水井,使泌水流向集水井,然后通过潜水泵排出。
3.5 表面处理
由于泵送混凝土表面水泥浆较厚,在浇筑后2-6h,初步按标高用长刮尺刮平,然后用木搓板反复搓压数遍,使其表面密实,在初凝前再用铁抹子压光,这样
能较好地控制混凝土表面龟裂,减少混凝土表面水分散发,促进了养护。
4 混凝土测温、保温及养护
4.1 测温
1)测温方法及仪器设备
预埋测温套管,在套管的不同高度放置测温元件,通过热电交换、数据采集和处理系统,可以在电脑上显示某时刻某点的温度。
主要仪器和设备:①D-1820温度传感器;②ADAT远程数据采集模块;③计算机;④J-Ol型大体积混凝土内部温度检测仪。
2)测温点的布置
边缘区是温度变化敏感区,降温最快,受周围大气环境温度变化影响大,此数据对养护时间和方式起重要作用。中心区距边缘5m以上是混凝土水化热最不
易散发的区域,此处温度最高,也是反映承台水化热特征的区域。
平面布点的密度为10-15m,承台平面布置9个测位,每个测位在地面、-0.2m、-1.25m、-2.3m垂直布置4个测点,共36个测点。
3)温度监测结果
混凝土人模lh测得温度25-29℃,再经12-18h温度即升至40-47℃,升温速度平均为1.390℃/h,升温达到高峰持续25-30h左右即开始降温。混凝土人模
后温度呈上下跳跃状态,其持续时间并不一致,一般在3-5d内,反复多次才趋向稳定,到稳定期后,温度不再上下跳跃,而是缓慢下降直到最后散失。
测温系统为自动巡检,巡检周期为2min,系统可以将检测的结果显示和打印在电脑中,以随时检查任何时刻某一测位的测量温度。第3、4天达混凝土内部温
度的高峰值67℃,表面温度52.5℃,实际温差14.5℃,控制在允许温差(<25℃)范围内。
4.2 保温及养护
采取保温、保湿养护法,先在混凝土表面覆盖2层塑料薄膜,覆盖时间以混凝土初凝时间为宜,然后在塑料薄膜上覆盖3层麻袋用以保温。混凝土需补充水分
时,在下层薄膜与底板接触表面浇水,然后尽快覆盖。
5 实施效果
该工程底板混凝土浇筑历时96h,由于施工中采取了有效的控制措施,混凝土强度达到设计要求,未出现任何温度裂缝。
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。