某花園住宅小區(qū)地處粵西較發(fā)達(dá)石灰?guī)r風(fēng)化殘積層系,所設(shè)計的中高層住宅(尤其是帶地下室)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)常采用大體積筏板式混凝土基礎(chǔ),基礎(chǔ)底板部面為矩形,厚度為
0.7~0.9m,基礎(chǔ)埋深設(shè)計標(biāo)高為-3.8~-4.8m,混凝土等級C25,防滲等級為S8。如該小區(qū)第九棟住宅樓為地上9層,地下1層,其基礎(chǔ)平面及剖面如圖1。
圖1 基礎(chǔ)平面及剖面示意圖
由于該工程基礎(chǔ)長63m、寬13m、厚0.9m。其混凝土體積較大,又系9層房屋的地下室底板,所以除必須滿足混凝土強(qiáng)度和抗?jié)B要求外,還必須防止因混凝土水化熱過高產(chǎn)生溫差裂縫。為此我們在該工程施工中采取多種技術(shù)措施,有效地確保了施工質(zhì)量。現(xiàn)將該工程筏式大面積混凝土底板的施工情況介紹如下。
1.施工部署
1.1 磚砌基礎(chǔ)側(cè)模
側(cè)模采用MU10紅磚、M7.5水泥砂漿砌筑,內(nèi)表面(與混凝土接觸表面)抹2cm厚防水砂漿,砌完后沿外邊回填土夯實50~80cm高。側(cè)模構(gòu)造見圖2。采用磚砌基礎(chǔ)側(cè)模,既可穩(wěn)定土坡下腳,又可低消澆筑混凝土對模板的側(cè)壓力。
圖2 磚砌側(cè)模構(gòu)造示意圖
1.2 混凝土澆筑方法
由于受塔吊運輸速度的限制,混凝土澆筑只能采用分層分段及斜面交錯相結(jié)合的方法,在前一次澆灌的混凝土尚未初凝時覆蓋新澆混凝土。
?。?)底板混凝土共737.1m3,混凝土厚度為0.9m,施工時采用分三段三層進(jìn)行,控制混凝土澆筑間歇時間不超過3h?;炷练謱雍穸葹?00mm,斜面與地坪傾角取18°,澆筑及振搗必須由下向上分段次進(jìn)行。采用2臺JZC500A錐形反轉(zhuǎn)攪拌機(jī),分3條作業(yè)線3組同時從兩側(cè)向中間澆筑混凝土。每條作業(yè)線15人操作,各配φ50插入式振搗器2臺,用塔吊和人工推車運料??刂苹炷寥肽囟鹊陀?5℃,待其初凝后即用草袋淋水養(yǎng)護(hù),并測定混凝土溫升,以便采取措施控制溫差。
2.主要施工技術(shù)措施
2.1作好混凝土的原材料檢驗配比設(shè)計
(1)砂和碎石在進(jìn)場前就先取樣篩分,并進(jìn)行有害物質(zhì)的測定,嚴(yán)格按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)驗收。
采用32.5R砂渣硅酸鹽水泥,單方用量控制為280~300kg/m3。水灰比不超過0.6。采用當(dāng)?shù)刂写稚?;砂?8%左右;碎石采用粒徑20~50號較堅硬巖石。坍落度:大體積底板部分為3~5cm,墻體部分為7~9cm?;炷脸跄龝r間要求不小于3h,為此可摻入少量緩凝減水劑,通過試驗后確定摻量取水泥重量的0.3~0.5%。根據(jù)混凝土設(shè)計標(biāo)號為C25,防滲等級為S8預(yù)先在實驗室做好配合比,再根據(jù)現(xiàn)場砂石等實際含水率作調(diào)整為符合現(xiàn)場所需的施工配合比。
根據(jù)上述條件,經(jīng)過一系列的測試和試驗,最后確定混凝土設(shè)計實驗配合比及施工配合比結(jié)果見表1。
混凝土設(shè)計實驗、施工配合比 表1
見表
2.2 混凝土施工溫差的控制與測溫
?。?)絕熱溫升計算
施工采用32.5R礦渣硅配鹽水泥,齡期28d的水化熱按336J/g計算,Q0(1-e-mt)近似取336J/g,單方水漲用量按300kg/m2考慮,混凝土比熱為0.2375,混凝土容重為2.4t/m3,則絕熱溫升Tmax=42.10℃。大體積混凝土各齡期溫升與絕熱溫升Tmax的比值如表2??梢娀炷翜厣姆逯翟邶g期第3d的T3=42.1×0.65=27.368℃
設(shè)施工時控制混凝土入模溫底于28℃,則混凝土施工最高溫度為:
T=27.368+28=55.368℃
當(dāng)維持混土表面溫度 30℃左右時,可能產(chǎn)生的溫差△T為25℃左右,符合大體積混凝土允許溫差要求。
各齡期溫升與絕熱溫升比值 表2
見表
?。?)施工過程中降低混凝土水化熱及溫差的主要作法為:
1)采用礦渣硅酸鹽水泥。
2)單方水泥用量控制在300kg/m3左右。
3)為使混凝土緩凝、和易性好并降低水化熱,在混凝土中摻緩凝劑。
4)砂石材料淋水降溫,以降低混凝土入模溫度。
5)加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)及保溫工作,混凝土澆筑完畢的部分初凝后即用草袋覆蓋淋水養(yǎng)護(hù),混凝土全部澆灌完畢后基礎(chǔ)表面蓄水3~5cm厚。
6)側(cè)模采用磚砌模,以減緩混凝土降溫速度。
7)砂、石材料經(jīng)過檢驗,控制含泥量。
8)混凝土澆筑時,除在倒臺階分級處適當(dāng)留置施工間歇縫外均一次連續(xù)澆筑,并分層分段施工,每層厚度小于或等于30cm。
?。?)做好混凝土測量工作,掌握混凝土溫升變化情況,以便及時采取相應(yīng)措施減小溫差。
3.控制溫升的一些改進(jìn)措施
通過以上技術(shù)控制措施,有效地控制了混凝土的溫差,防止了混凝土裂縫的產(chǎn)生,確保了該項基礎(chǔ)的工程質(zhì)量。同時設(shè)計時應(yīng)將超長的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)中間設(shè)置若干道變形縫,或設(shè)置永久性伸縮縫,以期釋放大部份水化熱;另外也可以采用改善配筋,減少混凝土的收縮,提高混凝土的抗拉強(qiáng)度等方法,以低抗溫升和收縮變形所產(chǎn)生的應(yīng)力;在施工時也可以采取設(shè)置后澆帶的方法,或本文中的分段分層間隔等措施,以達(dá)到控制內(nèi)外溫差,減少變形裂縫發(fā)展和產(chǎn)生。