試析高層建筑基礎(chǔ)工程取消后澆帶的施工方法

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 論文關(guān)鍵詞:高層建筑;基礎(chǔ);取消;后澆帶

  論文摘要:本文主要介紹高層建筑基礎(chǔ)工程取消后澆帶的施工方案，解決了設(shè)置后澆帶在實(shí)際中存在的許多施工困難問題。   Ⅰ、前言   隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，促進(jìn)了建筑業(yè)的快速發(fā)展，越來(lái)越多的高層建筑如雨后春筍般在城市中崛起。   高層建筑在保證結(jié)構(gòu)安全，經(jīng)濟(jì)合理等問題上要比低層建筑突出，而有些建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或者給施工帶來(lái)不便，或者存在影響施工質(zhì)量因素，高層建筑基礎(chǔ)工程的后澆帶問題就屬于這類問題。   Ⅱ、施工問題   《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ10-89）》中后澆帶設(shè)置構(gòu)造要求如下：施工時(shí)把結(jié)構(gòu)分成30-40m長(zhǎng)的區(qū)段，各區(qū)段之間留出70-100cm寬的帶，暫不澆灌混凝土，待大部分混凝土收縮完成后再澆灌這部分混凝土，把結(jié)構(gòu)連成整體，這就是后澆帶。后澆帶要選擇在受力較小的部位上，保留時(shí)間一般不小于一個(gè)月，并選擇在氣溫較低的時(shí)候澆灌混凝土。縫內(nèi)的鋼筋要用搭接方式，使縫兩邊的混凝土自由收縮，必要時(shí)可在澆灌混凝土前再加以焊接。   高層建筑的重量大，傾覆力矩也較大，為了保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在天然地基上，基礎(chǔ)埋深不宜小于高層建筑物高度的十二分之一。因此，高層建筑物的基礎(chǔ)一般都在5米以上。而且規(guī)范規(guī)定，后澆帶要從基礎(chǔ)一直設(shè)到結(jié)構(gòu)的頂層，而后澆帶保留時(shí)間一般不小于一個(gè)月，在這一個(gè)月的施工中，基礎(chǔ)面臨著諸多問題：   一、地下水位上升，地下室進(jìn)水，造成施工困難；   二、后澆帶處鋼筋銹蝕，容易引起應(yīng)力集中等不良現(xiàn)象的發(fā)生；   三、地下室側(cè)壁剪力墻不能回填土，雨季泥水等容易侵入地下室；   四、后澆帶的施工中，容易造成混凝土接槎處不密實(shí)，防水性能不好。   Ⅲ、施工措施   要解決上述問題，最好的辦法是不設(shè)置后澆帶，高層建筑基礎(chǔ)能一次性澆注完畢。這就要解決混凝土的收縮對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞問題，可以采取下面的幾項(xiàng)措施：   一、要控制泵送混凝土的坍落度，因?yàn)樗冶仍酱?，收縮就越大。   1、配合比的要求：實(shí)驗(yàn)室所出的配合比必須要滿足泵送混凝土的坍落度的要求，而且是在保證泵送的基礎(chǔ)上，盡可能地配制較小的坍落度；   2、泵站的選擇：條件允許下，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)攪拌站或盡可能地選擇距離較近的攪拌站；   3、混凝土攪拌運(yùn)輸車的要求：混凝土必須能在最短的時(shí)間內(nèi)均勻無(wú)離析地排出，出料干凈、方便，能滿足施工的要求，如與混凝土泵聯(lián)合輸送時(shí)，其排料速度能相匹配；從攪拌輸送車運(yùn)卸的混凝土中，分別取四分之一和四分之三處試樣進(jìn)行坍落度試驗(yàn)，兩個(gè)試樣的坍落度之差不得超過3cm；   4、控制水灰比的措施：為了降低水灰比，減少收縮，可考慮加入減水劑。常用的減水劑有：MF減水劑、N系列減水劑、NNO減水劑、NF減水劑、UNF減水劑、JN減水劑、AU減水劑、SM減水劑等。   二、對(duì)混凝土進(jìn)行二次振搗，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，最好覆蓋貯水養(yǎng)護(hù)或塑料薄膜養(yǎng)護(hù)。   1、二次振搗：即第一次振搗完成后，在混凝土初凝前，進(jìn)行第二次振搗，以清除混凝土中的氣泡，達(dá)到密實(shí)的效果。   2、加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)：對(duì)基礎(chǔ)底板，可采用貯水養(yǎng)護(hù)；塑料薄膜養(yǎng)護(hù)是將塑料溶液噴灑在混凝土表面上，溶液揮發(fā)后，塑料與混凝土表面結(jié)合一層薄膜，使混凝土表面與空氣隔絕，封閉混凝土中的水分不再被蒸發(fā)，而完成水化作用，這種養(yǎng)護(hù)方法一般適用于表面積大的混凝土施工。   下面重點(diǎn)介紹塑料薄膜養(yǎng)護(hù)施工工藝：   1）、噴灑工具及設(shè)備：高壓容罐以鋼板焊接，噴具用噴漆槍或農(nóng)藥噴槍。   2）、塑料薄膜的噴灑：a、當(dāng)空壓機(jī)工作壓力0.4-0.5N/mm2，容罐壓力0.2-0.3N/mm2時(shí)，噴出的塑料溶液呈較好的霧狀，噴灑速度較快，工效15-20m2/min；b、噴灑時(shí)間，應(yīng)掌握混凝土水分蒸發(fā)情況，在不見浮水，混凝土表面以手指輕按無(wú)指印時(shí)即可噴灑；c、溶液噴灑厚度以2.5m2/kg為宜，厚度要求均勻一致。   三、科學(xué)地加入補(bǔ)償收縮性能的外加劑，配制補(bǔ)償收縮混凝土。補(bǔ)償收縮混凝土是用膨脹水泥，或在普通混凝土中摻入適量膨脹劑配置而成的一種微膨脹混凝土。1、補(bǔ)償收縮混凝土抗?jié)B原理：   補(bǔ)償收縮混凝土硬化初期，由于水泥水化作用生成的水化物結(jié)晶體體積增大而產(chǎn)生膨脹，以常用的硫鋁酸鈣類膨脹水泥為例，其水化過程中生成柱狀或針狀的水化硫鋁酸鈣，又稱“鈣礬石”，它的固相體積可增大1.22-1.75倍。在鈣釩石晶體生長(zhǎng)過程中，將水泥石中的孔隙填充，并堵塞、切斷連通的毛細(xì)孔道，使混凝土內(nèi)部的總孔隙率變小，抗?jié)B性提高。補(bǔ)償收縮混凝土以自身適度膨脹抵消收縮裂縫，使抗?jié)B性較普通混凝土提高，減小因開裂導(dǎo)致滲漏的可能性。   補(bǔ)償收縮混凝土避免或減少開裂的作用，可從應(yīng)力和應(yīng)變兩方面解釋。應(yīng)力方面：混凝土的抗拉強(qiáng)度最低，相當(dāng)于抗拉強(qiáng)度的7-11%，混凝土的開裂主要是由于內(nèi)部拉應(yīng)力超過抗拉強(qiáng)度所致。在限制條件下，補(bǔ)償收縮混凝土自身的膨脹，對(duì)限制體（如：鋼筋、相臨物體、基礎(chǔ)等）產(chǎn)生拉應(yīng)力；與此同時(shí)，限制體給混凝土產(chǎn)生壓應(yīng)力，正是這種壓應(yīng)力不同程度地抵消可能導(dǎo)致混凝土開裂的拉應(yīng)力，從而避免或減少混凝土裂縫。應(yīng)變方面：補(bǔ)償收縮混凝土主要有膨脹和收縮兩種變形，它們?cè)谧杂桑ǚ窍拗疲⑾拗苾煞N條件下，結(jié)果不同。自由膨脹是“背向變形”，它使混凝土受拉，質(zhì)點(diǎn)間距加大，可以導(dǎo)致混凝土開裂；自由收縮是“相向變形”，它使混凝土受壓，質(zhì)點(diǎn)間距縮小，不會(huì)引起混凝土開裂。限制收縮是背向變形，它可以抵消一部分自由收縮產(chǎn)生的相向變形，使混凝土質(zhì)點(diǎn)間距增大，內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)拉伸，導(dǎo)致混凝土開裂。   在工程結(jié)構(gòu)中，實(shí)際上幾乎不存在自由條件下的變形情況，混凝土的變形總是在限制條件下出現(xiàn)。從上述各種變形情況判明：混凝土的收縮是產(chǎn)生裂縫的因素。然而限制條件下的膨脹，卻可避免或減少混凝土開裂。   因此，補(bǔ)償收縮混凝土是以改善孔隙結(jié)構(gòu)、降低孔隙率，和減少開裂而獲得較高抗?jié)B性的。   2、常用膨脹劑有：明礬石膨脹劑、硫鋁酸鈣膨脹劑、氧化鈣膨脹劑、氧化鈣-硫鋁酸鈣復(fù)合膨脹劑。   3、使用補(bǔ)償收縮混凝土注意事項(xiàng)：   ⑴澆筑前，應(yīng)檢查模板的堅(jiān)固性、穩(wěn)定性，使模板所有接縫嚴(yán)密，不得漏漿，并宜將模板與混凝土接觸的表面先行濕潤(rùn)或保潮，且保持清潔；   ⑵嚴(yán)格掌握混凝土配合比，并依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況的變化，及時(shí)正確調(diào)整；   ⑶補(bǔ)償收縮混凝土坍落度損失較大，如現(xiàn)場(chǎng)施工溫度超過30℃，或混凝土運(yùn)輸、停放時(shí)間超過30-40min，應(yīng)在拌合前采取加大混凝土坍落度的措施；混凝土拌合后，不得加水?dāng)嚢瑁?  ⑷補(bǔ)償收縮混凝土無(wú)泌水現(xiàn)象，使用于泵送工藝。但應(yīng)注意早期養(yǎng)護(hù)，并采取擋風(fēng)、遮陽(yáng)、噴霧等措施，以防產(chǎn)生塑性收縮裂縫；   ⑸若因?yàn)榭陀^因素導(dǎo)致停工間歇時(shí)間較長(zhǎng)，應(yīng)按規(guī)定留置施工縫；   ⑹澆筑溫度不宜大于35℃；也不宜低于5℃，否則應(yīng)采取保溫措施；   ⑺要加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，特別是早期養(yǎng)護(hù)。常溫下，澆筑后8-12h，即可覆蓋澆水，并應(yīng)保持濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)至少14d。   四、降低混凝土入模溫度：   1）輸送混凝土之前，應(yīng)先壓水洗管，再壓送水泥砂漿；   2）夏季高溫施工，應(yīng)注意輸送管道的溫度，可以設(shè)冷水池冷卻輸送管，覆蓋濕草袋子并及時(shí)澆水，或包裹隔熱材料，以防止坍落度損失過大，影響泵送。   五、按照規(guī)范要求留置混凝土基礎(chǔ)的測(cè)溫孔，注水觀測(cè)，既觀測(cè)溫度變化，又可以降低混凝土內(nèi)部溫度。   通過以上措施，既能很好地解決混凝土因水化熱而產(chǎn)生的溫度變化，減少收縮產(chǎn)生的不利影響結(jié)構(gòu)，又能方便施工，保證施工質(zhì)量。   結(jié)束語(yǔ)   隨著高層建筑的普及，建筑技術(shù)的發(fā)展，既有利于結(jié)構(gòu)，又有利于施工的經(jīng)驗(yàn)會(huì)越來(lái)越多。因此，關(guān)于高層建筑基礎(chǔ)工程取消后澆帶的施工方法也會(huì)越來(lái)越完善，越來(lái)越科學(xué)。