結(jié)構(gòu)工程師基礎(chǔ)知識輔導(dǎo):大體積砼施工裂縫控制1

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某工程總建筑面積14萬㎡,根據(jù)工程進度安排,該基礎(chǔ)砼屬于冬季大體積砼施工。其中A樓主樓地上29層、地下2層,深基坑砼為C40P8,基坑砼最深處達6.0m,一次性澆筑約2500m3;B樓主樓地上44層、地下2層,深基坑砼為C40P8,基坑砼最深處達6.9m,一次性澆筑約4500m3.本文結(jié)合該工程就有關(guān)大體積砼澆筑常見的裂縫控制問題進行較深入的研討。
    1.大體積砼溫度和溫度應(yīng)力計算
    1.1 砼內(nèi)部溫升值
    該溫度為基礎(chǔ)底板砼內(nèi)部中心點的溫升高峰值,該溫升值一般都略小于絕熱溫升值,一般在砼澆筑后3d左右產(chǎn)生,以后趨于穩(wěn)定不再升溫,并且開始逐步降溫。由于砼內(nèi)部溫升值為69℃,因此將砼表面的溫度控制在44℃左右,這樣砼內(nèi)外溫差不會超過規(guī)范規(guī)定的25℃,表面溫度的控制可采取調(diào)整保溫層的厚度得以實現(xiàn)。
    1.2 溫度應(yīng)力計算
    在砼澆筑后水化熱值達到時,計算此時由溫差和收縮差引起的溫度應(yīng)力。采用425號硅酸鹽水泥拌制的砼,在養(yǎng)護溫度20℃左右,齡期18d的強度可達到設(shè)計強度的85%左右,摻加了JM-3防水劑后,齡期18d的強度可達到設(shè)計強度的95%以上。C40砼的抗拉強度設(shè)計值為1.71MPa/m㎡,設(shè)計強度的95%為1625N/m㎡.
    砼表面溫度在18~20℃,水化熱引起溫度的天數(shù)在澆筑砼后3~5d,所用水泥為425硅酸鹽水泥,強度為37%~50%,相當C20強度。如溫差控制在:△T=T1-T2=69-44=25℃H(t)=0.35σ1(+)=1.0×10-5×2.246×104×25/2×0.35=0.98《1.1(N/m㎡)符合要求。如溫差△T控制在25℃以上如30℃時,H(t)=0.35σ1=1.0×10-5×2.246×104×30/2×S(t)=1.18N/m㎡》1.1Ν/m㎡(承臺則會開裂)。
    2.大體積砼冬季施工準備工作
    2.1材料選擇
    2.1.1水泥
    普通水泥水化熱較高,在砼內(nèi)部溫升過高,與砼表面產(chǎn)生較大的溫差,使砼內(nèi)部產(chǎn)生壓力,表面產(chǎn)生拉力。當表面拉力超過早期砼抗拉強度時就會產(chǎn)生溫度裂縫,通過摻加合適的外加劑可以改善砼的性能,并提高砼的抗?jié)B能力。
    2.1.2外加劑
    通過分析比較及過去在其他工程上的使用經(jīng)驗,四季仁恒項目采用JM-3砼防水劑,摻量為水泥重量的8%,該防水劑能明顯提高硬化后的砼抗?jié)B性能,同時還具有防水、降低水化熱峰值、對砼收縮有補償功能,可提高砼的抗裂性。
    2.2現(xiàn)場準備工作
    2.2.1基礎(chǔ)承臺鋼筋及柱、墻插筋應(yīng)分段盡快施工完畢,并進行隱蔽工程驗收。
    2.2.2將基礎(chǔ)底板上表面標高抄測在柱、墻鋼筋上,并作明顯標記,供澆筑砼時采用。
    2.2.3澆筑砼時預(yù)埋的測溫管及保溫所需的塑料薄膜、草袋應(yīng)提前準備好。
    2.2.4管理人員、施工人員、后勤人員、測溫人員、保溫人員等晝夜排班,堅守崗位,各負其責(zé),保證砼連續(xù)澆筑的順利進行。
    3.大體積砼冬季施工措施
    3.1砼澆筑
    3.1.1砼采用商品砼,用砼輸送泵將砼泵送到澆筑地點,需采用一臺汽車泵與3臺固定泵。
    3.1.2砼澆筑時應(yīng)采用“分區(qū)定點、一個坡度、循序推進、一次到頂”的澆筑工藝,劃定澆筑區(qū)域,每臺泵車負責(zé)本區(qū)域的砼澆筑,澆筑時先在一個部位進行,直至達到設(shè)計標高,砼形成扇形向前流動,然后在其坡面上繼續(xù)澆筑,循序推進。這種澆筑方法能較好地適應(yīng)泵送工藝,使每車砼均澆筑在前一車砼形成的坡面上,確保每層砼之間的澆筑間歇不超過規(guī)定的時間,同時可解決頻繁移動泵車的問題,也便于澆筑完的部位進行覆蓋保溫。
    3.1.3砼澆筑應(yīng)連續(xù)進行,間歇時間不得超過3.5h,過時仍不能繼續(xù)澆筑時,需采取應(yīng)急措施,即在已澆筑的砼面上插&12短鋼筋,長度1m,間距500mm,呈梅花狀布置,同時將砼表面用塑料薄膜或草袋覆蓋保溫,以保證砼表面不受凍。
    3.1.4由于砼坍落度比較大,會在表層鋼筋下部產(chǎn)生水分,或在表層鋼筋的上部產(chǎn)生細小裂縫。為了防止出現(xiàn)這種裂縫,在砼初凝前采取二次抹面壓實措施。