实习专题论文-大体积混凝土地下室结构跳仓法施工Word下载.docx
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本工程地下车库一层,层高3.6m,主楼与地下车库之间自地下室顶板上设置沉降缝分成两个独立的结构单元。
主楼采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构,裙楼采用钢筋混凝土框架结构,基础形式为桩基筏板基础,桩基为钻孔灌注桩Ф650mm,基础筏板厚度800mm。
地下室及车道外墙、底板、承台采用密实抗渗防水混凝土C35,抗渗等级P6。
地下室底板尺寸为321m×
51m,底板厚度为350mm,因此,地下室底板属于超长混凝土。
设计人员根据“跳仓法”工法要求,将地下室划分为18个分仓,具体详见《跳仓法分仓示意图》。
1.2.工程特点与难点
1)地下结构超长、超宽,混凝土体量巨大。
2)施工工期紧,业主对工期时间要求严格。
3)由于地下水位较高,底板设有大量的抗浮桩,卷材防水细部处理要求高,地下室混凝土结构自防水至关重要。
如何防止混凝土结构渗水裂缝的产生,杜绝渗漏水是本工程地下结构施工的关键。
4)为防止结构裂缝的产生,地下室楼座与地下车库分别设置了大量的后浇带,给结构施工增加了不少难度,同时也滞后了后续工作的交叉进行,极大地拖延了工期。
地下结构施工阶段平面布置图
2.大体积混凝土产生裂缝的原因以及裂缝控制考虑因素
对于大体积混凝土产生裂缝的原因,从材料方面看,水泥水化是放热过程,根据水泥品种的不同,其七天水化热为300-400V/kg。
在绝热情况下,混凝土内部温升可达40-70℃。
水泥的水化热大部集中在前七天释放,在自然环境下,由于存在发热和散热两种因素,混凝土的内部温度一般在2-4天达到最高,然后逐步降温,这样就会产生冷缩,温度每下降10℃时,产生冷缩值约ε0y1*10-4,相应地就会产生较大的收缩拉应力;
另一方面,大体积的散热较慢,这样内外就会出现很大的温差,从而在内部产生温差应力,这就是大体积混凝土开裂的主要原因。
大体积混凝土浇筑裂缝控制与边界条件、环境条件、原材料、配合比、混凝土浇捣过程控制和养护等因素密切相关,有效控制各方面因素,是大体积混凝土裂缝控制的关键。
3.跳仓法施工方案的产生以及与后浇带施工工艺的比较
3.1.后浇带施工工艺带来的问题
通常情况下,混凝土结构为避免超长引起使用期和施工期的收缩裂缝,需要设置永久伸缩缝与施工后浇带。
后浇带是一种临时施工缝,是为了取消永久性伸缩缝所采取的一种改良性做法,长期以来已经被人们所认同,是防止超长建筑产生变形裂缝的有效措施。
设计上为了防止超长、超宽基础底板混凝土裂缝,采用布置后浇带的技术措施,要求后浇带在结构封顶60天以后浇筑,混凝土强度提高一个等级并增加微膨胀剂。
但后浇带也带来了一系列的质量与施工难题,如:
后浇带清理工作艰难,施工质量难以保证,后浇带易产生开裂与渗水;
后浇带填充前,地下室始终处于漏水状态,且基坑必须长时间降水,严重影响后续施工开展,后浇带处底板长期存在抗浮稳定安全隐患,并且后浇带在预防墙体与楼板收缩裂缝效果并不理想,后浇带自身就容易产生裂缝。
因此防止混凝土构件裂缝是一个综合性的问题,通过留设后浇带来防止混凝土裂缝不是万能的。
3.2.跳仓法施工原理及优势
“跳仓法”施工原理是运用“抗放兼施,先放后抗”的原则进行施工。
通过合理设置跳仓间距,在跳仓施工阶段,释放混凝土早期应力,即所谓“先放”。
在封仓阶段,混凝土的抗拉强度已经有所增长,充分利用混凝土的约束减小应变,即所谓“后抗”,并通过封仓后及时做防水层、回填土等措施,避免混凝土结构长期暴露在空气中,使结构承受的收缩和温差作用减到最小,进而达到控制混凝土裂缝的目的。
采用“跳仓法”施工,避免后浇带作业,减少了后浇带混凝土界面剔凿、垃圾清理、后浇带独立支撑等大量工序,进而减少基础底板、顶板以及外墙防水施工控制渗漏的隐患,同时可以提前进行地下室防水和土方回填施工,有利于结构抵抗温差裂缝。
运用跳仓法施工,把两道施工缝变为一道施工缝,相邻混凝土浇筑接缝紧密,融为一个整体,取消了二次浇筑,节省了材料和人工,为后续施工带来方便。
“跳仓法”工艺充分利用混凝土本身的抗拉、抗压、徐变、收缩等自身特性,将大面积混凝土地下室分为多个仓位,仓与仓之间封闭时间为7~10天。
先行施工的仓位混凝土在7~10天时间内释放了较多的温度热应力,7~10天混凝土强度可以达到28天强度的70%左右,此时封闭仓位,利用混凝土本身的强度来抵抗温度应力,这样取消了伸缩缝和后浇带,又解决了超长、超宽大体积混凝土抗裂、防渗问题,施工质量得到保证。
“跳仓法”工艺施工灵活,将大面积地下室分为多个仓位,可以灵活选取先行施工的仓位,有利于确保节点工期。
在质量和工期的综合考虑下,该工程采用“跳仓法”施工技术,结合我国对“跳仓法”工艺有深入研究的著名专家王铁梦教授文献指导对本工程进行设计与施工,地下室底板依据“跳仓”工艺划分成18块仓块。
4.跳仓法仓块划分及施工的组织实施
4.1.跳仓法的跳仓原则、尺寸和间隔施工时间要求。
跳仓法的原则为“隔一跳一”,即至少隔一仓块跳仓或封仓施工。
最大分块尺寸不宜大于40m,分块最大尺寸可调整到60m。
跳仓间隔施工的时间不宜小于7d,封仓间隔施工时间宜为7-10d。
4.2.底板及各层楼板仓块划分
本工程地下室底板尺寸为321m×
51m,底板属于超长混凝土。
地下室底板依据“跳仓”工艺划分成18块仓块。
根据结构设计图纸,主楼与车库以二者间沉降缝为界,相互独立,可各自独立施工;
车库各自按后浇带划分各施工区段。
地下室外墙水平施工缝留置与较底板或楼板上300mm处,并增加3厚止水钢板;
地下室内墙水平施工缝直接留置于基础底板或楼板的上表面处。
底板混凝土浇筑主要采用混凝土输送泵(汽车泵和车载泵相结合),要求按计划对各仓段混凝土一次连续浇筑完成。
4.3.跳仓法施工部署
本工程计划分东、西两大区域施工,均采用“跳仓法”施工工艺,封仓时间间隔一般为7至10天。
根据跳仓法分仓图,底板共划分为18个施工段(西区10块仓块、东区8块仓块),施工顺序如下:
西区:
A-1,A-2,A-3,A-4,A-5,B-1,B-2,B-3,B-4,B-5,(共10块仓块);
工序
西区底板施工段
备注
跳仓
A-1,A-2,A-3,A-4,A-5
以各分区为流水单元,形成分区分块跳仓。
跳仓与封仓间隔施工时间7-10天。
封仓
B-1,B-2,B-3,B-4,B-5
东区:
C-1,C-2,C-3,C-4,D-1,D-2,D-3,D-4(共8块仓块);
东区底板施工段
C-1,C-2,C-3,C-4,
D-1,D-2,D-3,D-4
5.跳仓法混凝土施工要求
5.1跳仓法跳仓顺序和混凝土结构施工顺序
1.施工时,严格按照跳仓的顺序布置图进行混凝土浇筑施工。
2.混凝土结构施工顺序:
底板→柱、墙→梁、板→柱、墙→顶板
5.2混凝土施工缝(后浇带)要求
跳仓接缝处应按施工缝的要求设置和处理。
施工缝在封仓前,应将施工缝处(钢丝网可不用凿除)的杂物、混凝土浮浆、松散混凝土块、止水钢板上的混凝土清除干净,并进行清洗湿润。
若施工缝周围(已浇筑完的钢丝网内侧的混凝土)存在孔洞、松散等不密实的混凝土部位,应将钢丝网和混凝土一起凿除,直至密实为止,然后清洗干净,浇水湿润,以保证混凝土接缝处的施工质量。
为了防止杂物落入施工缝,在施工缝处先铺通长的宽度适宜的彩条布,后盖以胶合板并加固好,可有效的防止杂物侵入,同时有利于文明施工的管理。
5.3混凝土浇筑施工
施工过程中必须注意尽早采用保温保湿的养护措施,严格进行二次压光,多次压光,随裂随压,现场严格控制混凝土的水灰比及坍落度,不应现场加水,不得在雨中浇灌混凝土,注意现场防风及太阳直射。
1、现场施工平面布置与交通运输
施工平面布置详本工程基础阶段施工平面布置图,具体施工时还明确固定泵与汽车泵位置,泵管布置,混凝土输送车场内路线,尤其是浇筑块较多时,要做好现场施工平面与运输布置工作,加快施工进度减小坍落度损失。
浇筑过程中要在楼板周围用彩条布密封,密封高度为3~4米,防止风吹。
2、混凝土浇筑施工流程
在混凝土浇筑前,应先将基层和模板浇水湿透,如果没有浇水或浇水不够,则模板吸水量大,干燥模板将过多吸收混凝土中拌合物中的水份,将引起混凝土的塑性收缩,产生裂缝。
整体浇筑方向为沿浇筑块的长边从一头向另一头推进,从而方便喷雾养护、第一收光覆盖、第二次收光覆盖的流水衔接。
每跨浇筑时从梁柱节点处或预应力张拉加腋处开始下料,斜面分层向两头推进,推进至梁跨中间部位后再把下料口移到梁柱节点处(此种浇筑方式汽车泵可实现,固定泵较难实现)。
每块仓浇筑流程示意图
跳仓缝处振捣要小心细致,不要踫撞坏收口网,振捣细致可保证混凝土与收口网的粘接质量。
注意浇筑速度与安排出现避免施工冷缝。
3、振捣、收光与养护
1)、总体要求
梁、梁柱节点处要求振捣密实,板要求振捣均匀。
要求在混凝土入模用刮杆刮平后开始喷雾养护,在混凝土初凝前后进行第一遍人工压抹、收光工作,边压抹、收光边覆盖薄膜;
在混凝土终凝前后进行第二遍人工压抹、收光与抹光机收光工作,做到掀一块收一块,收光完毕后立刻重新覆盖薄膜与覆盖土工布。
喷雾养护21天,养护过程若遇较大暴雨需在板面铺设麻袋,避免形成较大的水流冲刷楼面造成过快降温。
2)、混凝土入模温度控制
①为降低入模温度,浇筑时间尽量定于夜间与清晨。
②规划交通路线,尽量缩短混凝土从搅拌站到现场的运输时间,减小混凝土发热。
③浇筑混凝土前,对现场场地进行清理,统一布置泵车及罐车行驶路线,缩短现场混凝土泵车等待时间。
④罐车与泵管在夏季应有隔热覆盖,降低环境温度对混凝土泵送过程中的影响。
⑤要求搅拌站对粗、细骨料进行遮阳覆盖,避免阳光直射。
对于温度较高的骨料,在搅拌前洒水降温。
⑥拌合用水不得采用在常温下晒过的存水,采用低于常温的市政管道水。
⑦混凝土进场浇筑时及时测量入模温度,根据所测温度通知搅拌站实时调整拌合温度,控制混凝土入模温度不高于环境温度5℃。
3)、混凝土下料、振捣控制
①混凝土泵和搅拌运输车的台数根据混凝土工程量的大小以及预计的浇筑时间来确定。
多台混凝土泵同时浇筑时,选定的位置使其各自承担的浇筑量接近,尽量做到同时浇筑完毕。
②混凝土浇筑前,针对各个部位的浇筑特点,进行详细交底,管理人员跟班