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UEA整體補償混凝土施工技術應用

時間:2014-01-02  來源:  瀏覽:7760次
但底板施工期間場地小且混凝土澆筑量大,在狹小的施工現場內動輒幾十輛罐車,給現場管理質量控制帶來了相當的難度…綜上所述,在底板大體積混凝土配合比設計中摻加UEA的主要優點在于膨脹帶來預壓應力,提高抗裂性能,從而延長伸縮間距…光彩中心基礎工程概況光彩中心工程位于北京市東長安街東單路口,總建筑面積m,框架剪力墻結構,建筑功能集商業娛樂辦公于體…
UEA整體補償混凝土施工技術應用前言

目前,隨著我國經濟的飛速發展,城建面貌日新月異,城市大型公共建筑日益增多,而此類建筑多采用筏板基礎,后澆帶內單塊面積較大,屬超長超厚結構,超過國家規范要求,且底板多采用結構自防水設計,抗滲要求高,故后澆帶內底板混凝土必須一次性連續澆筑。

對此的通常處理方法由設計在超過30m,設膨脹加強帶。加強帶帶寬2m,加強帶兩側用雙層鋼板網隔開,加強帶內混凝土強度提高一個強度等級,提高加強帶捏混凝土膨脹劑摻量,現澆。

由于澆筑混凝土時,因單塊底板內混凝土強度等級及膨脹劑摻量變化較多,且底板混凝土一次性連續澆筑量比較大,要求砼攪拌站根據澆筑部位頻繁調整配合比,對施工現場來說,由于膨脹帶兩側與膨脹帶內同時施工,需認真核對混凝土罐車隨車攜帶的資料,對號入座。但底板施工期間場地小且混凝土澆筑量大,在狹小的施工現場內動輒幾十輛罐車,給現場管理、質量控制帶來了相當的難度。同時,混凝土輸送泵、輸送管內兩種配合比的混凝土相互混合,且加強帶內、外相互滲透,造成帶內混凝土質量不均勻。因此,加強帶做法理論上是可行的,但在實際操作中,尤其是大型工程底板混凝土施工時,對攪拌站、施工現場的管理帶來極大的挑戰,容易造成質量缺陷。

底板大體積混凝土施工階段之所以會產生溫度裂縫,是其內外矛盾發展的結果。一方面混凝土由于內外溫差過大而產生溫度應力和溫度變形,另一方面是結構物內外的約束要阻止這種變形。一旦溫度應力超過混凝土所能承受的拉伸極限值時,即出現裂縫。關于減少水泥水化熱引起的溫升值,控制內外溫差,很多專家都提出了針對性的技術措施,這里不再贅述。本文主要針對UEA提高混凝土早期抗拉伸強度的作用進行探討。

UEA作用原理及主要優點

由于UEA在水化、硬化過程中形成了膨脹結晶體水化硫鋁酸鈣,它具有填充、堵塞毛細孔、縫,改善孔結構和孔級配的作用。通過高壓水銀測孔儀測定:摻入UEA的水泥總空隙率為0.11cm3/g,而水泥為0.21cm3/g,減少近50%。從分布上來看,混凝土內部大孔減少,總空隙率下降,改善了混凝土結構。同時,UEA具有減水作用,降低大體積混凝土配合比用水量。

同時,摻加UEA的混凝土,在硬化過程中產生的膨脹作用,由于鋼筋和鄰位的約束,從而在結構內部產生了少量預壓應力,工程實踐證明,UEA系列產品替代水泥量在8—10%范圍內,對強度影響不大,其膨脹率約2—3×10-4,在配筋率0.2—0.8%下,可在結構中建立0.2—0.7MPa預壓應力,這一壓應力大致可以補償混凝土在硬化過程中溫差和干縮初期產生的拉應力,從而防止或把混凝土裂縫減小到無害裂縫范圍內(小于0.1mm),并由于在膨脹過程中推遲了混凝土收縮發生的時間,混凝土抗拉強度得以進一步增長,當混凝土開始收縮時,其抗拉強度已大致可以抵抗收縮應力,從而提高該時期混凝土抗裂性能,達到延長伸縮間距,實現超長、超厚抗裂的自防水混凝土的連續施工。

綜上所述,在底板大體積混凝土配合比設計中摻加UEA的主要優點在于:

(1)膨脹帶來預壓應力,提高抗裂性能,從而延長伸縮間距。

(2)空隙率減小,提高密實度,提高抗滲性能。

(3)UEA具有減水作用,降低大體積混凝土配合比用水量。

1、光彩中心基礎工程概況

光彩中心工程位于北京市東長安街東單路口,總建筑面積242912m2,框架剪力墻結構,建筑功能集商業、娛樂、辦公于一體。包括A、B、C、D、E五個樓座,為長安街上又一大型標志性建筑。

光彩中心工程地下三層,為一整體地下室,軸線尺寸為161×125.4m,基坑面積超過22000m2,主樓基礎型式為筏板基礎(A、B、D、E座底板厚1.4m,C座底板厚1.6m),裙房及純地下室部分為獨立柱基,外墻為條形基礎。主樓底板混凝土強度等級C40。裙樓及純地下室:柱基、隔水板、條基為C35,抗滲等級S8。

2、光彩中心底板混凝土施工特點

2.1混凝土工程量大,機坑與集水坑較多,標高尺寸變化多,基礎型式有筏板基礎、獨立柱基、條基等,類型多而復雜,每塊底板混凝土UEA摻量各不相同。

2.2沉降后澆帶及施工后澆帶將整個底板分為??塊,其中一期??塊,二期??塊,每塊混凝土必須一次澆筑完畢,不允許留垂直施工縫,A、B、D、E座主樓筏板厚1400mm,均為2500m3左右,C座分段,每段均為2000m3左右,澆筑混凝土強度大,質量要求高。

2.3工期緊、任務重,一期底板混凝土工程總量20000m3左右,要求15天內完成。

2.4本工程一、二期工程分別在冬、夏季施工,對大體積混凝土施工技術提出了較高的要求。

2.5本工程地處北京最繁華的鬧市區,交通組織困難極大,一期基坑總面積15000m2左右,而現場施工道路十分緊張,緊基坑西、南兩側能行車,東、北兩側沒有場地,道路不能循環,三個分包單位施工,同時現場還有部分土方開挖工作,現場的組織協調工作十分艱巨。

4、主要技術及管理措施

4.1配合比設計

大體積混凝土優先采用低水化熱水泥,但考慮到降低堿含量及冬季施工要求,經項目部與攪拌站、設計、監理及有關專家討論,采用普硅42.5水泥,水化熱通過摻加II級粉煤灰解決,根據有關試驗資料表明,每立方米混凝土的水泥用量每增減10kg,其水化熱引起混凝土的溫度相應升降1~1.2℃,。同時經同中國建材院專家商定:UEA:天津豹鳴股份有限公司的“豹鳴牌”UEA混凝土膨脹劑。設計后澆帶之間距離小于30m時,摻UEA為水泥用量的8%,大于30m時摻10%。經攪拌站設計完成的配合比分布如下圖所示:

塌落度:16±2mm

考慮到底板混凝土澆筑面積大,每段周期較長(最長連續澆筑44小時)初凝時間定為15小時,終凝時間為18小時。

預防堿集料反應措施:

堿含量要求:混凝土含堿量(=水泥帶入堿量+外加劑帶入堿量+摻合料中有效堿含量)小于5kg/m3。

入模溫度:20℃。

4.2混凝土施工工藝

4.2.6后澆帶砼澆筑:底板、外墻后澆帶分為沉降后澆帶和溫度后澆帶,按設計要求留置,沉降后澆帶結構封頂后澆筑,凡后澆帶之間距離大于30m的底板部分,經有關各方及專家討論,決定不設加強帶,采用整體補償,即適當提高UEA的摻量,具體部位及摻量詳見附圖1。墻體砼UEA摻量為8%,所有后澆帶UEA摻量均為10%,砼提高一個強度等級。

4.4養護

由于UEA膨脹劑必須在潮濕環境下才發生作用,所以必須保證底板表面的濕度,在砼澆筑以后及時養護。一期底板的施工在冬施期間,所以在底板表面及墻、柱插筋內部均采用塑料薄膜覆蓋,減少水分蒸發,覆蓋時砼表面不要出現暴露,且薄膜內有凝結水為佳,上鋪2層阻燃草簾,起到減小溫差,防凍保溫效果。密切注意天氣情況,五級以上大風天氣,要用重物壓住保溫材料,防止薄膜內水分蒸發及砼受凍。

二期工程在夏季施工,采用蓄水法養護。混凝土澆筑完一小段(200m2左右)后,立即覆蓋塑料布,磙壓、抹面完畢后,四周砌磚臺,水泥砂漿勾縫,與其他正在澆筑的混凝土隔離,然后蓄水至少8cm進行養護,蓄水結束時間根據測溫結果確定。

5、應注意的問題及控制措施

5.1冬天風大,空氣干燥,夏天溫度高,水分蒸發快,二者都使得剛澆筑完的混凝土表面極易失水風干而導致UEA作用減弱,因此,混凝土澆筑過程中,必須加強塑料布覆蓋工作,應隨澆筑隨抹面隨覆蓋,如需進行多次抹面或其他表面處理工作,應小面積掀開塑料布,處理完畢后立即重新覆蓋,嚴禁大面積暴露。

5.2夏天采用蓄水法養護,一般底板澆筑面積都比較大,澆筑周期長,如澆筑完畢后再蓄水,勢必導致先期澆筑的混凝土因養護不及時而出現裂縫,因此,蓄水養護應分塊進行,小面積操作,處理完一小段后立即進行隔離蓄水,避免工作面過大導致失水,同時進行蓄水前,也應該先覆蓋塑料布保濕。

5.3冬夏季的比較:根據光彩中心工程冬、夏季施工的混凝土質量對比,夏天采用蓄水法養護,混凝土質量要好于冬天的覆蓋保溫養護,因蓄水法在保溫的同時,還能有效的保濕,且混凝土散熱速度比較平緩,混凝土強度增長比較均勻。

光彩中心工程底板混凝土施工由于施工組織得當,技術措施有力,進展十分順利,一期工程2002年1月15日開始,至1月29日早晨準時結束,完成約20000m3,且養護措施得力,經項目部和各有關單位的嚴格檢查,未發現有害裂縫,且大大減少了大體積混凝土表面裂紋。混凝土密實平整光潔,無蜂窩麻面。獲得甲方、監理、監督站等單位的一致好評,為光彩中心工程評選長城杯工作打下了堅實的基礎。

(薛峰)

來源:水利工程網

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