混凝土緩凝劑范文

時間:2023-03-24 18:41:43

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混凝土緩凝劑

篇1

關鍵詞:緩凝劑;緩凝減水劑;混凝土;影響

Abstract: retarding superplasticizer can delay the setting time of concrete, the concrete in a long time to maintain its plasticity, mass concrete pouring in a row in order to facilitate pouring molding, while reducing heat of hydration, delaying the heat of hydration peak, reduce the temperature cracks. This paper discusses the impact of retarder retarding superplasticizer on concrete performance.

Keywords: retarder; retarding superplasticizer; concrete; impact

緩凝減水劑是指同時具有緩凝與減水作用的外加劑。緩凝減水劑主要品種有糖鈣、木鈣、木鈉。緩凝減水劑是由合理的緩凝、減水組份復合而成;在夏季高溫條件下能延緩混凝土的凝結時間,使混凝土在較長時間內保持其可塑性,在大體積混凝土的連續澆筑中,以利于澆筑成型,同時降低水化熱,延緩水化放熱高峰,減少溫度裂縫的產生,是夏季施工常用的外加劑。本文討論了緩凝減水劑對混凝土的影響。

1.對新拌混凝土性能的影響

1.1延緩混凝土初終凝時間

緩凝劑主要是在水泥、混凝土終凝以前起作用,在終凝完以后對水化反應的影響就不大了,但由于緩凝作用,會對混凝土的早期強度有所影響,各種緩凝劑對初終凝的影響是不一樣的,見表1。

隨著緩凝劑摻量、品種的不同,以及水泥品種、配合比、用水量的不同,緩凝時間是不一樣的,而且初、終凝間隔時間也有長有短,選用時應注意。

1.2降低水化放熱速率

眾所周知,混凝土的早期強度發展與混凝土裂縫產生有密切關系。早期水化太快,溫升大很容易出現一些裂縫,特別是大體積混凝土由于混凝土內部溫度升高又不容易散發而造成內外部溫差太大導致了裂縫的產生。

緩凝劑及緩凝減水劑的作用可以抑制水化放熱速度,減慢放熱速率和降低熱峰,從而防止了早期溫度裂縫的出現。

由圖1可以看出,使用普通減水劑與緩凝減水劑對水化熱抑制的程度差別很大,由圖還可以看出不同的水泥對同一種減水劑的影響程度也是不同的。

1.3降低坍落度損失

緩凝劑及緩凝減水劑常常能控制新拌混凝土的坍落度經時損失。經常使用的有糖鈣、檸檬酸、三聚磷酸鈉、蔗糖等。它們有顯著的延長初凝時間,同時初、終凝時間間隔也較短,既降低了坍落度損失,又不致影響早期強度的增長,見表2。

2.對硬化混凝土性能的影響

2.1對強度的影響

從強度的發展來看摻緩凝劑后,混凝土早期強度比未摻的要低一些,特別是1d、3d強度會低一些。一般7d以后就完全趕上來了,而且有所提高,28d后都較不摻的有相當幅度的提高,至90d仍保持提高的趨勢。對于抗彎強度也有大致相同的趨勢,只是不如抗壓強度那么明顯,如表3。

此外隨著緩凝劑、緩凝減水劑摻量的加大,早期強度降低得更多,強度提高所需的時間更長。但如果摻量過大、緩凝時間過長,則由于水分的蒸發和散失會對混凝土強度造成永久性不可恢復的影響,見表4~6。

2.2對收縮的影響

一般來說,對混凝土的收縮略有一些影響,使收縮值增大一些。而且隨著摻量的增加而增加。因此在外加劑標準中也允許收縮值在不大于135%的范圍之內。

2.3耐久性

摻緩凝劑及緩凝減水劑混凝土的耐久性,基本上無大區別、但因強度值有所增加,耐久性只會變好而不會變差。后期強度的增加是由于早期水化物生長變慢,而得到了更均勻分布和充分的生長,使水化物搭接得更加完整和密實,應當是有利于抗滲和抗凍融性能的提高。

緩凝劑及緩凝減水劑在工程中有廣泛的應用。

參考文獻

[1] 田培、王玲.國家標準GB 8076-2008.混凝土外加劑.應用指南[M].中國標準出版社,2009.

[2] 陳建奎.混凝土外加劑原理與應用.中國計劃出版社,2004.

篇2

【關鍵詞】混凝土;環形梁;施工技術

某工程屋蓋系統由大面積抽空三角錐螺栓球及焊接球網架結構、復合隔熱金屬板屋面構成。支撐屋蓋系統的是建筑物四周的74根巨型鋼管柱以及建筑物內的50根巨型鋼管柱。其中室內的直鋼管柱有42根從首層樓板(-0.300m)生根而起,8根從2層樓板(5.050m)生根而起。 這些鋼管柱中的Z—C39、Z—C41、Z—C42,Z—C47(東西對稱,共8根)從首層樓板生根,其下設置了環形轉換梁。其中最大的柱為Z—C47,直徑為2850mm。轉換梁高為直梁高度150mm,梁寬為下層框架柱主筋至上層鋼管柱外皮800mm的寬度。以Z—C47為例,其寬度為1475mm,高度為1050mm。

一、施工的難點

1、粗直徑環形鋼筋加工

在該工程施工中,施工人員根據工程的施工要求,將直徑為32mm的III 級鋼筋作為環形梁的主筋結構,而且由于工程施工的需要,施工人員所采用的鋼筋直徑也不盡相同,在對其粗直徑環形鋼筋進行加工的施工,施工人員就要從該工程施工項目的全方位對其進行考慮,因此這也給工程施工帶來了一定的難度。

2、梁柱節點鋼筋密集

在該工程中,梁柱節點的鋼筋設置得十分的密集,每根鋼筋在最外側主筋上的間距都在150mm左右,而在最內側僅僅只有50mm。所以,施工人員在工程施工的過程中,要將每根鋼筋的位置進行準確的確定,從而保證工程的施工質量符合工程的施工標準。

3、混凝土效果難以保證

在對混凝土進行澆筑施工的過程中,施工人員沒有嚴格按照工程的施工要求,對其混凝土結構進行施工,從而導致該混凝土結構的質量無法滿足工程的施工要求,使得其混凝土環狀梁的施工效果難以保證,這不僅加大了工程施工的成本,還延長了工程施工的工期。

二、主要施工技術措施

1、鋼筋加工

通過計算機系統對其環狀梁主筋結構進行相應的放樣調查,從而確定每一根鋼筋在混凝土結構的位置和使用的長度,再利用相關工作人員后續加工,根據工程施工的實際情況以及施工要求,在理論長度的基礎之上對其進行適當的處理,進而保證每根鋼筋的長度和安設的位置都符合工程施工的標準。在該施工工程中,施工人員所使用的環形梁鋼筋則是采用兩根半圓鋼筋對接的方法,通過正反直螺紋套筒將其連接在一起。在將環狀鋼筋梁成型之前,施工人員在對其進行拼裝時一定要對其接頭的長度進行考慮,避免接頭不符合工程施工的要求,導致其工程的施工的質量受到影響。

2、鋼筋安裝

在鋼筋安裝前,施工人員也要通過計算機對其進行相關的放樣處理,將鋼筋的直徑、數量、長度等各方面的要求都標注好,并且使用CAD繪圖對其環形梁各個節點的大致位置進行有效的確定,從而保證每根鋼筋在安裝施工的過程中,都能順利在穿插,從而保證工程的施工質量符合工程的施工要求。此外,在鋼筋安裝前,施工人員還要考慮到其預留混凝土結構的質量,如果混凝土結構的質量不滿足工程施工的要求,那么就會使得整個工程結構的質量受到影響。在鋼筋正式安裝前,為了保證工程施工的順利進行,每根鋼筋可以順利的穿插在混凝土結構當中,施工人員要對其鋼筋進行預安裝,根據預安裝的結果對其進行放樣分析,從而有效的提高工程施工的質量和進度。鋼筋預安裝完成后,應根據預安裝后的調整結果在模板上進行放樣,彈出每一根鋼筋的位置線,并彈出箍筋的位置。

3、模板拼裝處理

在模板拼縫的位置兩側粘貼美紋紙,用于保護模板表面,使用高級原子灰修補、砂紙打磨后,刷一道模板漆,形成5mm寬消縫帶。梁側模采用硬拼的方法進行安裝,注意環形梁側模小面應根據拼裝角度,裁切出拼裝口,以保證與直線梁側模硬拼時的嚴密性,然后再進行消縫處理。

4、混凝土澆筑與養護

混凝土澆筑過程中,在不能使用70、50型振搗棒振搗的位置,應使用小直徑30型振搗棒在預定振搗位置進行振搗,鋼筋過于密集無法振搗的部位使用鋼筋進行人工振搗,以保證成型密實。在振搗時充分考慮振搗棒的振搗半徑,確定插入深度,使混凝土得到充分振搗。環形梁應一次澆筑成型,不留施工縫。混凝土澆筑完成后,應及時進行養護。本工程施工是在初夏,因此可采用澆水養護的辦法,并覆蓋塑料膜,養護不得少于14d。

5、完成效果

鋼筋綁扎完成后,除為預留振搗口而合并的鋼筋未發現鋼筋有大的位移,箍筋也未出現大于1個箍筋間距的位移。工程完工后,對環形梁進行了質量檢查,構件表面未出現有害裂縫,達到設計要求,并且順利通過了結構長城杯的檢查驗收。

三、環形梁鋼筋架錯位的防治

環梁鋼筋受力筋和箍筋間距小,且鋼管柱與環粱鋼筋間距小造成工人操作困難,以及環梁筋綁扎好就位后,由于采取固定措施不當在澆筑及其他外力影響下很容易發生錯位。為此,作業人員要經過詳細技術交底,并制定鋼筋質量標準,認真執行三檢制度:鋼筋綁扎成形、墊塊固定完成后,對鋼筋的規格、數量、錨固長度、預留洞的加固筋、構造加強筋等都要逐一檢查核對,骨架的軸線、位置、垂直度都必須實測檢查。

四、環形梁混凝土裂縫防治

對于大體積混凝土環梁,控制溫度裂縫成為混凝土控制的重點。為此,主要采取以下措施控制:(1)分塊施工,施加預應力控制裂縫。施工分塊原則是兩塊之間設施工縫,相鄰兩塊的后一塊混凝土澆筑時間為在前一塊混凝土澆筑完成20d以后,減少混凝土前期收縮裂縫。預應力筋張拉逐塊連續進行,分兩次張拉,通過預應力張拉,控制混凝土后期裂縫產生。(2)及時測溫。在環梁中間位置設置測溫管,布置一個測溫點(由三個測溫管組成),對梁上、中、下三種混凝土高度處進行測溫。測溫管外露端頭處要進行塞堵,測溫時拔掉堵頭,測溫后再塞入堵頭。測溫時間:終凝后0~24h為每2h測溫一次l第2d至第7d為每4h測溫一次,第7d至第14d每6h一次。(3)設置溫度后澆帶。在后澆帶澆注混凝土前必須將整個截面按照施工縫的要求進行處理,清除雜物,水泥薄膜、表面松動的砂石和軟弱混凝土層,并將兩側混凝土鑿毛,用水沖洗干凈,充分保持兩側混凝土濕潤。在表面涂刷水泥凈漿或混凝土界面處理劑后,及時澆筑混凝土。后澆混凝土采用無收縮混凝土,摻用微膨脹劑,精心振搗密實,注意澆水養護。

篇3

關鍵詞:纖維混凝土 托梁 施工技術

1  工程概況

南京鐵路新客站主站房,東西長270m,南北寬5415m,建筑面積36073m2,地下1層,地上2~5 層。主體結構為鋼管混凝土柱框架結構,屋蓋采用桅桿式斜拉索金屬屋面,桅高從東到西為2814~30182m,桅桿頂高42m。鋼管混凝土柱直徑1200mm,為扇形設置,半徑1500m,鋼管柱向北傾斜10°。主站房6~8軸橫跨同期建設中的南京地鐵Ⅰ號線南京站站,地鐵上方南京站房的主要荷載由5道轉換托梁傳遞至樁基承載,轉換托梁的最大截面為3000mm×3000mm,承托鋼管柱的托梁截面為3500mm×2270mm,托梁底距地鐵頂板僅20~30cm,承臺和托梁聚丙烯網狀纖維混凝土用量1500m3,強度等級C50。該部分轉換托梁施工是本工程的難點及關鍵,本文以承托鋼管柱的托梁為例介紹大截面轉換托梁的施工技術。

2  模板支撐施工

(1) 托梁底模施工。因托梁底距地鐵頂板僅20~30cm ,施作空間小,無法按照傳統的組裝和拆卸模板方案施工,且托梁施工完成后必須與地鐵頂板結構完全脫離,并給站房留下一定的沉降空間。為此,托梁底模采用“水旱砂”技術,在托梁底鋪設細砂,砂兩邊用磚砌成擋墻,防止砂子流淌。然后,向砂里灌適量水,使水充填砂子孔隙,形成“水旱砂”增加密實度。同時,在鋪設砂子時需按2‰~3‰起拱,在砂模上做50mm厚C10細石混凝土墊層。為保證托梁與混凝土墊層能脫離,在混凝土墊層上鋪一層薄鐵皮作隔離層,在托梁混凝土澆筑28d后鑿除磚擋墻,掏空砂子取出鐵皮,使托梁結構和地鐵頂板結構完全脫離。

(2) 為防止托梁施工荷載太大對地鐵頂板造成破壞,在每道托梁兩邊各50cm的范圍內將地鐵結構站臺層、站廳層用滿堂碗扣架支撐,將托梁荷載傳至地鐵底板。

(3) 側模采用30cm×150cm組合鋼模,立于磚擋墻上,鋼模采用螺栓連接,拼縫處使用海綿條堵塞以防混凝土施工時漏漿。側模內豎楞采用2

3  鋼管混凝土柱安裝

主站房⑦軸鋼管柱基礎節安裝在截面3500mm×2270mm的轉換托梁內,錨固在托梁內長度為1800mm,托梁底距地鐵頂板僅200mm,鋼管柱安裝完畢后必須完全與地鐵頂板脫離,以保證地鐵頂板不承受站房荷載。由于鋼管混凝土柱基礎節要求定位準確,并且不能象安裝其他鋼管柱一樣直接在地鐵頂板上生根安裝鋼管柱支座,也為了便于安裝托梁底部鋼筋,鋼管混凝土柱安裝采用架空定位的方法。

(1) 在鋼結構加工廠制作鋼管柱時在鋼管柱上焊接一塊60mm厚環形水平承重銷,承重銷與鋼管柱成80°夾角,外直徑2800mm,承重銷既承受剪力又用作鋼管柱定位托盤。

(2) 用H300×200×8×10型鋼制作鋼管柱安裝支架,鋼支架沿托梁方向跨度為2400mm,垂直托梁方向跨度為5000mm,留出托梁支模空間。設計中⑦軸基礎節鋼管柱承重銷頂面相對高程為0.275m,推算出鋼支架頂高程為0.165m。由主站房⑦軸線和基礎節鋼管柱偏離D軸尺寸確定出鋼支架中心點,放樣后將4根支撐腿及支撐支架準確定位,根據高程將鋼支架高度調到設計要求高度,然后將鋼支架焊接固定牢固。

(3) 將鋼管柱吊起放入支架中,柱頂高程便可以達到設計要求,通過架設在主站房⑦軸的一臺經緯儀和鋼管柱兩端中心投影的東西向軸線位置的2臺經緯儀,利用千斤頂調整鋼管柱2個方向的軸線位置,待軸線位置和高程都達到設計要求時,即可將鋼管柱焊接固定在鋼支架上。這樣就完成了⑦軸鋼管柱基礎節的安裝 。

4  鋼筋工程

托梁內鋼筋密集,上下層鋼筋各有3層135根和4層162根Ⅲ級

(1) 梁內主筋連接形式考慮到鋼筋密集和經濟因素,將綁扎接頭、搭接焊、閃光對焊及直螺紋連接的形式進行比較,決定采用閃光對焊。通過測算,每個接頭可節省鋼筋6.3kg,節約投資10 元左右,總投資可節約近10萬元。

(2) 根據設計要求梁內部分縱筋需貫穿鋼管柱,在制作鋼管柱時預留穿插鋼筋的孔洞,每2 根鋼筋1孔,水平方向每排3個孔,孔豎向間距400mm,開孔大小為(2d + 5mm)×(d + 4mm)。若已形成孔洞尺寸不能滿足鋼筋穿過或現場很難施工時,可根據情況將孔洞用氣割適當擴大,或糾正偏差較大的孔洞,至滿足鋼筋穿過為止。其余不需穿過鋼管柱的鋼筋均在鋼管柱邊彎折截斷,雙面焊接于鋼管柱或承重銷上,焊接長度為5d(d為鋼筋最大直徑) 。

(3) 為防止托梁施工期間由于混凝土收縮引起開裂,在梁底及兩側設附加鋼絲網,選用冷軋帶肋

5  混凝土施工

轉換托梁最大截面達3000mm×3000mm,包括承臺共需1500m3,強度等級為C50,均采用泵送商品混凝土。根據施工規范規定,該轉換托梁屬于大體積混凝土,其施工的重點和難點是如何控制和減少混凝土施工裂縫。由于大體積混凝土聚集在混凝土內部的水泥水化熱不易散發,混凝土內外溫差較大,溫度應力和收縮應力易導致混凝土結構產生裂縫,因此在配合比設計及澆筑養護過程中要充分考慮這一因素。

(1) 配合比設計

混凝土配合比設計的指導思想是:配制高性能混凝土,采用雙摻技術,以粉煤灰取代部分水泥,降低水泥用量,減少水化熱;摻加緩凝劑,延長混凝土凝結時間,減緩澆筑速度,以利于散熱;摻加聚丙烯網狀纖維,利用聚丙烯網狀纖維增韌、增塑的優勢,可大大降低因溫差效應、塑性收縮、養護不當而導致的溫度裂紋、塑性收縮裂紋和干縮裂紋的幾率。據研究報告表明,摻聚丙烯網狀纖維的混凝土,其抗彎、抗裂強度分別可提高80%和50%。

選用強度等級52.5級水泥,盡量減少水泥用量,降低水化熱;選用粒徑5~31.5mm級骨碎石,含泥量控制在1%以下;選用細度模數在2.5以上的中粗砂,含泥量小于2%;粉煤灰采用Ⅰ級灰,燒失量小于5%;外加劑采用JM8;選用聚丙烯網狀纖維,長度20mm,厚度0.04mm,抗拉強度564MPa,彈性模量3722MPa,摻量為0.9kg/m3。

混凝土配合比為水∶水泥∶砂∶石子∶纖維網∶外加劑∶FA∶礦粉=1693∶686∶311∶1150∶96∶397∶44∶9(采用每m3質量計配合比)。

(2) 混凝土澆筑

混凝土澆筑應滿足整體連續的要求,澆筑時分層澆筑,每層澆筑厚度控制在500mm,以加快熱量的散發。混凝土坍落度保持在14~16cm ,采用

混凝土在初凝前要作拉毛處理,拉毛不少于2次。

(3) 混凝土養護

混凝土初凝后要及時覆蓋塑料膜和雙層草墊等,以達到保溫、保濕的效果。養護時間不得少于14d。

(4) 溫度測控

為及時掌握混凝土內部溫升與表面溫度的變化值,在托梁內埋設若干個測溫點,采用JDC2型溫度測試儀,將溫度探頭預先埋入大體積混凝土內。測點布置原則是測點應具有代表性,能全面反映混凝土內各部位的溫度。沿托梁邊和中部各設1組,每組沿托梁高度上、中、下各設1個點,在每個測點處焊一根電線套管,高出混凝土面300mm,以固定探頭導線和避免澆筑混凝土時損壞探頭導線。從測溫結果看,托梁中心3~5d最高溫度42~56℃,與外界溫差34~55℃,覆蓋2層薄膜、2層草墊,內外溫差為18~23.5℃;側模內外溫差為17.5~27℃,懸掛麻袋保溫,內外溫差16~22℃,均滿足規范要求,溫差控制在25℃以內。養護到14d時,托梁中心溫度已降至23℃,內外溫差在20℃以內,拆除覆蓋,加強保濕養護。

篇4

【關鍵詞】鋼筋混凝土;現澆混凝土;帽梁;環梁

在目前建筑工程項目中,隨著科學技術和管理技術水平的日益提高和完善,環梁與帽梁結構由于自身結構復雜,其施工技術的研究不容忽視,其一旦出現工程施工不當或者施工技術選擇不科學,則很容易對工程節點造成一定的損害,進而引起整個工程項目的施工質量出現影響。在目前的現澆混凝土施工中,由于建筑跨度和高度的不斷上升,建筑荷載也出現了明顯的變化,這就給工程地基施工帶來了新的要求和變化,也成為目前建筑施工技術和施工水平的關鍵要求。一般在當前高層建筑施工中,在環梁和帽梁的施工一般都位于基層頂層結構之上,是對基坑工程進行控制的主要環節,也是確保工程施工的核心方法。

1.環梁、帽梁結構特點

在目前的建筑工程項目中,對于環梁、帽梁工程的施工越來越受到人們的關注與重視。在目前的建筑工程項目中,其施工是在地下結構施工中,對于各種受力的不一致,造成工程在施工中容易受到各種因素的影響,從而給工程結構和施工質量帶來了影響。因此,在目前施工中需要我們高度重視其施工質量和技術要求,從其結構特點入手進行分析。

1.1環梁結構

環梁在目前的建筑工程項目中較為常見,通常情況下都被人們廣泛的稱之為圈梁,是一種利于增強維護結構,能整體提高建筑結構的抗震性、整體性和保證功能發揮的一種建筑結構模式。這種建筑結構在目前施工較為常見,尤其是在唐山地震之后,更是受到各地工程單位和企業的關注與重視。

1.2帽梁結構

帽梁在目前也被人們廣泛的稱之為蓋梁結構,主要指的是在工作中為了支撐、分布和傳遞上部結構的荷載要求,在安排架樁墩頂部設置的一種衡量結構模式,這種結構體系主要是通過在結構頂層橫梁結構體系,它也是墩臺身上面而支座在下面的一種矩形結構體系。

2.鋼筋混凝土環梁、帽梁施工

2.1環梁施工

2.1.1模板

模板是目前混凝土結構施工中最不可缺少的一部分,其在施工的過程中施工工藝受到人們的高度重視與關注。由于環梁結構在施工的時候是一種環形空間結構體系,也是一種曲線結構模式,因此在施工的過程中為了確保環梁以及柱頂牛腿位置的準確性要求,通常在施工中對于模板要進行嚴格的控制與施工,確保模板施工精確度要求。一般情況下,在工程施工中,為了解決現有支撐體系復雜、跨度大、空間高等問題,通常都是在施工中進行科學合理的支撐,從而保證模板支撐體系穩定性,對于施工時必須要對環梁支撐體系設置科學的縱向和橫向剪刀撐。

2.1.2安裝預埋件

在工程施工中,為了能夠精確的控制和安裝固定預埋件,在施工中都是體現設置合理的施工縫,也通過角鋼支架拖住預埋件頂部位置,從而保證工程質量。

2.1.3混凝土澆筑

在模板、預埋件安裝完成之后,在進行混凝土澆筑,其施工工序也是由下至上、由南至北的一種施工體系和施工標準,且在目前的工程施工中,多數單位和企業也是以商品混凝土泵送施工為主的一種施工模式和施工方法。

2.2鋼筋混泥土帽梁施工

維護樁在基坑開挖機地下結構施工過程中,各樁受力是不一致的,而且一般開挖面中部受側壓力最大,靠兩邊的則相對較小,在維護樁定做帽梁將個獨立樁連接在一起,可以調整各樁所受力值,是指接近一致。因此在樁頂帽梁的施工過程中其支護結構起著重要的作用,在施工的過程中,施工應當注意以下幾點:

2.2.1帽梁與維護樁之間的混凝土連接

在施工的過程中,由于維護樁先行施工,待其強度達到設計要求的時候一般才破樁頭做帽梁。樁頭與帽梁之間勢必存在一個薄弱連接環節。因此在破樁頭是必須鑿凈浮漿層路出的硬灰,將樁頭鑿毛并處理干凈,以保證樁頂與帽梁混凝土之間的連接可靠。

2.2.2帽梁的斷面尺寸

施工的過程中必須保證帽梁斷面尺寸的正確,將混凝土振搗密實,確保帽梁具有足夠的剛度,滿足其協調狀體受力的功能。

2.2.3圍護樁頂縱向鋼筋的錨固

圍護樁頂縱向鋼筋深入帽梁內的長度,一般來說要滿足規范的要求的長度,但是對不作為首道工序的支撐撐點的帽梁,一般將樁的總金伸至帽梁上層鋼筋即可,當個別樁的鋼筋長度不夠深入帽梁時候,可將樁的縱筋隔一接一,錨入帽梁內。

2.2.4混凝土澆筑

在澆筑帽梁混凝土的時候盡量少留施工縫。需要設立的時候要避開施工支撐設置的位置,在施工縫的處理和急需澆筑混凝土時,按照施工縫的要求機進行必要的處理。

2.2.5基坑開挖

基坑的開挖一定要等待帽梁混凝土強度達到規定的強度值之后才可以開挖下一步的土方,以免發生事故。在過去的施工中,某市交通銀行深基坑支護邊坡滑移失穩事故中,樁頂未作帽梁及挖土,且一次挖至標高,就成為其事故發生的主要原因之一。

3.施工措施

本文以某工程為例進行了分析。

3.1施工圖紙

根據施工圖紙放出帽梁、支撐及環梁位置線,進行基槽開挖。基槽開挖采用放坡形式(帽梁處開挖完畢后先進行樁頭處理),因支撐系統施工時正值雨季,在工作面上及支撐構件底鋪100mm厚石屑,并在支撐構件底鋪設油氈隔離層,在基槽內兩側開挖排水明溝,明溝寬度為300,深度300。

3.2鋼筋施工

鋼筋進場后嚴格按分批同等級、牌號、直徑、長度掛牌堆放,存放鋼筋場地為指定剛進場,設有排水坡度。堆放時,鋼筋下墊以墊木,離地面不少于20cm,以防鋼筋銹蝕和污染。鋼筋半成品標明分部、分層、分段和構件名稱,同一部位或同一構件的鋼筋要放在一起,并有明顯標識,標識上注明構件名稱、部位、尺寸、直徑、根數。鋼筋加工鋼筋加工前由工程部做出鋼筋配料單,配料單要經過反復核對無誤后,由項目總工程師審批后在鋼筋場統一進行下料加工。

3.3模板工程

本工程在選擇模板時,力求做到在滿足質量要求、工期要求的條件下,最經濟。結合本工程特點和以往的施工經驗,本工程模板采用采用雙面覆膜木膠合板模板。施工準備中心線和位置線的放線:首先用經緯儀引測構件軸線,并以該軸線為起點,引出其他各條軸線。模板放線時,應先清理好現場,然后根據施工圖用墨線彈出模板的內、外邊線,以便于模板安裝與校正。施工完畢后支撐水平軸線偏差需小于20mm。

篇5

[關鍵詞]混凝土 施工 質量 研究

石堡川水庫座落于洛河一級支流—石堡川河上,工程始建于1969年,是一座以農業灌溉供水為主,兼有防洪、水產養殖等功能的中型水庫。水庫總庫容6375萬m3,有效庫容4585萬m3,受益范圍惠及延安市洛川、渭南市白水、澄城三縣,包括12個鄉鎮180個行政村總人口30.8萬人。土地總面積159.67萬畝,耕地面積76萬畝,工程控制面積52萬畝,設施灌溉面積40萬畝,有效面積30萬畝,設計灌溉保證率50%。糧食總產16700萬公斤,糧經比例5︰5,農業總產值28300萬元,農民人均純收入1650元。灌區目前復種指數1.35,糧經比例為5︰5,主要作物有小麥、玉米、油菜、蘋果,是關中地區糧食生產基地和蘋果優生區。近年來灌區加大水利工程建設力度,在這些水利工程建設中,混凝土施工工藝成為控制工程質量的關鍵。而由于該區屬暖溫帶半干旱大陸性季風氣候,年平均氣溫12.9℃。一月份最冷,平均氣溫-1.8℃,七月份最熱,平均氣溫26.4℃,氣溫年較差為28.2℃。無霜期214天,夏短而涼,冬長而冷,垂直變化較明顯,溫差較大,混凝土抗凍脹就成為控制工程質量要因素,加之水利工程設施服務于農業,灌溉供水與施工工期勢必發生沖突,所以說解決混凝土抗凍脹可以有效地延長施工工期。

1低溫條件對混凝土性能的影響

近年來,在水利工程建設中,通過對正在運行的渠道調查發現:氣溫對混凝土性能影響很大,也對后期渠道管理帶來質量隱患。經施工證明:混凝土澆筑時,溫度越低,初凝時間與終凝時間均會延長,混凝土塌落度控制100mm左右,且盡量減少泌水并盡早凝結。若在抹面時將泌水壓入混凝土中,則使表面部分的水灰比增大,造成強度、含氣量、表面抗滲性和水化速降低,影響到混凝土的強度發展,新拌混凝土在24小時齡期內若遭受凍害,其28天齡期的抗壓強度會降低50%左右,引起混凝土表面剝落和耐久性的降低;同時低溫對混凝土結構和表面溫度的降低速率比內部要明顯的多,從而產生較大的溫度梯度和由此引起的溫度應力,若混凝土的抗拉強度尚不足以抵抗該溫度的應力,混凝土表面就會產生不規則的可見或不可見裂縫。這些裂縫絕大多數是不可恢復的,并且會在荷載作用下逐漸擴展,慢慢成為侵蝕性成分進入混凝土內部的通道;在施工中還發現:混凝土抗凍耐久性與其抗拉強度和孔隙飽水程度有關,澆筑后的混凝土在很短齡期內若遭受負溫影響,則會由于尚未達到足夠的抗拉強度且內部孔隙處于高度的飽水狀態,一次凍融循環造成的性能降低是不可恢復的。所以說在低溫下施工,進行抗凍混凝土質量控制成為工程質量的關鍵因素。

2混凝土質量的控制

2.1原材料的質量控制。在水泥上采用普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥,不宜采用火山灰質硅酸鹽水泥;細骨科含泥量≤3%,泥塊含量

2.2配合比設計的質量控制。由于水利工程施工中采用混凝土罐車拉運,運輸距離控制在1.8km范圍之內,通過施工實踐,塌落度在4-6cm左右,為增加其和易性、耐久性,采用粒徑為5-20mm和20-40mm雙級配,配合比的水灰比為≤0.45,根據骨科最大粒徑和施工方式,含氣量控制在4-5%。

2.3添加外加劑,增加混凝土的性能。為增加混凝土抗凍融性,添加DH9型引氣劑,減少混凝土的泌水和離析,同時因其具有減水功能,從而可抵消一部分因氣孔率增加而引起的強度下降,在不影響混凝土和易性條件下可以加入減水劑,使其具有減水和增強作用。在低溫下施工時加入防凍劑,降低混凝土的液相冰點,使混凝土液相不凍結或只有部分凍結,保證水泥水化作用,使新澆筑的混凝土不再遭受凍害,增加混的耐久性;因氯鹽有降低冰點作用,常在低溫施工中用到,加之其有促進水泥水化作用,用其可以提高混凝土早期強度,但是摻用過多的氯鹽,會對建筑物發生腐蝕導致損壞,通過在施工中對氯離子總量的測評和評估,其值應該為0.012%,符合規范≤0.10%的要求。在使用外加劑時應該注意外加劑與水泥的適應性。外加劑進場后,必須進行試配,掌握其特性,根據塌落度的耗時損失、凝結時間、減水率等因素,確定外加劑能否使用;外加劑每一次投料,都必須嚴格按照配合比計量。計量器具必須經常進行校驗,保證其靈敏度和準確度。粉狀外加劑要保持干燥狀態,防止受潮結塊。已經結塊的粉狀外加劑,應烘干、碾碎,過0.6毫米篩后使用,以免含未碾成粉狀的顆粒遇水膨脹,造成混凝土表面鼓包。

3混凝土施工中質量控制和檢查

為了保證混凝土的質量,除必須選擇適宜的原材料及確定恰當的配合比外,在施工過程中還必須對混凝土原材料、混凝土拌和物及硬化混凝土進行質量檢查和控制。施工過程中,原材料的質量的優劣對混凝土的質量有很大的影響,為此,必須經常對混凝土原材料的各項技術性質、混凝土拌和物及硬化混凝土的各項技術性質進行檢查。混凝土拌和組成材料質量應每天檢查一次,塌落度每班至少檢查三次,并派專人進行混凝土塌度測定,根據測定結果及時繪制混凝土塌落度控制曲線,根據曲線的波動情況及時調整混凝土塌落度。在施工過程中塌落度如果不在允許范圍之內,應將混凝土退回,處理結果應作記錄。混凝土含氣量控制。含氣量能符合要求,關系到混凝土的抗凍性。為嚴格控制混凝土含氣量,應專人進行混凝土含氣量測定工作,并繪制混凝土含氣量控制曲線圖,,當發現曲線異常時,及時進行分析并制定改進措施。同時在混凝土配合比設計時要考慮其含氣量在運輸、澆筑和振搗過程中的損失,所以地控制混凝土含氣量時,應以入模經搗振后的含氣量,因此在攪拌機卸料口取樣檢測,但通過施工過程來看,要以現場測試為準,更級達到規范的規定。同時在混凝土澆筑期間,根據澆筑量的大小,配合比的變化,澆筑部位的不同,施工班情況的不同,澆制混凝土強度試塊,每組三塊,需要澆制抗滲和抗凍試塊,抗滲試塊每組六塊,抗凍試塊數量根據試驗要求而定,通過成型、抹面和養護,將試件送到試驗室外進行抗凍試驗。

4混凝土后期質量的管理

采取合理的養護和保溫措施是保證混凝土后期質量的關鍵。澆筑后的混凝土要及時進行保濕養護,能在7-21℃下水化凝結,要保證混凝土澆筑后的前3天之內溫度要降到10℃以下,最好是能在21℃條件下保持較長的時間,養護時間不少于10天,并在空氣中干燥炭化14-21天,在養護過程中,尤其是在低溫施工中,要延長保溫時間,通過在混凝土表面覆蓋一層隔熱毯或其他保溫材料可以將水化熱和拌合水保留在混凝土內部,保溫材料應保持干燥且與混凝土或模板緊密接觸,達到保溫效果,使之性能得到最大程度發揮。混凝土結構澆筑完成后,可將混凝土與大氣隔絕起來,并向其中加熱。加熱的方式應不能使混凝土表面失水加快,不能使局部溫度過高而且不能產生較高濃度的CO2。實踐證明:蒸汽養護也是一個很好的方法。

篇6

關鍵詞:混凝土轉換梁;工程特點;質量技術措施

中圖分類號:TU37 文獻標識碼:A 文章編號:

大體積混凝土施工具有工作強度較大、成本投入較多等特點,同時大體積混凝土結構在工程上一般擔負著相對重要的承載或穩定等功用,一旦出現質量事故往往都是災難性的,不可逆轉、難以修復。因此,大體積混凝土施工過程中必須制定嚴密的質量保證措施,著眼于每個細小環節進行層層把控,確保工程產品質量合格。

1 工程概況

某建筑工程采用框架和剪力墻結構,3層頂的轉換梁是本工程的關鍵構件,大小共計36根,在整個板面的分布較均勻。在樓體四周均通長設置,截面均為900mm×2000mm,最大凈跨為6.9m,共計6根,最長30m;樓體內按房間設置剪力墻情況對應設置轉換梁,截面尺寸最大的為1850mm×2000mm共1根,最大凈跨為7.7m,其次為1700mm×2000mm。

2 該工程大體積混凝土轉換梁的特點

①要求具有足夠的強度,達到設計強度C45。水泥、摻和料、膨脹劑等膠凝材料在水化過程中將釋放大量的熱量。

②施工過程正值冬季,大氣溫度低、散熱快。

③結構較復雜,鋼筋密集,轉換梁四面散熱;梁板截面積變化大,梁、柱、板間約束多。

該工程大體積混凝土內外溫差過大產生溫度應力而導致有害裂縫(深層、貫穿性裂縫),是引起混凝土開裂的主要原因。

3 確保轉換梁工程質量的主要技術措施

3.1 原材料要求與配合比

在大體積混凝土施工中,水化熱引起的溫升較高,降溫幅度大,容易引起溫度裂縫。為此,在施工中應選用水化熱較低的水泥,同時控制骨料的最大尺寸,摻粉煤灰、減水劑等,盡量降低水泥用量。

①水泥:采用耀縣水泥廠生產的秦嶺P.O32.5R;

②粉煤灰:采用蒲城電廠Ⅱ級磨細粉煤灰;

③砂:采用霸河中砂,細度模數大于2.3,含泥量小于3%;

④石:采用涇河的卵石、碎石,粒徑為5~32mm,含泥量小于1%;

⑤泵送減水劑:SDB-20泵送減水劑;

⑥膨脹劑:AEA-S抗裂防水膨脹劑;

⑦水:自來水;

一般混凝土強度等級為C45的水泥用量在400kg/m3左右,現與新意達公司總工、省建筑研究院共同談論配合比的選擇,經試配后,水泥用量為340kg/m3。一般來說水泥用量每增減10kg,溫度亦相應升降1℃,這樣水泥用量減少了60kg/m3,溫度也隨著降低6℃左右。因梁板混凝土容易下料及振搗,坍落度要求不超過18cm。

本次轉換梁混凝土抗壓強度試驗數據,南段:R28=50.7MPa,R60=55.4MPa;北段:R28=49.2MPa,R60=52.2MPa。從以上數據來看,不論28d或60d強度都超過了C45混凝土的抗壓設計強度。為降低水化熱,采取60d齡期強度進行評定。

3.2 控制混凝土出機和澆灌溫度

轉換梁筏板大體積混凝土采用商品混凝土,泵送施工。由于施工過程正值冬季,需摻入一定量的防凍劑,要求商品混凝土廠家對現場石料及膠凝材料采取保溫措施或使用熱水攪拌,攪拌時間比平時時間長,要求必須達到3.5min,使混凝土入模溫度不得低于10℃。為了減少混凝土在泵管內的溫度損失,在泵管外包扎一層麻袋或毛氈。

3.3 混凝土的施工

由于該建筑沿長度方向的中點處設有一條橫向伸縮縫,將該工程分成南北兩個獨立的區域,南北井筒內各設置一臺布料機,可覆蓋各自的區域,因而不再留豎向施工縫。

轉換梁混凝土總量約1200m3。由于轉換梁高度較大,數量又多,個別梁又較長(最長30m),因而,在同一區域內,由南向北在轉換梁內先全部澆筑50cm厚,然后循環向上分層澆筑,每次展開范圍在10m×25m以內,每層澆筑厚度不超過50cm,每層混凝土均應該振搗密實后再下料,下層混凝土初凝前隨時將上層混凝土澆筑。澆筑高度至一般梁時與一般梁一同向上分層澆筑;最后澆筑至板底時由南向北一次推進。同時進行入模溫度、環境溫度的記錄。

3.4 混凝土保溫與養護

轉換梁施工時間為12月上旬,剛剛進入冬期施工,平均溫度在3e左右。為保證混凝土內外溫差≤20℃,采用綜合蓄熱保溫進行養護。

由于轉換梁數量較多較長,單獨保溫并不能節約能源及材料,需要整體保溫,在樓體四周均圍兩層塑料薄膜或1層彩條布,內部南北每段設8個火爐升溫,保持底部溫度10℃為宜。同時在轉換層的四周側面部位外掛兩層棉氈并包裹1層塑料布。此外,護用的密目網也對保溫有一定的好處。樓面混凝土初凝前用刮尺趕平,用木抹子第1次抹面。初凝后到終凝前用鐵抹子碾壓數遍,將混凝土表面不均勻、不規則的裂縫閉合。最后用木抹子第2遍抹面,閉合收水裂縫,隨后立刻在混凝土表面覆蓋塑料薄膜,減少混凝土表面水分散發,再覆蓋2層棉氈和1層塑料薄膜,塑料薄膜與混凝土面接觸,并保持薄膜內的凝結水。混凝土終凝后及時給樓面澆水,保持混凝土表面濕潤。

3.5 水化熱測定

為及時掌握轉換梁混凝土溫度變化情況,邀請陜西省建筑科學研究院測溫人員到現場指導,依據其技術要求進行埋點布置,測定混凝土在澆灌過程中以及澆灌后的溫度變化。

3.5.1 測溫儀器及設置

測溫所用儀器如下:

測溫元件DALLS18B20(美國)數字式溫度計。

溫度檢測儀型號J-01型大體積混凝土溫度監測儀。

在混凝土澆筑前,將下端封閉的測溫套管(如圖1)固定在測溫點平面位置上,并在套管的不同高度放置測溫元件(如圖2)。通過熱電轉換,數據采集及處理,在計算機上監控混凝土的溫度變化。

圖1 測溫管制作

圖2 測溫點豎向布置

混凝土內部溫度變化比較緩慢,升溫最快5℃/h,降溫更慢,最快(3~5)℃/d,該系統的巡檢周期為30s,完全可以滿足使用要求。

3.5.2 測溫點布置

測溫點的平面布置按澆筑前后順序、不同混凝土厚度等共布置14個測溫點,如圖3所示。對其中最寬的轉換梁(1.85m寬)安置3#、4#兩測樁,監測梁中心與梁側面等高度的溫度。

圖3 3層頂轉換梁大體積混凝土測溫點布置

14個測溫點測溫結果見表1。

表1 14個測溫點測溫結果

一般在混凝土中心熱量聚積,且最不容易散熱,溫度最高;混凝土上表面散熱最快,溫度最低。因此,每個測溫點在豎向測試3個深度處溫度:混凝土表層溫度(距混凝土表面10cm高度處的溫度)、混凝土中心溫度(即1/2高度處的溫度)和混凝土底部的溫度(距混凝土底面10cm高度處的溫度),見圖2。主要采取養護措施控制上述幾個高度處溫度的差值,防止溫差裂縫的產生。

3.5.3 測溫結果

該工程在混凝土澆筑及養護的過程中,大氣溫度(-2~7)℃、環境濕度41%~100%,混凝土入模溫度(9~11)℃。現場溫度監控情況:混凝土內部升溫階段,2h檢測1次溫度;混凝土內部恒溫階段,2h檢測1次溫度;混凝土內部降溫階段,4h檢測1次溫度,直至內部溫度與外界環境溫度相差低于20℃。

整個轉換層經過19d的溫度監控,內部最高溫度升至52.5℃,最大溫度差為19.7℃,溫差控制滿足規范要求。60d后進行模板的拆除工作,經檢查整個混凝土轉換梁未見有害裂縫,混凝土工程質量良好。

4 結語

綜上所述,大體積混凝土施工具有工作強度較大、成本投入較多等特點,同時大體積混凝土結構在工程上一般擔負著相對重要的承載或穩定等功用,被廣泛應用于框支轉換梁結構中。但是,混凝土極易受到水化熱的問題而產生裂縫,從而破壞結構的質量和使用,因此,必須確保混凝土轉換梁工程質量技術措施,防止混凝土出現裂縫,并最終取得較好的經濟效益。

參考文獻

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關鍵詞:廢棄混凝土;應用現狀;再生骨料;再生混凝土;環境效益

中圖分類號:TU375文獻標識碼:A

一、研究背景

近年來隨著科學技術的日益發展,建筑業作為國民經濟的支柱產業之一,也同時在快速前進。從19世紀中期混凝土開始得到應用以來,以其來源廣泛,耐久性、耐火性、可模性、整體性好等優點迅速在結構中廣泛應用并占據主導地位。混凝土生產過程使用大量砂石資源,廢棄堆積又造成環境污染,因此,廢棄混凝土的回收利用,是節約能源與資源、保護人類生存環境、走可持續發展道路的重要課題,并能在一定程度上降低工程成本,應引起高度重視。

二、廢棄混凝土應用現狀

二次世界大戰后,蘇聯、日本、德國等國重建家園時就注意到了廢棄混凝土的問題并開始了再生混凝土的研究開發與利用。至2000 年,荷蘭的建筑廢棄物回收率高達90 %; 德國將再生混凝土應用于公路路面;美國從1982 年起,在ASTMC 33—82《混凝土骨料標準》中,將破碎的水硬性水泥混凝土包含進了粗骨料中;日本在1977 年就制定了《再生骨料和再生混凝土規范》,隨后在各地建設了建筑垃圾物再生利用工廠,生產再生水泥和再生骨料,目前,對建筑垃圾的再生利用率高達70 %,廢棄混凝土的利用率則更高。再生混凝土已成為發達國家共同研究的課題。

隨著我國對資源環境問題的重視,政府也已開始鼓勵再生混凝土的研究與開發,不僅提供政策支持,同時也給予資金支持。雖然我國的研究起步比較晚,還處在試驗室階段,但也取得了相應的成果。目前,國內數十家大學和研究機構開展了再生混凝土的研究且工作已逐漸深入。為了解決再生骨料混凝土高吸水和高收縮的問題,研究人員系統研究了再生骨料的結構特性、水分遷移特性和再生混凝土界面過渡區微觀結構,為采取合理有效措施解決這些問題奠定了基礎。目前,我國已經將少量廢棄混凝土用于道路工程的基層、面層、土基及防護工程,多數廢棄混凝土尚未得到較好的再生利用。

三、再生混凝土的性能

混凝土制備過程中,部分或全部采用再生骨料,則形成再生混凝土,因此,其性能與再生骨料的性能、特征有著不可分割的聯系。再生骨料與天然骨料相比強度低、吸水率大、表面粗糙率大,所以再生混凝土和天然骨料混凝土的基本性能有所不同。

再生混凝土的強度。試驗表明:與天然骨料混凝土相比,同一水灰比的再生骨料混凝土的28d抗壓強度、抗拉強度約低15%,但其相差的幅度會隨著齡期的增長而慢慢縮小。這是由于再生骨料表面包裹的水泥砂漿強度較低;骨料在生產過程中不斷受到沖撞、擠壓、研磨,內部產生大量微裂紋,天然骨料和水泥漿體的原始界面受到破壞,粘結力降低;骨料中往往會混入一些黏土、淤泥、粉砂等有害雜質,粘附在骨料表面,妨礙水泥與再生細骨料的粘結。

再生混凝土的耐久性。在相同砂漿比例的情況下,再生混凝土中水泥砂漿含量較高,而砂漿的孔隙率高于混凝土,因此其孔隙率增大。孔隙率增大將直接導致滲透性提高,耐腐蝕性降低,影響混凝土強度,引起鋼筋銹蝕,降低耐久性。

再生混凝土的吸水性。在用水量相同的情況下,再生混凝土與天然骨料混凝土相比,吸水量大,坍落度小,流動性差,干縮性大。這是由于,天然巖石由于孔隙體積含量很低,一般低于3%,極少超過10%,然而再生骨料,組分中包含相當數量的硬化水泥漿,孔隙比較大,且在破碎過程中,其內部往往會產生大量的微裂紋,致使再生骨料吸水率大,吸水速率也相當快。

四、廢棄混凝土利用的環境效益分析

隨著時間的推移,生態環境的保護越來越受到人們的重視,其核心是節省資源和能源,降低對環境的污染。在廢棄混凝土利用的效益分析中,分析廢棄混凝土污染的環境影響及其經濟損失有重要意義,它能夠為確定廢棄混凝土經濟技術分析獲得總的效益提供可靠依據。

(一) 土地損失估計。廢棄混凝土若不進行處理, 隨著時間的增長, 其堆積面積將不斷擴大,占用了大量土地。目前上海等大城市的廢棄混凝土每天成萬噸地增加, 堆放在城郊, 占用了大量的農田, 菜地, 影響城市的進一步開發和發展。

(二)對農田污染的經濟損失。廢棄混凝土的堆積或掩埋,其弱堿性會使土壤土質惡化,環境質量下降,造成農作物減產,給市場帶來經濟損失。

(三) 生態損失。在混凝土原材料中,骨料的來源主要是開山取石并將其加工成砂石料,或者挖取河道中的砂、卵石及礫石,無節制的隨意開采將造成山體滑坡、河床改道,破壞骨料原產地生態環境。廢棄混凝土露天堆放或填埋于地勢低洼之處,造成嚴重的環境污染。

(四) 水資源損失。廢棄混凝土堆積影響地下水資源及下游河流的取水, 使水井和取水口報廢, 帶來相應的經濟損失。

五、總結

目前,再生混凝土在我國的利用尚且有限,一方面是由于我國研究起步較晚,理論尚且不成熟,另一方面,再生混凝土利用也存在價格偏高,沒有技術標準等問題。但是,混凝土廢棄利用不但可以節約資源、資金,而且可以保護環境,對我國目前的發展來說,百利而無一害。因此加強廢棄混凝土研究,集中建立再生混凝土生產基地,加強再生混凝土立法等工作應盡快進行。

參考文獻:

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[3]崔正龍,大芳賀義喜,北遷政文,等.再生骨料混凝土耐久性能的試驗研究[J].硅酸鹽通報,2007,26( 6):1107-1111.

作者簡介:

篇8

關鍵詞:混凝土; 建筑; 施工技術

Abstract: the structure of the high-rise building conversion layers is a building in the different structure form of connected closely, it is both the structure of the seal a top, and the upper structure "air base", in the whole building structure system plays an important role of the link links. Take conversion layers of the high-rise building construction key lies in the transformation of the layer construction method, it directly affects the construction phase structure safety, the engineering quality and construction costs. This paper mainly discusses the conversion layers with the high building construction technology for peer for reference.

Keywords: concrete construction technology

中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號

前言

隨著我國經濟的高速發展,城市建筑向著更高、更綜合的方向發展,高層建筑已經不再是一幢單一建筑,而是向著更加現代化、功能更加齊全的方向發展,這就對建筑的設計和施工提出了新的更高的要求,尤其是對兩種功能轉換之間的轉換層的施工。而混凝土結構以其強度高、整體性好、適用面廣和耐久性較好的特點,在建筑中得到了最為廣泛的應用。因此,在轉換層結構的設計中,大多還是采用了混凝土結構,而高層建筑轉換層結構往往由于跨度大且承受的豎向荷載很大,致使其截面尺寸高而大,而且連續施工強度大,施工過程非常復雜,施工難度大。

一、原材料要求

一是水泥。在滿足強度和耐久性等要求的前提下,宜選用低熱或中熱的礦渣水泥、火山灰水泥(發熱量:270~290kj/kg),嚴禁使用安定性不合格的水泥。

二是骨料。①粗骨料碎石和卵石均可,應采取連續級配。其最大粒徑不得大于鋼筋最小凈距的3/4。當采用泵送混凝土時,為了提高混凝土的可泵性和控制增加水泥用量,骨料中不得含有有機雜質,其含泥量應≤1%。②細骨料宜選用粗砂或中砂,含泥量應≤3%。當采用泵送混凝土時,其粗細率以2.6~2.8為宜。控制細砂以0.3mm篩孔的通過率為15%~30%;0.15mm篩孔的通過率為5%~10%。③粉煤灰為了減少水泥用量,可摻入水泥用量10%的粉煤灰取代水泥。粉煤灰的燒失去量應

二、混凝土用料設計分析

混凝土配合比設計和施工中通常采用如下措施:①低水化熱的水泥和盡量減少水泥用量;②盡量減少用水量,提高混凝土強度;③合理使用混凝土外加劑;④選用熱膨脹系數小的骨料和較大的骨料粒徑;⑤預冷原材料;⑥合理分縫、分塊,減輕約束;⑦在混凝土中預埋冷卻水管;⑧在混凝土表面絕熱,調節表面溫度下降速率;⑨拋投石塊。在以上多種措施中,從混凝土配合比設計的角度看,主要應從①~③著手,進行配合比設計。進行配合比設計時注意:①設計配合比時盡量利用混凝土60d或90d的后期強度,以滿足減少水泥用量的要求。但必須征得設計單位的同意和滿足施工荷載的要求。②混凝土配合比,應根據使用的材料通過試配確定。水灰比應≤0.6,砂率應控制在0.33~0.37(泵送時宜為0.4~0.45)。坍落度應根據配合比要求嚴加控制。當采用商品混凝土泵送時,坍落度的增加應通過調整砂率和摻用減水劑或高效減水劑解決,嚴禁在現場隨意加水以增加坍落度,并應將坍落度控制在10~14cm為宜。

三、施工準備工作分析

大體積混凝土施工前的準備工作,除按一般混凝土施工前必須進行的物質準備、機具準備、技術準備和現場準備外,應根據其施工的特殊性,做好附屬材料和輔助設備的準備工作,如冰、冰水箱(池)、真空吸水設備、水泵、測溫設備等。尤其要做好施工方案的編制工作。施工方案編制的重點,應該是:①根據減少約束的要求,確定分層分塊的尺寸及層間、塊間的結合措施;②通過熱工計算,確定混凝土入模溫度以及對材料加熱或降溫的措施;③確定混凝土攪拌、運輸和澆筑的方案;④制定混凝土的保溫方案;⑤制訂安全施工和消防措施,保證工程質量。

四、施工中的重點分析

大體積混凝土的施工,一般宜在低溫條件下進行,即最高溫度以不超過30℃為宜。氣溫大于30℃時,應采取相應的措施降低溫差,減少溫度應力。混凝土的配制,應嚴格掌握各種原材料的配合比。混凝土的攪拌時間,自全部拌合料裝入攪拌筒內起到卸料止,一般應不少于1.5~2min。雨季施工期間,應勤測粗細骨料的含水量,并隨時調整用水量和粗細骨料用量。攪拌后的混凝土,應及時運至澆筑地點入模澆筑。在運送過程中,要防止混凝土離析、灰漿流失、坍落度變化等。如發生離析現象,必須進行人工二次拌合后方可入模。

五、混凝土澆筑問題分析

大體積混凝土的澆筑,應根據整體連續澆筑的要求,結合結構尺寸的大小、鋼筋疏密、混凝土供應條件等具體情況,選用以下三種方法:一是全面分層。即將整個結構澆筑層分為數層澆筑,當已澆筑的下層混凝土尚未初凝時,即開始澆筑第二層,如此逐層進行,直至澆筑完成。這種方案適用于結構物的平面尺寸不太大的工程,施工時宜從短邊開始,沿長邊推進;也可分為兩段,從中間向兩端,從兩端向中間同時進行。二是分段(塊)分層。適用于厚度較薄而面積或長度較大的工程。施工時從底層一端開始澆筑混凝土,進行到一定距離后澆筑第二層,如此依次向前澆筑其他各層。三是斜面分層。適用于結構長度超過厚度三倍的工程。振搗工作應從澆筑層底層開始逐漸上移,此時向前推進的澆筑混凝土攤鋪坡度應小于1:3,以保證分層混凝土之間的施工質量。

分層的厚度決定于振搗器的棒長和振動力的大小,也要考慮混凝土的供應量大小和可能澆筑量的大小,一般為20~30cm。插入式振搗器應伸入下層50cm為宜。分層澆筑時,上層鋼筋的綁扎應在下層混凝土經一定養護,其強度達到1.2N/mm2,且混凝土表面溫度與混凝土澆筑后達到穩定時的內外溫度之差在25℃以下時進行。為了加強分層澆筑層間的結合,可以采取在下層混凝土表面設置鍵槽的辦法。鍵槽可用100mm×100mm的木方每隔1m左右留設。分層澆筑間隔的時間以大于5d為宜。暑期施工時,應采取有效措施降低混凝土內部的實際溫度,具體的措施可以有以下幾種:一是降低混凝土入模澆筑溫度;二是骨料中摻入適量毛石;三是摻入適量的粉煤灰。

當混凝土的自由傾落高度超過2m時,應采用串筒、溜槽下落。串筒和漏斗的布置應根據澆筑面積、澆筑速度和鋪平混凝土的能力確定,一般其間距不得大于3m。混凝土應采用機械振搗。振搗棒的操作應做到“快插慢拔”,在振搗過程中,宜將振動棒上下略有抽動,以使上下振搗均勻。每點振搗時間以20~30s為宜,但應視混凝土表面不再顯著下沉、不再出現氣泡、表面泛出灰漿為準。分層振搗時,振搗棒應插入下層5cm左右,以消除兩層之間的接縫。振搗時要防止振動模板,并應盡量避免碰撞鋼筋、管道、預埋件等。每振搗完一段,應隨即用鐵鍬攤平拍實。

六、混凝土養護問題分析

混凝土拌和物澆筑成型后應及時進行養護。混凝土澆筑完畢后,應在12h內加以覆蓋和澆水。具體要求是,普通硅酸鹽水泥拌制的混凝土不得少于14d,礦渣水泥、火山灰質水泥、大壩水泥、礦渣大壩水泥拌制的混凝土不得少于21d。養護方法分為降溫法和保溫法兩種。降溫法即在混凝土澆筑成型后,用蓄水、撒水或噴水養護;保溫法是在混凝土成型后,使用保溫材料覆蓋養護(如塑料薄膜、草袋等)及薄膜養生液養護,可視具體條件選用。

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關鍵詞:鋼橋面鋪裝;環氧瀝青混凝土

中圖分類號:U443.33文獻標識碼: A 文章編號:

我國鋼橋的建設起步在20世紀70年代末,與之相伴隨的是鋼橋的橋面鋪裝技術問題。直到20世紀90年代,隨著我國交通事業的發展,大跨徑橋梁(主要是鋼箱梁懸索橋和鋼箱梁斜拉橋)大量修建時,鋼橋面鋪裝技術問題才得到充分的重視和研究,并形成了成套技術。隨著國內鋼箱梁橋的迅速發展,國內越來越多的大跨徑橋梁采用正交異性板鋼箱梁橋面環氧瀝青混凝土鋪裝。

1鋼橋面鋪裝技術要求

大跨徑鋼橋面鋪裝結構是由正交異性鋼橋面板防腐處理、防水粘結層以及薄層瀝青混凝土組成的復合體系。目前鋼橋面鋪裝形成了“兩類鋪裝結構體系、三種鋪裝材料”的格局,即單層與雙層鋪裝兩類結構體系,澆筑式瀝青混合料、改性瀝青SMA混合料和環氧瀝青混合料三種常用鋪裝材料。由于雙層體系可以對不同鋪裝層材料分別設計,較好的滿足鋼橋面鋪裝的雙向性能(高溫與低溫)要求,因而在大跨徑正交異性鋼橋面鋪裝中應用廣泛,逐漸取代了單層鋪裝體系。

鋼橋面鋪裝除了要滿足普通的基本要求外,還必須具有與正交異性鋼橋面板

的結構特點及使用條件相適應的技術性能,具體表現在如下:

①足夠的強度與適當的剛度

②良好的變形追從性

③良好的抗疲勞性能

④較高的高溫穩定性與抗剪能力

⑤良好的抗裂性能

⑥與鋼板粘結牢固

⑦良好的防水性能

⑧良好的抗化學物質腐蝕能力

⑨適當的厚度

⑩良好的表面性能

這些特點決定了鋼橋面鋪裝必須綜合考慮多種因素。而環氧瀝青是在瀝青中添加環氧樹脂、固化劑以及其他添加劑等多種材料摻配而成的新型熱固性改性瀝青材料。環氧瀝青、石質集料和礦粉按比例在一定溫度下經拌和、壓實、固化而形成的混合材料叫環氧瀝青混凝土。

環氧瀝青混凝土具有優越的高、低溫穩定性、高強度、抗疲勞性能、優良的變形追從性、防水性,比普通的瀝青混合料更能適應鋼橋面鋪裝層要求,在大跨徑橋梁鋼橋面鋪裝上得到了廣泛應用。環氧瀝青混凝土用于鋼橋面鋪裝,其強度、粘結性、高溫穩定性、低溫抗裂性能、防水耐腐和抗疲勞性能指標在同等條件下明顯優于其他鋪裝材料,工程實踐中表現出了優良的質量性能。

2環氧瀝青混凝土鋼橋面鋪裝施工工藝

環氧瀝青混凝土鋼橋面鋪裝的結構見圖1.

圖1 環氧瀝青混凝土鋼橋面典型鋪裝結構

環氧瀝青混凝土鋼橋面鋪裝主要包含鋼橋面板防腐處理、防水粘結層施工以及環氧瀝青混凝土鋪裝層施工三部分內容。目前,國內大型橋梁環氧瀝青混凝土鋼橋面鋪裝采用的環氧瀝青多為美國Chem Co System公司所生產的環氧瀝青和日本大有建設株式會社所生產的TAF環氧瀝青。環氧瀝青混凝土鋼橋面鋪裝施工主要采用兩種工藝,一是美國環氧瀝青混凝土鋪裝工藝,二是日本環氧瀝青混凝土鋪裝工藝。

美國環氧瀝青是由A組分與B組分在一定的條件下按規定的比例混合產生的,其中組分A是由雙酚A和表氯醇(epichlorohydrin)經反應得到的液態雙環氧樹脂(diepoxy resin),組分B是一種由石油瀝青、固化合劑及介質組成的勻質合成物。

美國環氧瀝青混凝土鋼橋面鋪裝正式實施工藝流程如下:鋼橋面噴砂除銹防腐施工噴灑(防水)粘結層混合料生產環氧瀝青混合料運輸環氧瀝青混合料攤鋪環氧瀝青混合料壓實接縫處理養護。

日本環氧瀝青結合料是一種三組分材料,由基質瀝青、環氧樹脂主劑和固化劑組成。主劑和固化劑按照56:44混合后所形成的混合物,再與瀝青按照50:50的比例混合,在一定的溫度條件下固化成型,形成環氧瀝青。環氧樹脂主劑和瀝青混合時使用的瀝青為AH-70的基質瀝青。

日本TAF環氧瀝青混合料的生產無需特殊設備,用普通的瀝青拌和樓即可。生產工藝除了先將環氧樹脂投入到拌和樓里,混合料的拌和時間比一般的混合料的拌和時間稍長一些外,其它方面與普通瀝青混合料的生產幾乎相同。

國內最早引進的是美國環氧瀝青混凝土鋼橋面鋪裝技術,應用較為廣泛。日本對環氧瀝青混凝土鋼橋面鋪裝材料和施工工藝進行了改進,近年來的應用也越來越多。

3環氧瀝青混凝土鋼橋面鋪裝質量病害

環氧瀝青混凝土病害分早期損壞和使用期病害兩種。早期損壞定義為在鋪裝層施工完成后至投入使用前的養護期間所出現的損壞。使用期病害指鋪裝層投入使用后橋面出現的病害問題。具體的病害有以下幾種:

(1)皮料,又稱結團料,是因為生產礦粉、細集料受潮積聚,生產、運輸、攤鋪環節混合料離析,也可能是環氧瀝青混合料溫度過高,或者超出其最大容留時間而固化結團,難以攤鋪壓實,鋪裝層局部表面發白。

(2)魚尾狀裂紋,環氧瀝青混凝土鋼橋面鋪裝層表面裂紋如同魚的尾部,呈波浪型排列。魚尾狀裂紋是由于碾壓不當或者混合料溫度過高部分固化造成的。魚尾狀裂紋深入發展成為裂縫會造成水損破壞,銹蝕鋼橋面板。

(3)縱接縫抗滲性不理想、滲水問題在國內多個環氧瀝青混凝土鋼橋面鋪裝工程上都出現過,還未能完全解決。

(4)國外環氧瀝青混凝土鋼橋面鋪裝層的病害主要是裂縫和車轍,縱向裂縫多位于縱向橫隔板上方,橫向裂縫位于橫隔板上方,這兩種裂縫屬于疲勞裂縫,與正交異形板構造有密切關系。

(5)施工中混合料若混入雨水、霧水或者汗水在高溫下汽化容易在鋪裝層形成鼓包,異物混入也可形成鼓包.

通過對環氧瀝青混凝土鋼橋面鋪裝質量病害的分類分析可以得出結論,實際施工中的混合料油石比、級配、溫度、水分等指標控制不嚴、控制方法不當、控制不及時的確是造成質量病害的重要原因。所以,必須加強鋪裝過程質量控制,研究更有效合理的質量控制技術。

4小結

環氧瀝青混凝土耐高溫、高強度等優良力學特性可以很好的滿足鋼橋面鋪裝的特殊要求,美國環氧瀝青混凝土鋼橋面鋪裝技術在我國的應用也很成熟,但針對其一些特別的質量病害,必須加強鋪裝過程質量控制,研究更有效合理的質量控制技術,使這項技術更好的服務于橋梁通行運營。

參考文獻:

[1] 呂偉民.鋼橋橋面瀝青鋪裝的現狀與發展「J〕.中外公路,2002,2(1):7一8.

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關鍵詞:高層建筑;預應力;混凝土板式;轉換層結構;設計

現代社會經濟不斷發展進步,社會群體對高層建筑工程的設計效果以及建設質量也提出了更高的要求,預應力混凝土板式轉換層結構作為高層建筑中的重要組成部分,受到社會的高度重視。為進一步滿足用戶的多元需求,促進高層建筑實際功能的有效發揮,應當充分做好預應力混凝土板式轉換層結構設計工作,以保證建筑的整體性,進一步改善高層建筑整體設計效果。

1預應力混凝土板式轉換層結構的優點

一是預應力混凝土板式轉換層結構能夠在一定程度上改善建筑整體結構抗裂性能,提高高層建筑整體質量。通過研究可知,在采用預應力混凝土板式轉換層結構后,高層建筑轉換層結構的抗裂性得到明顯改善,裂縫發生的幾率明顯降低,為高層建筑質量控制打下良好的基礎。二是預應力混凝土板式轉換層結構能有效改善轉換層結構的抗沖切能力,且便于施工操作,一定程度上降低了施工難度。三是預應力混凝土板式轉換層結構能夠促進混凝土板中內部壓力均勻分布,便于高層建筑建設過程中對不同體積的混凝土內部收縮拉力進行科學化控制,減少混凝土內部裂縫發生幾率,切實提高了混凝土澆筑質量,提高轉換層抗震性能,確保高層建筑的使用功能得到最大程度的發揮。

2預應力混凝土板式轉換層結構的設計原則與設計方法

2.1設計原則

在高層建筑預應力混凝土板式轉換層結構設計過程中,應當充分考慮高層建筑功能需求,對混凝土板式轉換層結構進行靈活布置,調整好上下剪切剛度,確保其滿足設計要求,對轉換層結構設計質量進行科學化控制。在基礎上應當依照建筑物高度方向設置轉換層結構,將其分為三種布置形式,分別是分段布置、間隔布置以及在建筑物頂部設置。在預應力混凝土板式轉換層結構設計過程中,應當結合工程項目的實際情況在上述布置方式中加以合理選取,依據實際情況進行合理選擇,最大程度上避免高層建筑物出現整體剛度不足而影響轉換層結構穩定性的情況。在設計中應當遵循一定設計原則,確保轉換層與加強層和設備層共同設置,從而全面提高預應力混凝土板式轉換層結構設計水平。

2.2設計方法

2.2.1設計計算。首先對預應力混凝土板式轉換層結構參數進行計算分析,根據計算結果,適宜將其設置在轉換層的下面,同時可以采用等效交叉梁系方法計算實體厚板,一般情況下等效交叉梁單側寬度小于板厚,一般為兩個支承距離的一半。其次應對厚板的具體荷載進行計算,按照實際柱、墻,將支座的各項參數輸入即可。再次由于三維單元計算方法精度較高,時間相對較短,所以采用此種方式對厚板的局部參數進行計算,在計算過程中,其主要形式為直角合格,所以還需要繪制網格,繪制過程中,應保證網格的長、寬、高的量級相同,并對尺寸相近的單元進行模式劃分。

2.2.2結構平面布置。轉換層結構形式有很多種,包括板式轉換層、梁式轉換層、箱式轉換層以及桁架式轉換層等等,在結構平面布置過程中,應根據建筑工程的實際情況,合理選擇轉換層結構形式。在所有轉換層結構中,板式結構層具有結構布置簡單、靈活等,缺點在于板的自重較大、材料消耗大;梁式轉換層有點在于施工簡單、傳力明顯,缺點在于空間受力復雜、高度受到限制等;箱式轉換層的優點在于剛度大、整體工作效果好,缺點在于施工較為復雜、施工成本較高;桁架式轉換層彎矩、剪力相對較小,缺點在于施工復雜。因此通過對不同轉換層結構形式的分析,結合工程實際情況,采取板式轉換層結構形式。

2.2.3結構豎向布置。對于結構豎向布置,關鍵在于控制好建筑的側向剛度,應遵循下大上小的原則,并嚴格控制轉換層上下等效側向剛度比。在設計過程中,應對轉換層的上部和下部分別進行強化和弱化,為達到這一目的,其具體做法如下:對于轉換層下部結構,如剪力墻、核心筒部分,應增加其厚度,同時在條件允許的情況下,應使其底部剪力墻不開洞;采取有效措施,提高底部柱的強度等級,與此同時剪力墻的強度也應有所提高。

3高層建筑預應力混凝土板式轉換層結構設計的要點

3.1轉換層下部區域結構的剛度分布。在預應力混凝土板式轉換層結構設計過程中,下部區域結構的剛度分布是轉換層結構設計中的重點內容,一旦設計剛度較大,會導致地震反應發生,結構豎向剛度急速膨脹,使得轉換層上下受力不均衡,嚴重影響轉換層結構穩定性與經濟性。一旦剛度過小,在沉降差作用下會產生次應力,導致配筋增加。此種情況下,為切實提高高層建筑預應力混凝土板式轉換層結構設計要點,應當充分做好轉換層下部區域結構的剛度分布,充分考慮豎向剛度變化情況,并全面衡量抗震設計相關內容,確保轉換層主體結構剪切剛度滿足高層建筑相關技術標準,通過提高混凝土強度或增加剪力墻等方式來保證剛度分布的均勻性。應當注意的是,在轉換層下部區域結構剛度分布中,應當高度重視筒體安全設計等相關工作,切實提高高層建筑的抗震性能。尤其是剪力墻的運用應當保證剛度均衡,最大程度上避免建筑物變形而影響高層建筑結構穩定性。3.2剪力墻作用于結構上下部分的剛度傳輸。在預應力混凝土板式轉換層結構設計中,為促進不同結構之間內力的有序傳遞,應當在結構上部對剛度分布進行科學化控制,通過減少剪力墻的方式縮短墻肢,從而促進剛度順利傳輸。與此同時,應當適度增大下部剛度,在確定剪力墻數量后對其進行優化布置,保證對稱分布,從而促進剛度傳輸的均勻性和有效性。3.3合理確定轉換層結構的剛度值。在進行轉換層結構設計的時候,一個重要的值就是轉換層結構的剛度值。一旦出現剛度超標的現象,地震反應就會出現,豎向剛度會急劇增大,使得上下層不利于受力和均衡性,另外,材料的需要增加,經濟上比較不合理。如果轉換層的剛度較小,那么豎向構件之間會出現沉降差,在結構與構件之間形成次應力。此時,就要選擇合適的次梁截面尺寸,保證其剛度達標。

總而言之,預應力混凝土板式轉換層結構在高層建筑設計中的合理應用,能夠在一定程度上改善結構性能,從整體上提高高層建筑設計效果。為保證預應力混凝土板式轉換層結構設計的合理性,應當結合高層建筑工程項目的實際特點開展綜合分析,掌握好設計要點,對轉換層相關參數進行合理計算,全面提高高層建筑預應力混凝土板式轉換層結構設計水平,推動高層建筑行業的穩定健康發展。

作者:張曉妍 單位:大慶市規劃建筑設計研究院

參考文獻