论高层大体积混凝土建筑的施工技术-核心期刊__墨水学术,论文发表

所属栏目：建筑设计论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:195

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　　论高层大体积混凝土建筑的施工技术
　　关赛飞
　　海军航空工程学院
　　摘要：随着我国高层建筑越来越多，相应的高层大体积混凝土建筑的施工技术也显得尤为重要。本文在分析高层建筑超大体积混凝土的特点基础上，重点对于高层建筑超厚底板大体积砼的施工技术，即从钢筋、模板和混凝土三部分详细分析相关关键技术，为今后高层大体积混凝土建筑发展起到一定作用。
　　关键词：高层建筑，混凝土建筑，施工技术
　　1引言
　　随着我国经济的快速发展，高层建筑如南后春笋般地拔地而起，如何满足工程建筑的需要，研究成熟的高层大体积混凝土建筑的施工技术成为重点内容。本文对高层建筑超厚底板大体积砼施工中的若干重点和难点进行了阐述。
　　2高层建筑超大体积砼的特点
　　与一般的钢筋砼相比，大体砼其有以下特征：结构厚实、砼量大、工程条件复杂、施工技术要求高、水泥水化热易使结构产生温度和收缩变形。建筑工程中的大体积砼，相对来说体积不算很大，它承受的温差和收缩主要是均匀温差和均匀收缩。
　　高层建筑中的超厚底板大体积砼如箱形基础和筏式底板，有以下特点[1]：1)均为地下或半地下建筑，有防水要求，钢筋砼必须控制裂缝开展，一般不存在承载力不足问题。2)结构形式常采用现浇钢筋砼超静定结构，温差和收缩变化复杂约束作用较大，容易引起开裂。3)超静定的地下建筑结构，一般都能满足承载力要求，有较大的安全度，控制温度收缩作用是控制裂缝的主要因素。4)砼标号高，水泥用量多，水灰比大，收缩变形较大，经常会出现收缩裂缝。5)这些结构一般均为配筋结构，其构造配筋率约为0.2~0.5％，控制裂缝必须考虑钢筋作用。6)水化热升温较高，降温散热较快，因此收缩和降温共同作用是引起砼裂缝的主要原因。7)地基一般比坝基弱，地基对砼底板的约束比坝基弱，因而地基是非刚性的。8)控制裂缝的方法不像坝体砼那样采用特殊低热水泥及复杂的冷却系统，而主要是靠改进构造设计，合理配筋及改进浇筑方案，加强养护等方法提高结构的抗裂性能。9)养护工作十分关键，必须保持适宜的温度和温度条件，砼的保温措施常常也起到保温效果。10)确定拆模时间对防止裂缝关系较大，过早拆模会形成很陡的温度梯度，产生很大的拉应力，极易形成裂缝。拆模后应及时回填土方，土是砼最佳的养护介质，迟迟不回填极易造成裂缝产生。
　　3高层建筑超厚底板大体积砼的施工技术分析
　　大体积混凝土基础结构的施工方法根据基础型式而定，但都包括钢筋、模板和混凝土三部分[2]。
　　3.1钢筋工程
　　大体积混凝土结构的钢筋具有数量多、直径大、分布密、上下层钢筋高差大等特点。大体积混凝土结构由于厚度大，多有上、下两层双向钢筋。为保证上层钢筋的标高和位置准确无误，应设立钢筋支架支撑上层钢筋。钢筋支架可由粗钢筋或型钢制作，每隔一定距离(一般2m左右)设置一个，相互间有一定的拉结，保持稳定。如支架除去支撑上层钢筋外，亦传递操作层的施工荷载，若钢筋支架的强度和稳定性不足，宜改用型钢支架，并计算确定。钢筋网片和骨架多在钢筋加工厂成型，运到工地进行安装。工地有时亦设简易钢筋加工成型机械，以便临时补缺。
　　为使钢筋网片的钢筋网格方整划一、间距正确，在进行钢筋绑扎或焊接时，宜采用卡尺限位，卡尺长4～5m，根据钢筋间距设有缺口，绑扎时在长钢筋的两端用卡尺缺口卡住钢筋，待绑扎后拿去卡尺，既满足钢筋间距的质量要求，又能加快绑扎速度。粗钢筋的连接，可用气压焊、对接焊、锥螺纹和套筒挤压连接，目前直螺纹连接也已经被广泛采用。有一部分粗钢筋要在基坑内底板处进行连接故多用锥螺纹或套筒挤压连接。
　　（1）钢筋挤压连接。钢筋挤压连接亦称钢筋套筒冷压连接，属于机械连接，它是将需连接的变形的钢筋插入特制钢套筒#p#副标题#e#内，利用挤压机使钢套筒产生塑性变形，使它紧紧咬住变形钢筋以实现连接。它适用于竖向、横向及其它方向的较大直径变形钢筋的连接。由于它属于非冶金连接，与焊接相比，它具有节省电能、不受钢筋可焊性影响、不受季节影响、无明火、施工简使、接头可靠度高等特点。目前我国应用的钢筋挤压连接技术，有钢筋径向挤压和钢筋轴向挤压两种。其中，钢筋径向挤压连接是利用挤压机径向挤压钢套筒，使套筒产生塑性变形，套筒内壁变形嵌入钢筋变形处，由此产生抗剪力来传递钢筋连接处的轴向力。径向挤压连接适用于直径20~40mm的带肋钢筋的连接。特别适用于对接头可靠性和塑性要求较高的场合。钢筋径向挤压连接的工艺过程是：钢筋、套筒验收-斗钢筋断料、划套筒套入长度标记-套筒按规定长度套入钢筋，安装压接模具-开动液压泵逐道压套筒--卸下压接模具等-接头外观检查。另外，轴向挤压连接，是用挤压和压模对钢套筒和插入的两根钢筋沿其轴线方向进行挤压，使钢套筒产生塑性变形与变形钢筋咬合而进行连接。它用于同直径或相差一个型号直径的钢筋连接。
　　（2）钢筋锥螺纹套管连接。钢筋锥螺纹套管连接的钢套管内壁在在厂专用机床上加工有锥螺纹，有用于连接II、III级钢直径16～40mm同径、异径钢筋连接用的钢套管。钢筋的对接端头亦在钢筋套丝机上加工有与套管匹配的锥螺纹。钢筋连接时，经对螺纹检查无油污和损伤后，先用手旋入钢筋，然后用扭矩板手紧固至规定的扭矩后即完成。这种钢筋连接全靠机械力保汪，无明火作业，无焊接接头存在的受材料可焊性影响、气孔、裂纹、对中性差、质量不稳定等缺点，而且施工速度快，可连接多咱钢筋，可全天候施工，而且对后施工的钢筋混凝土结构可不需预留锚固筋。根据我国试验和使用的结果，证明这种机械连接，其抗拉或抗压强度，均能满足为钢筋屈服强度的1．25倍的要求。这是有发展前途的一种钢筋机械连接方法。
　　3.2模板工程
　　模板是保证工程结构外形和尺寸的关键，而混凝土对模板的侧压力是确定模板尺寸的依据。大体积混凝土采用泵送工艺，其特点是速度快，浇筑面集中，不可能同时将混凝土均匀地分送到浇筑混凝土的各个部位，而使某一部分的混凝土升高很大，然后再移动输送管，依次浇筑另一部分的混凝土。因此采用泵送工艺的犬体积混凝土的模板，不能按传统、常规的办法配置。应根据实际受力状况，对模板和支撑系统等进行计算，以确保模板体系具有足够的强度和刚度。
　　大体积混凝土结构基础挚层面积较大，垫层浇筑后其面层不可能在同一水平面。因此宜在基础钢模板下端统长铺设一根50mm×l00mm小方木，用水平仪找平，以确保基础钢模板安装后其上表面能在同一标高上。另外沿基础纵向两侧及横向于混凝土浇筑最后结束的⋯侧，在小方木上开设50mm×300mm的排水孔，以便将大体积混凝土浇筑时产生的泌水和浮浆排出。
　　箱形基础的底板模板，多将组合钢模板(或钢框胶合板、竹胶板模板)按照模板配板设计组装成大块模板进行安装，不足处以异形模板补充。模板要支撑牢固，防止在混凝土侧压力作用下产生变形。有的工程基础底板边线距离支护桩甚近，难以支设模板，其底板侧模可用砌砖模代替。用砖砌模板混凝土浇筑后无法检查混凝土的浇筑质量，所以事先要与有关质量检查部门联系并取得许可。
　　3.3混凝土工程
　　基础工程的大体积混凝土数量巨大，宜用商品混凝土，利用混凝土泵(泵车)进行浇筑。混凝土泵型号的选择，主要根据单位时间需要的浇筑量及泵送距离。如基础尺寸不很大，用布料杆直接浇筑时，宜选用带布料杆的混凝土泵车。否则，需布管，采用一次接长至最远处、边浇边拆的方式。供应大体积混凝土结构施工用的商品混凝土．宜用混凝上搅拌运输车供应。混凝土泵不应间断，宜连续供应，以保证顺利泵#p#副标题#e#送。混凝土泵(泵车)能否顺利泵送，在很大程度上取决于其在平面上的合理布置与保证施工现场道路的畅通。如利用泵车，则宜使其尽量靠近基坑，以扩大布料杆的浇筑半径。混凝上泵(泵车)的受料斗周围宜两台混凝土搅拌运输车的场地，这样可轮流向泵或象车供料，使调换供料时不至于停歇。如使商品混凝土工厂中的搅拌机、混凝土搅拌运输车和混凝土泵(泵车)相对固定，则可简化指挥调度，能提高工作效率。
　　由于泵送混凝土的流动性大，如基础厚度不很大，多斜面分层循序推进、一次到顶。这种自然流淌形成斜坡的混凝土浇筑方法，能较好地适应泵送工艺。混凝土的振捣也要适应斜面分层浇筑工艺，一般在每个斜面层的上、下各布置一道振动器。上而的一道布置在混凝土卸料处，保证上部混凝土的捣实。下面一道振动器布置在近坡脚处，确保下部混凝十密实。随着混凝土浇筑的向前推进，振动器也相应跟上。
　　大流动性混凝土在浇筑和振捣过程中，上涌的泌水和浮浆顺混凝土坡面流到坑底，混凝土垫层在施工时已预先留有一定坡度，可使大部分泌水顺垫层坡度通过侧模底部预留孔排出坑外。少量来不及排除的泌水随着混凝土向前浇筑推进而被赶至基坑顶部，由模板顶部的预留孔排出。当混凝土大坡面的坡脚接近顶端模板时，改变混凝土浇筑方向，即从顶端往回浇筑，与原斜坡相交成一个集水坑，另外有意识地加强两侧模板处的混凝土浇筑强度，这样集水坑逐渐在中间缩小成水潭，用软轴泵及时排除。采用这种方法基本上排除了最后阶段的所有泌水。
　　大体积混凝土(尤其用泵送混凝土)的表面水泥浆较厚，在浇筑后要进行处理。一般先初步按设计标高用长刮尺刮平，然后在初凝前用铁滚筒碾压数遍，再打磨压实，以闭合收水裂缝，经12h左右再用塑料薄膜和草袋覆盖充分浇水湿润养护。
　　参考文献：
　　[1]杨春山.浅谈建筑施工中大体积混凝土施工要点[J].《民营科技》2009年第11期,163.
　　[2]张俊,浅谈高层建筑大体积混凝土施工[J].《建造师》,2009年第10期,52-53.