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【摘要】本文主要依据高层建筑的发展概况及大体积混凝土的技术发展,从高层建筑筏板、箱型基础、结构转换层的大体积混凝土的结构特点和施工特点进行全面分析,对高层建筑大体积混凝土的材料、配比、制备及运输等必备条件进行阐述。重点分析了高层建筑大体积混凝土温控及應力技术措施、施工方法一般采用“全面分层、分段分层、斜面分层”的浇筑方式。对混凝土的振捣工艺及温控、养护工作等做了详细的分析,最后论述了高层建筑大体积混凝土的裂缝控制措施,确保高层建筑大体积混凝土的施工质量。
【关键词】高层建筑;大体积混凝土;特点;施工技术
高层建筑是近代经济发展和科学技术进步的产物,至今已有100余年的历史,是城市现代化的象征。尽管历史较短,但其发展速度很快。近30年来,世界各地兴建的高层建筑,其规模之大,数量之多,技术支先进,形式之多样,外观之新颖,无一不让人惊叹称奇。我国的高层建筑发展经历了四个阶段:第一阶段从新中国成立至60年代末为初步发展阶段,大多为20层以下的RC框架结构,第二阶段是70年代的发展阶段,建造了一些20-30层的高层建筑,主要用于住宅、旅馆、办公楼。第三阶段为80年代的繁荣期,层数及高度不断突破,功能造型越来越复杂,分布地区越来越广泛,结构体系趋于多样化。第四阶段是90年代开始,高层建筑兴建速度加快,超高层建筑迅速发展,进入一个飞速发展阶段。若干年后,我国将成为世界上高层建筑最多的国家。
一、高层建筑大体积混凝土的技术发展
1、大体积混凝土技术管理
20世纪80年代以来,特别是近年来,通过大量的工程实践,我国的高层建筑施工技术得到了很大的发展,已达到世界先进水平。大体积混凝土基础及转换层作为高层建筑的重要分项工程,其施工技术也日臻成熟完善,从技术方案、原材料、外加剂、浇筑振捣、二次抹面、温控等方面全方位
对其进行技术管理。
2、大体积混凝土施工管理
在施工过程中,首先要满足设计要求配置结构钢筋及抗裂构造筋,按设计强度拌制混凝土。其次施工单位要健全质量保证体系;严格按施工组织设计及大体积混凝土专项技术措施组织施工,技术工人严格按技术交底要求作业,做到从现场管理层到作业层的明确责任分工。其次建设单位、监理单位、建设局等相关单位同时给予监督管理,有效的保证了该重要分项工程的施工质量。
二、高层建筑结构中大体积混凝土的结构特点分析
较普通体积混凝土结构而言,大体积混凝土具有如下方面的特点:一是体积相对较大,且块体相对较厚。二是混凝土结构所需连续浇筑量相对较大,且其结构对于整体性方面的要求也相对较高,较普通混凝土来说,大体积混凝土水化热会导致混凝土的内部温度更高。三是若混凝土的厚度大于1.5m,则必须对水平分层施工的设置进行考虑,以更好地降低水化热对大体积混凝土结构所带来的不良影响。三、高层建筑结构中大体积混凝土的施工特点分析
1、对于高层建筑而言,其基础形式筏型基础和箱形基础通常都离不开大体积混凝土底板或承台,设计转换层也涉及到大体积混凝土施工。因而大体积混凝土结构对于高层建筑而言具有十分重要的意义。
2、就高层建筑混凝土而言,大体积混凝土基础一般采用 “全面分层、分段分层、斜面分层”的浇筑方式。强调整体连续浇筑施工,不留施工缝,确保结构整体性强;
3、关于高层建筑转换层的大体积混凝土施工,由于转换层结构的尺寸高而大,一般转换梁常。用截面高度1.6~4.0m,转换厚板的厚度2.0~2.8m,自重大,竖向荷载大,若采用整体浇筑有困难或可能对下部结构产生损害,可利用叠合梁原理,将高大转换层结构按叠合构件施工,不仅可以减少混凝土的水化热,还可利用分层施工形成的结构承受二次施工时的荷载。
四、高层建筑工程大体积混凝土的施工技术分析
1、大体积混凝土温控及应力技术措施
大体积混凝土工程施工前,宜对施工阶段大体积混凝土浇筑体的温度、温度应力及收缩应力进行试算,并确定施工阶段大体积混凝土浇筑体的升温峰值,里表温差及降温速率的控制指标,制定相应的温控技术措施。
2、大体积混凝土的浇筑技术
1)混凝土的浇筑厚度应根据所用振捣器的作用深度及混凝土的和易性确定,整体连续浇筑时宜为300~500mm。
2)大体积混凝土浇筑时,为保证结构的整体性和施工的连续性,采用分层浇筑时,应保证在下层混凝土初凝前将上层混凝土浇筑完毕。1)全面分层:将结构分成若干个厚度相等的浇筑层,浇筑混凝土从短边开始,延长边方向进行浇筑,要求在逐层浇筑过程中,第二层混凝土在第一层混凝土初凝前浇筑完毕。2)分段分层3)斜面分层
3)大体积混凝土的振捣:振捣棒振捣时应在振动界限以前对混凝土进行二次振捣,排除混凝土因沁水在粗集料、水平钢筋下部生成的水分和空隙,提高混凝土跟钢筋的握裹力,防止混过凝土降落而出现裂缝,减少内部微裂,增加混凝土密实度,使混凝土的抗压强度提高,从而提高抗裂性。
大体积混凝土必须进行二次振捣。
3、大体积混凝土的养护及温控技术
1)养护方法分为保温法和保湿法两种。为了确保新浇筑的混凝土有适宜的硬化条件,防止早期由于干缩产生裂缝,大体积混凝土浇筑完毕后,应在12h内家已覆盖和浇水。普通硅酸盐水泥拌制的混凝土养护时间不少于14h;矿渣水泥、火山灰水泥拌制的混凝土养护时间不少于21h。
2)大体积混凝土浇筑体里表温差、降温速率及环境温度及温度应变的测试,在混凝土浇筑后,每昼夜可不应少于4次;入模温度的测量,每台班不少于2次。
3)大体积混凝土浇筑体内监测点的布置,应真实地反映出混凝土浇筑体内最高温升、里表温差、降温速率及环境温度,可按下列方式布置:
① 监测点的布置范围应以所选混凝土浇筑体平面图对称轴线的半条轴线为测试区,在测试区内监测点按平面分层布置;
②在每条测试轴线上,监测点位宜不少于4处,应根据结构的几何尺寸布置;
③ 沿混凝土浇筑体厚度方向,必须布置外面、底面和中凡温度测点,其余测点宜按测点间距不大于600mm布置;
④ 混凝土浇筑体的外表、底面的温度:宜为混凝土外表以内50mm处及浇筑体底面上50mm处的温度。
综上所述,大体积混凝土是当前高层建筑施工中应用比较广泛和重要的施工技术,只有严格、仔细的落实各项施工技术措施,规范各施工环节,确保浇筑后的保温养护工作有效实施,同时加强与设计与施工单位的密切配合,在结构的防裂设计,材料选用、施工工艺、温控养护等方面采取综合技术措施才能有效地保证大体积混凝土的施工质量。
参考文献
[1]钱立航.高层建筑箱型与筏型基础技术规范,中国建筑科学研究院
[2]祖青山. 建筑施工技术,建筑企业专业管理人员岗位资格培训教材
[3]丁士昭,商丽萍. 建筑工程管理与实务,中国建筑工业出版社
[4]钟晓林,林松涛.大体积混凝土施工规范(GB50496—2009),中冶研究建筑总院有限公司.
【关键词】高层建筑;大体积混凝土;特点;施工技术
高层建筑是近代经济发展和科学技术进步的产物,至今已有100余年的历史,是城市现代化的象征。尽管历史较短,但其发展速度很快。近30年来,世界各地兴建的高层建筑,其规模之大,数量之多,技术支先进,形式之多样,外观之新颖,无一不让人惊叹称奇。我国的高层建筑发展经历了四个阶段:第一阶段从新中国成立至60年代末为初步发展阶段,大多为20层以下的RC框架结构,第二阶段是70年代的发展阶段,建造了一些20-30层的高层建筑,主要用于住宅、旅馆、办公楼。第三阶段为80年代的繁荣期,层数及高度不断突破,功能造型越来越复杂,分布地区越来越广泛,结构体系趋于多样化。第四阶段是90年代开始,高层建筑兴建速度加快,超高层建筑迅速发展,进入一个飞速发展阶段。若干年后,我国将成为世界上高层建筑最多的国家。
一、高层建筑大体积混凝土的技术发展
1、大体积混凝土技术管理
20世纪80年代以来,特别是近年来,通过大量的工程实践,我国的高层建筑施工技术得到了很大的发展,已达到世界先进水平。大体积混凝土基础及转换层作为高层建筑的重要分项工程,其施工技术也日臻成熟完善,从技术方案、原材料、外加剂、浇筑振捣、二次抹面、温控等方面全方位
对其进行技术管理。
2、大体积混凝土施工管理
在施工过程中,首先要满足设计要求配置结构钢筋及抗裂构造筋,按设计强度拌制混凝土。其次施工单位要健全质量保证体系;严格按施工组织设计及大体积混凝土专项技术措施组织施工,技术工人严格按技术交底要求作业,做到从现场管理层到作业层的明确责任分工。其次建设单位、监理单位、建设局等相关单位同时给予监督管理,有效的保证了该重要分项工程的施工质量。
二、高层建筑结构中大体积混凝土的结构特点分析
较普通体积混凝土结构而言,大体积混凝土具有如下方面的特点:一是体积相对较大,且块体相对较厚。二是混凝土结构所需连续浇筑量相对较大,且其结构对于整体性方面的要求也相对较高,较普通混凝土来说,大体积混凝土水化热会导致混凝土的内部温度更高。三是若混凝土的厚度大于1.5m,则必须对水平分层施工的设置进行考虑,以更好地降低水化热对大体积混凝土结构所带来的不良影响。三、高层建筑结构中大体积混凝土的施工特点分析
1、对于高层建筑而言,其基础形式筏型基础和箱形基础通常都离不开大体积混凝土底板或承台,设计转换层也涉及到大体积混凝土施工。因而大体积混凝土结构对于高层建筑而言具有十分重要的意义。
2、就高层建筑混凝土而言,大体积混凝土基础一般采用 “全面分层、分段分层、斜面分层”的浇筑方式。强调整体连续浇筑施工,不留施工缝,确保结构整体性强;
3、关于高层建筑转换层的大体积混凝土施工,由于转换层结构的尺寸高而大,一般转换梁常。用截面高度1.6~4.0m,转换厚板的厚度2.0~2.8m,自重大,竖向荷载大,若采用整体浇筑有困难或可能对下部结构产生损害,可利用叠合梁原理,将高大转换层结构按叠合构件施工,不仅可以减少混凝土的水化热,还可利用分层施工形成的结构承受二次施工时的荷载。
四、高层建筑工程大体积混凝土的施工技术分析
1、大体积混凝土温控及应力技术措施
大体积混凝土工程施工前,宜对施工阶段大体积混凝土浇筑体的温度、温度应力及收缩应力进行试算,并确定施工阶段大体积混凝土浇筑体的升温峰值,里表温差及降温速率的控制指标,制定相应的温控技术措施。
2、大体积混凝土的浇筑技术
1)混凝土的浇筑厚度应根据所用振捣器的作用深度及混凝土的和易性确定,整体连续浇筑时宜为300~500mm。
2)大体积混凝土浇筑时,为保证结构的整体性和施工的连续性,采用分层浇筑时,应保证在下层混凝土初凝前将上层混凝土浇筑完毕。1)全面分层:将结构分成若干个厚度相等的浇筑层,浇筑混凝土从短边开始,延长边方向进行浇筑,要求在逐层浇筑过程中,第二层混凝土在第一层混凝土初凝前浇筑完毕。2)分段分层3)斜面分层
3)大体积混凝土的振捣:振捣棒振捣时应在振动界限以前对混凝土进行二次振捣,排除混凝土因沁水在粗集料、水平钢筋下部生成的水分和空隙,提高混凝土跟钢筋的握裹力,防止混过凝土降落而出现裂缝,减少内部微裂,增加混凝土密实度,使混凝土的抗压强度提高,从而提高抗裂性。
大体积混凝土必须进行二次振捣。
3、大体积混凝土的养护及温控技术
1)养护方法分为保温法和保湿法两种。为了确保新浇筑的混凝土有适宜的硬化条件,防止早期由于干缩产生裂缝,大体积混凝土浇筑完毕后,应在12h内家已覆盖和浇水。普通硅酸盐水泥拌制的混凝土养护时间不少于14h;矿渣水泥、火山灰水泥拌制的混凝土养护时间不少于21h。
2)大体积混凝土浇筑体里表温差、降温速率及环境温度及温度应变的测试,在混凝土浇筑后,每昼夜可不应少于4次;入模温度的测量,每台班不少于2次。
3)大体积混凝土浇筑体内监测点的布置,应真实地反映出混凝土浇筑体内最高温升、里表温差、降温速率及环境温度,可按下列方式布置:
① 监测点的布置范围应以所选混凝土浇筑体平面图对称轴线的半条轴线为测试区,在测试区内监测点按平面分层布置;
②在每条测试轴线上,监测点位宜不少于4处,应根据结构的几何尺寸布置;
③ 沿混凝土浇筑体厚度方向,必须布置外面、底面和中凡温度测点,其余测点宜按测点间距不大于600mm布置;
④ 混凝土浇筑体的外表、底面的温度:宜为混凝土外表以内50mm处及浇筑体底面上50mm处的温度。
综上所述,大体积混凝土是当前高层建筑施工中应用比较广泛和重要的施工技术,只有严格、仔细的落实各项施工技术措施,规范各施工环节,确保浇筑后的保温养护工作有效实施,同时加强与设计与施工单位的密切配合,在结构的防裂设计,材料选用、施工工艺、温控养护等方面采取综合技术措施才能有效地保证大体积混凝土的施工质量。
参考文献
[1]钱立航.高层建筑箱型与筏型基础技术规范,中国建筑科学研究院
[2]祖青山. 建筑施工技术,建筑企业专业管理人员岗位资格培训教材
[3]丁士昭,商丽萍. 建筑工程管理与实务,中国建筑工业出版社
[4]钟晓林,林松涛.大体积混凝土施工规范(GB50496—2009),中冶研究建筑总院有限公司.