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谈师范学院教学综合楼工程基础施工
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工程概况
锦州师范学院教学楼工程是七层框架结构。基础为钢筋砼筏式基础。筏板厚1.2m,总长92.32m,宽17.2-23.935m。砼强度等级C30。筏板低标高-2.7m,因场地土质较差,为粉质粉土,设计要求做1.0m厚的砂垫层。
该工程建设地点位于师范学院校园西南部,西临杭州街,其余三面均在校园内,建设用地总面积4194.25㎡,建筑物占地面积为2523.1㎡。施工场地狭小。
施工难点分析
根据工程特点分析,该工程有如下三方面的问题需要采取可行的技术措施,保证工程的质量和进度。
第一,筏板砼属大体积砼,施工期又正值夏季高温,要采取技术措施防止温差早晨砼开裂。
第二,因该工程筏板长92.32m,为防止伸缩变形对结构的影响,留置两道后浇带,后浇带的支模和浇筑要制定合理方案。
第三,建设场地三面临校园,只有西侧临街。为不影响校园的正常教学生活,将施工出入口设在西侧,而建筑物又位于场地的西侧,且其总长几乎贯穿整个建设场地(见图1),其出入口必须穿过建筑物,在基础施工期间,材料的进出场必须结合施工进度,进行妥善的安排。
三、具体的施工方法、措施
第一,大体积砼的施工方法
大体积砼施工的关键是降低水化热,减小砼内外温差,防止出现温度裂缝。根据以上要点,我们确定如下:
质量控制措施
1、配合比的选定
配合比设计,既要保证混凝土强度,符合设计要求,又要尽量减少水泥用量,降低水化热,以防混凝土出现温度裂缝,经过试配,确定配合比如下:
水:水泥:河砂:碎石:HMS-II型砼高效缓凝减水剂=384:592:1099:7.68
2、原材料和试制
2.1 水泥采用水化热较低的矿渣硅酸盐水泥,以降低水化热。
2.2 碎石采用10mm-40mm连续分配,碎石含泥量小于1%,砂含泥量小于2%,增加砼的密实度,达到补偿收缩的目的。水化热释放时间,降低水化热峰值为在砼中掺加HMS-II型砼高效凝混减水剂。
3、为延长水化热释放时间,降低水化热的峰值,在砼中掺加HMS-II型砼高效缓凝减水剂。
4、砼施工措施
4.1 砼浇筑采用斜面分层法。根据浇筑带的长度,在保证砼不出现冷缝的前提下,确定浇筑宽度,和分层浇筑厚度。
4.2 分层浇筑的厚度要控制好,振捣时必须从下向上振捣密实。
4.3 为了避免出现表观裂缝,在施工中采用二次振捣技术,即在砼浇筑后2小时,再次振捣砼表面,在表面收水后,再用木抹子压实。
4.4 筏板上层钢筋在浇筑时受振动也是出现表观裂缝的原因,为了避免这种情况,一方面将支撑上部筋的铁马凳数量适当增加,另一方面将部分钢筋交叉点采用焊接固定,约束施工人员振捣时严禁振动钢筋。
5、砼养护措施
为了保证新浇筑砼有适宜的硬化条件,防止由干缩而产生裂缝,砼浇筑完毕后在12h以内覆盖养护。大体积砼的养护,还要防止砼表面降温太快,造成内外温差过大,形成贯通裂缝,表面覆盖措施要加强。施工中采用双层原袋子覆盖,并安排专人采用专用管线养护,保持砼表面始终处于湿润状态。
6、砼测温
大体积砼,为了防止温差过大,必须对砼的温度变化进行监控,是便于温度突变时采取措施及时处理。
6.1 测温点的布置
测温点平面布置20个,其位置见图二,每点布置两个测温孔分别测量砼表面温度和中心温度。
6.2 测温法
测温采用简易测温法,用4分镀锌管制作测温孔,管底用钢板封闭,管内贮水,上口用木塞封闭,见图三。
测温用水银温度计,在砼升温阶段每4小时测定一次,降温阶段每8小时测定一次,同时测定大气温度,原材料温度,出罐温度,入模温度。
6.3 温差计算
经过实际测算,砼内外温差最大达到22.5℃,比理论模值13.58℃要高很多,砼内部最高温度理论计算3d龄期为51.16℃,实际达到62.5℃。测温时发现砼出罐温度及入模温度均高于计算值,测定原材料温度时发现砂子温度在下午14点时,超过大气温度2.5℃而其含水率较大达到10%,对砼拌合物的温度影响大,致使出罐温度过高。
水泥因供应情况,所使用的均为刚刚出厂的水泥,其本身温度就达到40℃,且其水化性能接近普通硅酸盐水泥,水化热释放激烈,使砼内部温度在浇筑后三天达到最高并持续至浇筑后7天,7天后开始逐步降温。
(二)后浇带支模方法
本工程因长度过大,设计要求留置后浇带,施工中考虑工程实际情况,留置两条后浇带。后浇带分别位于12-13轴间及6-7之间,后浇带宽800mm,并增设两排加强筋Φ22间距150mm。加上原有配筋,在该截面共有5排钢筋,从下至上分别为Φ22间距120mm、Φ22间距150mm、Φ12间距200mm、Φ22间距150mm、Φ22间距120mm,这给后浇带的支模带来了实际苦难。
施工中,采用木板条支模的方法。首先是联系设计部门,将后浇带处的钢筋间距作调整,将两排加强筋改为Φ22间距120mm,将中间温度筋改为Φ12间距240mm,使其间距与受力筋相适用,便于操作。
支模前先将木板作为240mm宽的板条,在其中中间沿长度方向根据钢筋的分布情况用木钻钻出与钢筋直径相适应的孔洞,然后从中一分为二。
支模时将木条从钢筋缝中支起,并于钢筋严密吻合。木条支完后在上、中、下钉三条木楞,将木条连成整体,两侧模板之间用木方顶紧,固定其相对位置,后浇带两侧的钢筋,采用焊接网片,利于模板的固定。
后浇带模板的拆除要再砼刚刚终凝后进行,以免砼强度增长后造成拆除困难,后浇带处的砼在拆模后要用铁铲将表面受搅动的部分清除。
(三)解决场地狭小的技术措施
该工程施工时遇到的一个最大难题是场地狭小。料具的堆放,材料的进出场受到限制。因建筑物贯通整个现场南北方向,为了保证在施工期间的场内运输不受影响,将整个基础的施工分成两个部分。第一部分为6-7轴间后浇带以北,先施工。后浇带以南为第二部分,作为施工第一部分时的进出通道,要在第一部分施工后才能进行。
与此相适应,现场内设置南北两个出入口,第一部分筏板砼浇筑完毕后,继续施工上部结构,料具出入仍利用原南侧通道,在北侧筏板施工完毕后,开始施工南侧第二部分的基础工程,第二部分土方开挖前,将场内库及堆场的料备足,暂时满足施工需要,南侧开挖后,在南侧的基础内绑扎两座临时通道,南北各一跳,作为第二段基础施工时现场出入道路,浇筑该段砼时,原材料存放在门外,再通过该通道运输至场内搅拌站。
北侧一层模板拆除后,在北侧筏板上用憾砂填出一条通道,将材料堆放在北侧已施工完的建筑物一层,有了首层空间可以利用后,现场的狭小获得了极大的缓解。
在基础开挖时,由于场地狭小造成的困难还很多,例如,基础开挖后,由于场地的限制无法放出足够的坡度,为了保证边坡在稳定,采取了木桩护壁,塑料覆盖护坡的措施。
还有塔吊的安装,受场地的限制必须在基础开挖前安装完毕,在基础开挖中,经过计算边坡稳定,确定了吊车基础边分两次开挖的方法。即在机械挖方时,先留出足够宽的边坡,在憾砂回填进行到一定程度后,将吊车移到回填后的基础后,再用人工挖除剩余的土方,既满足施工的要求,又降低了工程成本,如采用护壁桩或护壁墙,其费用预算达5-8万元。
四、施工中的几点体会
总结施工中的经验,有以下几点体会:
1、大体积砼的测温工作一定要做好做实。在实际施工中的砼温度与理论计算值有较大出入,影响温差的因素很多,如果不做好监控工作有可能因温差过大对砼的质量造成影响。
2、砂中的含水量过大,致使搅拌水的温度过高,对砼温度的影响不容忽视。
3、水泥的出厂时间要控制好,在施工大体积砼时,最好使用出厂后贮存7天以上的水泥,以防砼内部温度过高。
4、结构表面钢筋受振动也是致使砼出现表面裂缝的重要因素,施工中必须采取措施。
5、狭小场地的大开挖基础如有边模,采用砖模,可以减小开挖面积。
6、砼后浇带处,其钢筋的间距,最好能成整数倍数,以利于支模。
7、在狭小的场地施工,经过周密安排,利用好时间差和立体空间,同样能够顺利组织施工。
施工中采用吊车的工作半径,要大一些,以便能利用吊车承担在进出场困难时的水平运输工作。
搅拌站的位置不要一次固定,随着工程的进展情况,灵活改变,要有利于施工组织安排。
