按工程部位就地灌筑的混凝土施工工藝。由于現(xiàn)場灌筑混凝土常受風(fēng)雨、溫度及濕度等氣候因素、場地條件、運輸距離、結(jié)構(gòu)形狀和結(jié)構(gòu)位置的影響,因此,在原材料的配制(見混凝土)、攪拌工藝、運輸方法、灌筑方式、養(yǎng)護方法等方面,都要根據(jù)實際情況和可能條件,分別采取相應(yīng)的措施,使混凝土從制備、成型到硬化的過程中避免或減少各種不利條件的干擾和破壞。
現(xiàn)澆混凝土的基本工藝 制備 現(xiàn)場所需混凝土宜由地區(qū)混凝土攪拌廠集中供應(yīng)。因運距過遠或用量很大必須在現(xiàn)場設(shè)置攪拌站時,通常宜采用裝配組合式的生產(chǎn)設(shè)備,以利于拆遷轉(zhuǎn)移?;炷敛牧系难b卸、秤量、拌合、出料等要求聯(lián)動自控,趨向于工業(yè)化生產(chǎn)。制備混凝土有兩種方式:①采用固定式的攪拌機,混凝土出料后裝入運輸車運往灌筑部位;②將混凝土材料按要求的配合比例(包括外加劑)裝在設(shè)有攪拌機的車上,其攪拌過程全部在攪拌車上進行,根據(jù)路程的遠近確定攪拌的起止時間。少量混凝土的近距離水平運輸,通??捎幂p型機動翻斗車或小容量的手推車運送;大量混凝土則須用混凝土攪拌輸送車裝運?;炷吝\達工地后,其垂直運輸可按照現(xiàn)場條件采用各式升降井架、卷揚機或?qū)⒒炷裂b入吊斗,用起重機吊運至灌筑部位。對于大量的、需連續(xù)灌筑的混凝土工程宜采用泵送;個別情況下,也可采用帶式輸送機輸送混凝土。不論采取何種方式,運輸中必須保證混凝土不分層、不離析、保持要求的水灰比,并須控制運輸時間,使混凝土在初凝前到達灌筑地點并具有要求的坍落度。采用帶式輸送機輸送混凝土?xí)r,更應(yīng)采取措施,防止分層或離析。
工序檢查 混凝土灌筑入模前須對鋼筋和模板作全面檢查。鋼筋的鋼號、直徑、根數(shù)、形狀、位置以及綁扎牢固程度、保護層處理、連同預(yù)埋件均須逐一檢視,作出隱蔽工程檢查記錄,保證在混凝土灌筑振搗時不移位、不松弛。模板是保證混凝土結(jié)構(gòu)各部位的形狀、尺寸和位置的主要工具,必須具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性,能夠承受混凝土的重量和灌筑時所施加的沖擊,既要拼縫嚴密以防漏漿,又要裝拆方便以利周轉(zhuǎn)?,F(xiàn)澆混凝土的模板應(yīng)當經(jīng)過設(shè)計和驗算,務(wù)必支撐牢固,防止變形移位。
灌筑 為使混凝土在成型中滿足勻質(zhì)密實和不變形的基本要求,并保持混凝土結(jié)構(gòu)有良好的整體性,灌筑時應(yīng)將混凝土均勻地順序布滿結(jié)構(gòu)物的灌筑部位,特別是邊角和鋼筋密集處,隨填隨振搗密實,盡可能連續(xù)作業(yè)。如施工中必須停歇,在前一批已灌筑的混凝土初凝之前不能繼續(xù)灌筑時,可在結(jié)構(gòu)受力最小或免受剪切的部位,且與構(gòu)件的軸線(如梁、柱)或表面(如墻、板)相垂直處留設(shè)施工縫,待先前灌筑混凝土的抗壓強度達到1.2兆帕以上時才能繼續(xù)灌筑,以免已灌筑部分因振搗而受損。
灌筑混凝土?xí)r應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的性質(zhì)和特點以及現(xiàn)場條件分段分層循序進行。每層的灌筑厚度不得超過振搗器的工作能力和作用范圍,使新舊兩層能互相粘結(jié)成為一體。灌筑柱、墻、梁、板、整體結(jié)構(gòu)時,前一層混凝土灌入后允許有一個沉實的過程,但不得形成施工縫。為防止新灌的混凝土發(fā)生分層、離析,致使結(jié)硬后出現(xiàn)蜂窩、麻面等現(xiàn)象,混凝土自由傾落的高度應(yīng)加限制,過高時須用串桶、溜槽、軟管等緩緩導(dǎo)入。為使混凝土拌和物能均勻地填滿結(jié)構(gòu)的各個部位并排除混凝土里的空氣泡使其密實,需用振搗器對混凝土加以搗實。但過分振搗也不可取,因振搗過甚會使石子下沉,水泥漿液上浮,形成分離。
混凝土的灌筑順序通常是:灌筑基礎(chǔ)時,宜從低處向高處分段分層推進;灌筑框架時,宜從兩端向中央,或從中央向兩端同時推進;灌筑拱、殼時,宜從周邊向頂部對稱地推進,以保證結(jié)構(gòu)的外形和整體性。
養(yǎng)護 養(yǎng)護的目的是使混凝土在結(jié)硬過程中得到適當?shù)谋Wo,按規(guī)定期間達到要求的強度,減少收縮,防止出現(xiàn)開裂或受凍等現(xiàn)象。現(xiàn)場施工由于條件限制,在常溫季節(jié)可采用自然養(yǎng)護的辦法。為避免混凝土成型后水分蒸發(fā)過快,保證水泥水化過程正常進行,防止混凝土干裂,應(yīng)于灌筑后一定時期內(nèi)加以覆蓋,及時澆水,使之經(jīng)常處于濕潤狀態(tài)。對于大面積的外露結(jié)構(gòu),如道路、廣場、飛機跑道、地坪、樓板、屋面等以及拆模后仍需澆水養(yǎng)護的結(jié)構(gòu),也可采用乳膠、樹脂溶劑等化學(xué)品調(diào)制的溶液進行噴灑,在混凝土的表面形成一層塑料薄膜,阻止水分蒸發(fā),以達到養(yǎng)護的目的。在炎熱和寒冷的氣候條件下,則須另設(shè)保護措施。
拆模 混凝土模板的拆除時間應(yīng)按結(jié)構(gòu)種類和混凝土已到達的強度情況確定。一些不承重的模板,在混凝土的表面和棱角不因拆模而受到損壞時,可先行拆去;承重的模板應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)類別和跨度的大小分別處理。通常須待混凝土達到設(shè)計強度的50~70%時方可拆除。對于跨度較大(≥8米)的受彎構(gòu)件,如梁、板等結(jié)構(gòu),其底部模板須待混凝土達到設(shè)計強度后方能拆除,特別是多層建筑現(xiàn)澆梁板的支撐立柱,必須待混凝土的強度足能支承上層立柱的全部荷載后才允許拆去。
特殊情況的現(xiàn)澆混凝土 灌筑大體積混凝土 由于混凝土在凝固過程中會產(chǎn)生大量的水化熱,形成內(nèi)外溫差,導(dǎo)致混凝土開裂,配料時須用水化熱較低的水泥,改善砂石級配,減少水泥和水的用量;養(yǎng)護期間還應(yīng)采取加快散熱的措施,例如在混凝土內(nèi)埋設(shè)冷卻水管,使用循環(huán)水來降低混凝土的溫度,或根據(jù)現(xiàn)場條件在基礎(chǔ)外部充水。此外,在混凝土中投入適量的大石塊,用流動度較大的混凝土填灌石縫,也可降低混凝土的水化熱,控制開裂,但石塊必須堅實清潔,堆放均勻,混凝土要灌滿縫隙,振搗密實并排除泌水,才能保證質(zhì)量。
高氣溫灌筑混凝土 由于大氣溫度高,混凝土的水化熱發(fā)展迅速,初期溫度偏高,易產(chǎn)生溫度裂紋;又由于混凝土中水分蒸發(fā)過快,易出現(xiàn)塑性收縮裂紋,嚴重影響混凝土的后期強度,同鋼筋的粘著力也有所損失。因此炎熱季節(jié)灌筑混凝土,必須采取降溫措施,主要是濕潤地基和模板,降低混凝土的溫度及加強澆水養(yǎng)護等。降低混凝土溫度的有效措施之一是降低拌合水的溫度,必要時可采取在拌合水中摻入碎冰塊的辦法降低水溫。此外,摻入緩凝劑可推遲混凝土的結(jié)硬時間;摻入減水劑可使水泥顆粒分散均勻。這兩種外加劑都有助于促使水泥充分水化,在一定程度上可抵消環(huán)境溫度對混凝土的不利影響。
低氣溫灌筑混凝土 見冬季施工。
現(xiàn)澆混凝土的其他施工方法 填石混凝土 也稱預(yù)填骨料混凝土,是預(yù)先將洗凈的粗骨料鋪放在模板內(nèi),然后用壓力將水泥砂漿填灌于粗骨料隙縫而形成的混凝土。適用于水下或用其他方法灌注較困難以及要求體積變化很小的工程。粗骨料須用尺寸不小于 3.8厘米的堅硬的碎石或卵石,空隙率在38~48%之間。砂漿可用普通水泥砂漿摻入適量的塑化劑,以增加其流動度。由于砂漿用泵壓送,模板的強度和剛度應(yīng)較高。鋪放石子要限制其自由墜落高度。在或鋪石同時,應(yīng)安置上預(yù)先計算好間距的砂漿壓送管和觀察管。壓漿管下端離底面約15厘米,壓漿時可隨漿液的上升逐步提升。觀察管用來檢視各部位的漿液高程,管上按不同高程鉆小孔使?jié){液流入,管內(nèi)放一浮球,借以檢視漿面的位置。施工時要盡可能由下而上連續(xù)作業(yè),避免產(chǎn)生空隙或漏灌。壓漿速度應(yīng)保持平穩(wěn)。
水下灌注混凝土 也稱導(dǎo)管混凝土,是將混凝土通過豎立的管子,依靠混凝土的自重進行灌注的方法。適用于灌注圍堰、沉箱基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻、樁基礎(chǔ)等水下或地下工程?;炷翉墓茏拥锥司徛鞒?,向四周擴大分布,不致被周圍的水流所擾動,從而保證質(zhì)量。采用此法時,混凝土必須具有良好的和易性,含砂率在40~50%之間,粗骨料宜用不大于3.8厘米的卵石,水灰比控制在0.44左右,混凝土中可摻入緩凝、塑化等外加劑。導(dǎo)管直徑一般為最大石子粒徑的8倍,管子間距一般為4.5米。施工時,為防止水流、雜物進入導(dǎo)管,下管前可將管子底端塞住,借第一罐混凝土的重量把塞子沖開,使混凝土灌注就位,深水作業(yè)時要防止管子浮起,下管時可將管子充水,在管頂裝一緊貼管壁的橡膠球,然后灌入混凝土,將球順管子壓出,即可進行灌注。隨灌注隨將管子緩慢提起,每次提升幅度約為15~60厘米。灌注時應(yīng)防止導(dǎo)管擺動,以免混凝土產(chǎn)生空洞。導(dǎo)管法適于灌注水下混凝土。養(yǎng)護條件良好時,28天強度一般可達28~56兆帕。 來源:考試大
泵送混凝土 利用泵的壓力將混凝土通過管道輸送到灌注地點的施工方法(見彩圖),常用于工程量較大、需連續(xù)灌注或用其他方法輸送困難的項目。如設(shè)備條件優(yōu)越,每小時的泵送量可達70米3,水平運距可達300米,垂直運距可達90米。常用的泵有柱塞泵 (圖1)、空氣泵和擠壓泵三種。泵送管道應(yīng)盡可能減少彎頭并保持管徑不變。管子接頭必須嚴密,且裝拆方便,以利清掃。
泵送的混凝土必須具有適當?shù)牧鲃佣龋悦夤茏佣氯?。坍落度?1~13厘米為宜。配料時,可適當摻入減水劑、加氣劑或礦物粉料,以防分離析水。施工時,應(yīng)先用水泥砂漿潤滑管道,再投入混凝土。壓送速度要保持平穩(wěn)。灌注完畢后須用水壓(通過清掃器)將管內(nèi)剩余混凝土排出洗凈。
噴射混凝土 用壓力噴槍噴涂灌筑細石混凝土的施工法。常用于灌筑隧道內(nèi)襯、墻壁、天棚等薄壁結(jié)構(gòu)或其他結(jié)構(gòu)的襯里以及鋼結(jié)構(gòu)的保護層。噴射混凝土有干拌法和濕拌法兩種。干拌法是將水泥、砂、石在干燥狀態(tài)下拌合均勻,用壓縮空氣送至噴嘴并與壓力水混合后進行噴灌的方法 (圖2)。此法須由熟練人員操作,水灰比宜小,石子須用連續(xù)級配,粒徑不得過大,水泥用量不宜太小,一般可獲得28~34兆帕的混凝土強度和良好的粘著力。但因噴射速度大,粉塵污染及回彈情況較嚴重,使用上受一定限制。濕拌法是將拌好的混凝土通過壓漿泵送至噴嘴,再用壓縮空氣進行噴灌的方法。施工時宜用隨拌隨噴的辦法,以減少稠度變化。此法的噴射速度較低,由于水灰比增大,混凝土的初期強度亦較低,但回彈情況有所改善,材料配合易于控制,工作效率較干拌法為高。 考試大論壇
飾面混凝土 利用鑲有線條花紋或圖案的模板及襯模,使混凝土的外飾面在灌筑結(jié)構(gòu)混凝土?xí)r一次完成的施工方法。采用此法可免除混凝土結(jié)構(gòu)完成后再進行抹灰、鑲面、沖刷、鑿毛等加工工序,因而有利于控制工期、節(jié)約人力物力、降低造價。保證飾面混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵在于外模板的制作與使用,要求尺寸精確,板面平直。花飾線條可用木制,也可用其他材料,但必須鑲嵌牢固并用膩子披平磨光,再涂以環(huán)氧樹脂與水泥的拌合物以防漏漿;也可用具有花飾的塑料板或橡膠板襯貼在模板上,脫模劑須選用薄質(zhì)涂料,水泥和砂石的色澤要保持一致,以免有損外觀。施工時,上下兩層混凝土接縫處要防止漏漿掛鱗。飾面混凝土用于高層建筑物的外墻時,可采用逐層爬升的大模板,但其支承與頂升系統(tǒng)要經(jīng)過設(shè)計計算。 來源:考試大
展望 混凝土現(xiàn)場灌筑,雖然條件限制較多,施工工藝較復(fù)雜,設(shè)施費用較大,但結(jié)構(gòu)的剛度、整體性和抗震性能都比預(yù)制裝配式的為好,且可適應(yīng)構(gòu)件斷面形狀復(fù)雜、管道埋設(shè)及留洞較多等情況,并可節(jié)約鋼材、水泥以及構(gòu)件預(yù)制及運輸、吊裝費用。因此在建筑施工中有明顯的優(yōu)越性。當前的關(guān)鍵在于采取有效措施使各工序逐步走向定型化和工業(yè)化,以提高其經(jīng)濟技術(shù)效果。
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