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建筑施工技术
1.7.3.3.1 一、混凝土的浇筑
一、混凝土的浇筑

混凝土浇筑要保证混凝土的均匀性和密实性,保证结构的整体性,尺寸准确和钢筋、预埋件的位置正确,拆模后混凝土表面要平整、光洁。

1.浇筑前的检查

浇筑前应检查模板、支架、钢筋和预埋件的位置是否正确,并进行验收。由于混凝土工程属于隐蔽工程,因而对混凝土用量大的工程、重要工程或重点部位的浇筑,以及施工中的其他重大问题均应随时填写施工记录。

2.混凝土浇筑的一般要求

(1)混凝土自吊斗下落的自由倾落高度不得超过2m,如超过2m时必须采取措施。

(2)浇筑竖向结构混凝土时,如浇筑高度超过3m时,应采用串筒、导管、溜槽或在模板侧面开门子洞(生口)。

(3)浇筑混凝土时应分段分层进行,每层并行筑高度应根据结构特点、钢筋疏密决定。一般分层高度为插入式振动器作用部分长度的1.25倍,最大不超过500mm。平板振动器的分层厚度为200mm。

(4)使用插入式振动器应快插慢拔,插点要均匀排列,逐点移动,按顺序进行,不得遗漏,做到均匀振实。移动间距不大于振动棒作用半径的1.5倍(一般为300~400mm)。振捣上一层时应插入下层混凝土面50mm,以消除两层间的接缝。平板振动器的移动间距应能保证振动器的平板覆盖已振实部分边缘。

(5)浇筑混凝土应连续进行。如必须间歇,时间应尽量缩短,并应在前层混凝土初凝之前,将次层混凝土浇筑完毕。间歇的最长时间应按所有水泥品种及混凝土初凝条件确定,一般超过2h应按施工缝处理。混凝土浇筑允许间歇时间见表4.17。

表4.17 混凝土浇筑允许间歇时间(单位:min)

注:表中的数值包括混凝土的运输和浇筑时间,当混凝土中掺入促凝剂或缓凝剂时,其允许间歇时间由试验确定。

(6)浇筑混凝土时应派专人经常观察模板钢筋、预留孔洞、预埋件、插筋等有无位移变形或堵塞情况,发现问题应立即浇灌并应在已浇筑的混凝土初凝前修整完毕。

(7)混凝土浇筑时应符合所规定的坍落度要求(见表4.18)。

表4.18 混凝土浇筑时的坍落度

注:①本表是指采用机械振捣的坍落度,采用人工振实时可适当增大。
②需要配置大坍落度混凝土时,应掺用外加剂。
③曲面或斜面结构的混凝土、自密实混凝土,其坍落度值应根据实际需要另行选定。
④轻骨料混凝土坍落度宜比表中数值减少10~20mm。

(8)混凝土必须分层浇筑。为了使混凝土上下层结合良好并振捣密实,混凝土必须分层浇筑,其浇筑厚度应符合表4.19的规定。

表4.19 混凝土浇筑层厚度

3.正确留置施工缝

混凝土结构大多要求整体浇筑。若因技术或组织上的原因不能连续浇筑,且停顿时间有可能超过混凝土的初凝时间,则应事先确定在适当位置留置施工缝。施工缝是结构中的薄弱环节,宜留在结构剪力较小的部位。柱应留置水平缝,梁、板应留置垂直缝。在施工缝处继续浇筑混凝土时,应除掉水泥浮浆和松动石子,并用水冲洗干净,待已浇筑的混凝土的强度不低于1.2MPa时才允许继续浇筑,在结合面应先铺抹一层水泥浆或与混凝土砂浆成分相同的砂浆。

4.浇筑方法

基础工程多为大体积混凝土结构,整体性要求较高,往往不允许留施工缝,应一次连续浇筑完毕。根据结构特点不同,可分为全面分层、分段分层、斜面分层等浇筑方案(见图4.24)。

图4.24 大体积混凝土浇筑方案

1—模板;2—新浇筑的混凝土

(1)全面分层浇筑方案

当结构平面面积不大时,可将整个结构分为若干层进行浇筑,即第一层全部浇筑完毕后,再浇筑第二层,如此逐层连续浇筑,直到结束。为保证结构的整体性,要求第二层混凝土在前层混凝土初凝前浇筑完毕。若结构平面面积为A(m2),浇筑分层厚为h(m),每小时浇筑量为Q(m2/h),混凝土从开始浇筑到初凝的延续时间为T(一般等于混凝土初凝时间减掉混凝土运输时间,以小时计)。为保证结构的整体性,则应满足:

(2)分段分层浇筑方案

当结构平面面积较大时,全面分层已经不适合,这时可采用分段分层浇筑方案。即将结构分为若干段,每段又分为若干层,先浇筑第一段各层,然后浇筑第二段各层,如此逐段逐层连续浇筑,直至结束。为保证结构的整体性,要求第二段混凝土应在前段混凝土初凝前浇筑并与之捣实成整体。若结构的厚度为H(m)、宽度为B(m)、分段长度为L(m),为保证结构的整体性,则应满足式(4.3)的条件:

(3)斜面分层浇筑方案

当结构的长度超过厚度的三倍时,可采用斜面分层的浇筑方案。混凝土从结构一端满足其高度浇筑一定长度,并留设坡度为1∶3的浇筑斜面,从斜面下端向上浇筑,逐层进行,振动器应与斜面垂直。

5.混凝土振捣

混凝土浇入模板以后是较疏松的,里面含有空气与气泡,而混凝土的强度、抗冻性、抗渗性以及耐久性等都与混凝土的密实程度有关。目前,主要是用人工或机械捣实混凝土。人工捣实混凝土只有在缺乏机械、工程量不大或机械不便工作的部位采用,混凝土振捣主要采用振捣器进行。振捣器产生小振幅、高频率的振动,使混凝土在其振动的作用下,内摩擦力和黏结力大大降低,使干稠的混凝土获得了流动性,在重力的作用下骨料互相滑动而紧密排列,空隙由砂浆所填满,空气被排出,从而使混凝土密实,并填满模板内部空间,且与钢筋紧密结合。常用的振捣机械按照振捣方式的不同,分为插入式振捣器、外部式振捣器、表面式振捣器和振捣台等,如图4.25所示。其中外部式振捣器只适用于柱、墙等结构尺寸小且钢筋密的构件;表面式振捣器只适用于薄层混凝土的捣实(如道路、薄板等);振动台多用于实验室。

图4.25 混凝土振捣器

(1)插入式振捣器

插入式振捣器按驱动方式不同,分为电动、风动、液压和内燃机驱动等形式,一般工程均采用电动插入式振捣器。电动插入式振捣器又分为三种,如表4.20所示。

表4.20 电动插入式振捣器

插入式振捣器使用要点如下:

①使用前,应先检查各部件是否完好,各连接处是否紧固,电动机是否绝缘,电源电压和频率是否符合规定等,并进行试运转。

②振捣时,要做到“快插慢拔”。快插是为了防止将表层混凝土先振实,慢拔是为了使混凝土能填埋振动棒的空隙,防止产生孔洞。作业时,要使振动棒自然沉入混凝土中,不可用力过猛,一般应垂直插入,并插至尚未初凝的下层混凝土中50~100mm,以利于上下混凝土层相互结合。

③振动棒插点要均匀排列。可采用“行列式”或“交错式”的次序移动。当“行列式”排列时,S≤1.5R(S为两个插点的间距,R为振动棒的有效作用半径,一般为30~50cm);当“交错式”排列时,S≤1.75R,以防漏振(见图4.26)。振动棒与模板的距离不得大于0.5R,并且要避免触及钢筋、模板、心管、预埋件等,更不能采取通过振动钢筋的方法来促使混凝土振实。

图4.26 插入式振捣器相邻插点的排列

④振动棒在混凝土内的振捣时间,一般每个插点为20~30s,到混凝土不再显著下沉、不再出现气泡、表面泛出的水泥浆均匀为止。振捣时应将振动棒上下抽动5~10cm,每插点抽动3~4次。

(2)外部式振捣器

外部式振捣器包括附着式、平板(梁)式及振动台三种类型。平板(梁)式振捣器有两种型式,一种是在附着式振捣器底座上用螺栓紧固一块木板或钢板(梁),通过附着式振捣器所产生的激振力传递给振板,迫使振板振动而振实混凝土;另一种是定型的平板(梁)式振捣器,振板为钢制槽形(梁形)振板,上有把手,便于边振捣、边拖行,更适用于大面积的振捣作业。

外部式振捣器使用要点如下:

①振捣的混凝土厚度不宜过大,一般为150~250mm,振捣时,平板必须与混凝土充分接触,以保证主振动力的有效传递。

②在一个位置连续振动的时间不宜过长,在正常情况下为25~40s,并以混凝土表面均匀出现浆液为准。

③平板(梁)式振捣器的移动要有一定的路线,并保证前后左右相互搭接30~50mm,以防止产生漏振。振动倾斜混凝土表面时,振动路线应由低处向高处推进。

④振捣器在作业中应经常检查轴承和电动机的温度。若温升超过60℃或有异声,应立即停机查明原因。振捣器外壳应保持清洁,以保证电机散热良好,作业完毕后应按照规定进行清洁和保养工作。