淺析太浦河泵房為堤身式塊基型結構底板大體積砼施工技術
一、施工技術難點
1、 底板結構復雜,面積大,一次澆筑方量大;
2、 施工正值一年中氣溫最溫的8~10月(工程所在地8月歷史最高氣溫達38.8℃),溫控技術難度大;
3、 出于溫控方面的考慮,擬采用常態(tài)混凝土,故只能在現(xiàn)場自拌混凝土,施工組織和質量控制難度大。
二、施工準備
?。ㄒ唬┦┕ぜ夹g準備
1、混凝土配合比設計
混凝土配合比設計原則:采用低流態(tài)混凝土,摻粉煤灰和高效減水劑,盡量減少單位水泥用量,降低水化熱;
配合比設計委托有資質的水利行業(yè)的試驗室進行。施工用配合比(kg/m3)為:水泥:石子:黃砂:水:粉煤灰:減水劑=245:1350:578:150:61:30.6,設計坍落度7~9cm。
2、溫控設計
因施工期間外界氣溫高,如何降低混凝土最高溫升,減小混凝土內外溫差,控制溫度應力,減少甚至避免底板出現(xiàn)裂縫是一個重要課題。由于混凝土的最高溫升是澆筑溫度和水化熱溫升之和,因此,除做好配合比設計、降低單位水化熱外,還應從以下幾個方面采取措施,有效降低混凝土澆筑溫度,實現(xiàn)混凝土的溫度控制:
?、佻F(xiàn)場制備5~7℃的冷水,用以拌和混凝土;
?、诮档凸橇铣跏紲囟龋涸诠橇蟼}和進料斗上空搭設防曬棚,避免骨料受陽光直射;
③因石子在每方混凝土中的用量最大,其熱容量也最大:經計算石子溫度下降1℃,混凝土出機口溫度可下降0.55℃,故綜合考慮骨料含水量控制和技術可行性等其它因素,采用5~7℃的冷水對石子進行噴淋預冷處理;
?、鼙M量減少混凝土運輸距離和中轉次數,縮短混凝土從出機口到入倉的時間間隔,減少溫度回升;
⑤結合澆筑平臺,在澆筑倉號上空搭設防曬平臺,避免倉內混凝土受陽光直射造成溫度回升;
⑥澆筑完成后,及時采取蓄熱保溫保濕措施,減少混凝土表面熱量和水分散發(fā),從而降低內外溫差和干縮裂縫。
?。ǘ┦┕がF(xiàn)場準備
1、拌和系統(tǒng):現(xiàn)場建立實際生產能力為40m3/h的自動化大拌和站和10m3/h的小拌和站各一座;建立儲量為3500T的料場一個;
2、底板上下游側各修建一條施工道路,以便可從兩側同時運輸混凝土入倉;
3、測溫布置:每塊底板布設7個點共21個測溫計,每個測點上、中、下各布置一個測溫計分別監(jiān)測混凝土表層、中部和底部的溫度,溫度監(jiān)測采用自動化溫度數據采集儀,由專人負責。
三、施工工藝
1、澆筑方法
根據底板結構特點,按從低到高的原則,采用斜面分層法,由上游側往下游側推進。垂直水流向分4個澆筑帶,各澆筑帶齊頭并進,互相搭接。
混凝土入倉以1.5m3農用四輪車直接入倉為主,溜槽入倉為輔,局部采用建筑塔吊吊臥罐入倉?;炷寥雮}由專人負責指揮調度,嚴格控制上下層混凝土覆蓋間隔時間,確保在下層混凝土初凝前覆蓋新混凝土,避免出現(xiàn)施工冷縫。
2、振搗
混凝土振搗工具采用Φ100插入式振搗器,Φ50軟軸振搗器配合使用。振搗從斜面的下部開始,以確保下部混凝土密實。各振搗點的間距按不大于1.5的振搗器作用半徑控制。振搗器的端部須插入下層混凝土10~15cm,以保證層間結合良好。振搗時間控制以混凝土表面不再出現(xiàn)氣泡和顯著下降為止。
3、表面處理
混凝土澆筑到設計高程后,在初凝前及時收水找平,用木蟹壓實,在混凝土初凝后終凝前進行最后抹光,確保表面密實平整。
4、養(yǎng)護
采用塑料薄膜與草袋覆蓋的養(yǎng)護方法,先在混凝土表面鋪一層塑料薄膜,然后蓋上濕草袋,進行蓄熱保溫保濕,并派專人負責定期灑水以確保草袋濕潤,養(yǎng)護時間不少于14d。
四、混凝土溫度監(jiān)測
1、監(jiān)測制度
混凝土溫度監(jiān)測由固定人員(組)負責。澆筑過程中每2小時觀測一次。澆筑完成后,1-6d每4小時測一次,7-14d以后每天觀測2次,14d后每天1次,歷時1個月。
2、結果分析
從溫度監(jiān)測結果看,混凝土內部最高溫升一般在澆筑后第3~5d出現(xiàn)峰值。本工程底板混凝土內部最高溫升為57.6℃,混凝土內外溫差都小于25℃,滿足有關技術規(guī)范要求。
五、結語
在大體積混凝土中,由溫度作用產生的應力常比其它外荷載產生的應力的總和還大。水工混凝土結構中的大部分裂縫都屬于溫度裂縫和干縮裂縫。因此,大體積混凝土施工采取有效的溫控措施是十分重要的。
本工程底板大體積混凝土澆筑施工由于采用了一系列的溫控手段,很好地控制了混凝土最高溫升,底板至今未發(fā)現(xiàn)有一條裂縫,施工質量優(yōu)良??偨Y施工體會如下:
(1)采用現(xiàn)場自拌低流態(tài)混凝土,降低水灰比,改善骨料級配,摻粉煤灰和減水劑,減少水泥用量,有利于減少水化熱溫升;
?。?)有針對性地對骨料進行預冷處理,采用冷水拌和,可以明顯降低混凝土的入倉溫度;
?。?)有效的養(yǎng)護措施可以降低混凝土表面的降溫速率和減少水分蒸發(fā),有利于降低混凝土的內外溫差和防止干縮裂縫的發(fā)生。
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