大体积混凝土施工指南(精选8篇)
1.大体积混凝土施工指南 篇一
大 体 积 混 凝 土
专项施工方案
系(部)管理工程学院 专 业 建设工程管理 班 级 组 员 指导教师
2018年1月8日
目录
大体积混凝土专项施工方案
一、编制依据
1、施工合同书及设计图纸;
2、国家强制性技术质量标准、施工验收规范、规程;
3、《混凝土泵送施工技术规程》(JGJ/T10-95);
4、《商品混凝土质量管理规程》(DBJ 01-6-90);
5、《建筑安装工程质量检验统一评定标准》(GB50300-2001);
6、《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2002);
二、工程概况
XX办公大楼,前面是广场,左、右、后面为道路,主体结构采框架结构,地下一层,地下八层。
室外自然地面标高-0.5m,基坑开挖平面尺寸为18*48m,地下室为车库,平面尺寸为15*45m,基坑底标高为-6.0m,地下水位标高为-4.0m,地面至-2.0m为杂填土,-2.0m至-9.8m为细砂层,细砂层以下为不透水层-,细砂层渗透压系数为5m/d,地下室采用筏板基础,板厚为1.5m,混凝土采用上屏混凝土,供应能力为每小时180立方米,气温25℃,混凝土C30,要求连续浇筑,不留施工缝。土方开挖施最初可松性系数为1.05、最终可松性系数为1.25,土方开挖合同工期为20天。(注:本设计采用的标高为标准标高)
三、施工部署
1、浇筑方案的确定(1)水平分层法
浇筑混凝土时分几个薄层进行混凝土的浇筑,以使混凝土的水化热能尽快散失,并使浇筑后的温度分布均匀。水平分层厚度可控制在0.6-2.0m范围内,相邻两浇筑层之间的间歇时间,一般为5-7d,还可采用二次振捣的方法,增加混凝土的密实度,提高抗裂能力,使上下两层混凝土在初凝前结合良好。(2)降温法和保温法
①混凝土内部埋设管道,通水循环冷却。
②夏季施工时,在搅拌混凝土时掺入冰水,降低混凝土入模温度,混凝土浇筑后采用洒水养护降温,水温与混凝土温差不超过20℃。冬季采用保温法,在混凝土表面覆盖保温材料,防止冷空气侵袭。
2、施工段划分
本工程筏板混凝土施工按照后浇带划分为9个区,每栋主楼与其附属的车库筏板单独作为一个区进行施工,工程施工过程中合理安排施工工序,使各个工区错开混凝土浇筑时间。
3、测温点的留设
将测温线绑在钢筋上,测温线的温度传感器处于测温点位置并不得与底板及支撑钢筋直接接触,在浇筑砼时,将绑好测温线的钢筋植入砼中,插头留在外面并用塑料袋罩好,避免潮湿,保持清洁。留在外面的导线长度应大于200mm。每组测试点包括三个测温感应点,分别位于距筏板底50mm处,筏板中和距筏板表面50mm处。每个测温点在底板混凝土浇筑前插入Ф14的三级钢筋钢支架进行预埋,各传感器分别附着于Ф14钢支架上。测温时,按下主机电源开关,将各测温点插头依次插入主机插座中,主机屏幕上即可显示相应测温点的温度根据工程底板截面形状、厚度,在底板中心点、角点等代表性部位布设测温点。
4、平面布置
5、材料选用
5.1水泥:大体积混凝土中,大量水泥水化热不易散发,在混凝土内部温度过高,与混凝土表面产生较大的温度差,便混凝土内部产生压应力表面产生拉应力。当表面拉应力超过早期混凝土抗拉强度时就会产生温度裂缝,因此确定采用掺加合适的粉煤灰的胶凝材料可以降低水化热,同时改善混凝土的性能,提高混凝土的抗渗能力。5.2粗骨料:采用碎石,粒径5-25mm,含泥量不大于1%。选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土,和易性较好,抗压强度较高,同时可以减少用水量及水泥用量,从而使水泥水化热减少,降低混凝土温升。
5.3细骨料:采用中、粗砂,平均粒径大于0.5mm,含泥量不大于3%。采用中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右,同时相应减少水泥用量,使水泥水化热减少,降低混凝土温升,并可减少混凝土收缩。
5.4粉煤灰:由于混凝土的浇筑方式为泵送,为了改善混凝土的和易性便于泵送,考虑掺加适量的粉煤灰。按照规范要求,采用矿渣硅酸盐水泥拌制大体积粉煤灰混凝土时,其粉煤灰取代水泥的最大限量为25%。粉煤灰对降低水化热、改善混凝土和易性有利,但掺加粉煤灰的混凝土早期、极限抗拉值均有所降低,对混凝土抗渗抗裂不利,因此粉煤灰的掺量控制在10%以内。
5.5外加剂:掺加聚丙稀纤维,纤维直径不大于18μm,掺量为0.6Kg/M3。减水剂可降低水化热峰值,对混凝土收缩有补偿功能,可提高混凝土的抗裂性。具体外加剂的用量及使用性能,根据实验进行调配确定。
6、砼配合比设计
混凝土采用搅拌站供应的商品混凝土。混凝土配合比应按照国家现行《混凝土结构工程施工及验收规范》、《普通混凝土配合比设计规程》及《粉煤灰混凝土应用技术规范》中的有关技术要求提前做好混凝土试配。
7、材料进场
8、作业条件准备(1)现场准备工作
1)防水卷材铺贴以及侧墙施工缝处止水钢板安装完成并验收合格。2)基础底板钢筋及柱、墙插筋施工完毕,并经隐蔽验收合格.3)将基础底板上表面标高抄测在柱、墙钢筋上,并作明显标记,供浇筑混凝土时找平用。
4)浇筑混凝土时预埋的测温线及保温随需的塑料薄膜、草席等应提前准备好。
5)现场施工用电的准备,以保证混凝土振捣及施工照明用。6)管理人员、施工人员、后勤人员、保卫人员等昼夜排班,坚守岗位,各负其责,保证混凝土连续浇灌的顺利进行。(2)商品砼准备
因本工程砼量大且必须连续浇筑,为此砼浇筑前必须与砼供应商联系确保砼的及时供应,浇筑时必须连续以保证砼浇筑质量。(3)人员、机械设备准备 1)人员:结合住宅楼实际工程量情况,各单体考虑一台汽车泵进行浇筑。为了保证砼浇筑的连续性,底板混凝土分二班人轮流浇筑。每组安排如下:振捣手6人、砼工15人、泵车后台2人、前后台协调1人、测量工2人、电工2人,机械工1人,每组29人
2)机械:为了保证砼的浇筑连续性及防止出现施工冷缝,结合现场平面尺寸,在各栋单体基坑南侧布置一台48m汽车泵,以方便砼的浇筑。
四、大体积混凝土施工
1、砼的运输与浇筑工具
运输:1)混凝土在运输过程中应保持均匀性,避免产生分层离析、水泥浆流失等现象
2)保证砼具有设计配合比所规定的坍落度。
3)保证砼在初凝前浇入摸板并捣实完毕。4)保证砼浇注能够连续完成。
浇筑工具:砼输送泵、汽车泵、砼罐车、振动棒、塔吊吊斗
2、砼的浇筑、振捣
砼浇筑原则:采用“一个坡度,薄层浇筑,循序推进,一次到顶”的斜面分层法进行浇筑,并利用标尺竿确保每次分层浇筑厚度不超过400mm。
在每个施工区段砼必须连续浇筑,振捣密实,不出现施工冷缝。
砼浇筑顺序:浇筑时控制好浇筑速度和浇筑范围的关系,避免出现施工冷缝。水平方向平行推进,竖向采用斜向分层、薄层浇筑、自然流淌、循序推进、一次到位的连续浇筑方式,每台泵负责一定宽度范围,各泵浇筑带前后略有错位,形成阶段式分层退打局面,以确保提高泵送工效,简化砼泌水处理,使砼上下层结合良好。
砼振捣:采用振动棒及平板振动器相结合的办法,砼表面在钢筋下时采用振动棒振捣,砼面在钢筋以上时采用平板振动器振捣。砼浇筑后在初凝前进行振捣,排除砼因泌水在粗骨料和水平钢筋下部生成的水分和空隙,提高对钢筋的握裹力,以增强砼密实度、强度及抗裂性。振点布点要均匀,以防止过振和漏振,振捣要密实,以砼不再下沉,不冒气泡为准,振动棒要快插慢拔,以300mm间距为宜。振捣器插入下一层的深度不得小于50mm,使上下层砼结合紧密。砼振捣时在外墙止水钢板两侧,后浇带钢板网外等特殊部位均要细致捣实,但不得过振。
3、砼的养护
3.1混凝土浇注完毕后即开始抹面收浆,控制表面收缩裂纹,减少水分蒸发,混凝土初凝后即开始覆盖养护,混凝土浇注完毕后的12h内即应覆盖养护。混凝土采用保湿蓄热法养护,即在承台砼四周及表面覆盖一层塑料薄膜,两层毛毡,使敞露的全部表面覆盖严密,形成良好的保温层,并应保持塑料薄膜内有凝结水。
3.2混凝土养护时间以混凝土内部温度与表面温度环境之差小于25℃以下为标准,至少养护14天。
3.3混凝土强度达到1.2Mpa前,不得使其承受行人、运输工具、模板、支架及脚手架等荷载。
五、混凝土质量检查
1、质量目标
严格执行《混凝土结构工程施工质量验收规范》以及本方案要求,进行混凝土浇筑,确保混凝土施工质量,采取一切措施减少混凝土裂缝,特别是要尽量避免混凝土有害裂缝的出现。
1)质量标准 主控项目。
(1)混凝土的原材料、配合比及坍落度必须符合设计要求;(2)混凝土的抗压强度和抗渗压力必须符合设计要求;(3)混凝土结构施工缝、变形缝、后浇带、埋设件等设置和构造必须符合设计要求,严禁有渗漏;(4)大体积混凝土的含碱量应符合设计要求。一般项目
(1)大体积防水混凝土结构表面应坚实、平整,不得有露筋、蜂窝等缺陷;埋设件位置应准确。(2)防水混凝土结构表面的裂缝宽度不应大于0.2mm,并不得贯通。(3)防水混凝土结构厚度,其允许偏差为+15mm、-10mm;迎水面钢筋层厚度不应小于50mm,其允许偏差为±10mm。(4)底板结构允许偏差(mm):
2、质量检验数量
(1)防水混凝土抗渗性能,应采用标准条件下养护混凝土抗渗试件的试验结果评定。试件应在浇筑地点制作。(2)用于检查混凝土强度的试件,应在混凝土的浇筑地点随机抽取。取样与试件留置应符合下列规定: ①据筏板基础混凝土施工特点,筏板基础混凝土每100m3取样不得少于一次。每次取样应至少留置一组标准养护试块,同条件养护试件的留置组数应根据实际需要确定。②板混凝土外观质量检验数量,应按混凝土外露面积每100m2抽查一处,每处10m2,且不少于3处;细部构造应按全数检查。
3、成品保护
(1)跨越模板及钢筋应搭设马道。(2)泵管下应设置木枋,不准直接摆放在钢筋上。(3)混凝土浇筑振动棒不准触及钢筋、预埋件及测温元件。(4)筏板基础地下室施工完毕后,应及时进行基坑回填。(5)埋植于筏板中的高强螺栓应采用塑料纸包裹,避免混凝土浇筑期间水泥浆体污染螺丝。
六、砼缺陷修整
整大体积砼砼结构由于结构截面大,水泥用量多,水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用,由此形成的温度收缩应力是导致砼产生裂缝的主要原因;因此大体积砼裂缝控制主要是控制大体积砼的温度裂缝。
1、降低水泥水化热和变形 选用低水化热或中水化热的水泥品种配制砼,如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、复合水泥等。充分利用砼的后期强度,减少每立方米砼中水泥用量。根据试验每增减10kg水泥,其水化热将使砼的温度相应升降1℃。使用粗骨料,尽量选用粒径较大,级配良好的粗细骨料;控制砂石含泥量;掺加粉煤灰等掺合料或掺加相应的减水剂、缓凝剂,改善和易性、降低水灰比,以达到减少水泥用量、降低水化热的目的。
2、降低砼温度差(1)较适宜的气温浇筑大体积砼,尽量避开雨雪天气浇筑砼。(2)参加相应的缓凝型减水剂,如木质素磺酸钙等。
3、加强施工中的温度控制(1)在砼浇筑之后,做好砼的保温保湿养护,缓缓降温,充分发挥徐变特性,减低温度应力,冬季注意保湿,以免发生急剧的温度梯度发生。(2)取长时间的养护,规定合理的拆模时间,延缓降温时间和速度,充分发挥砼的“应力松弛效应”。(3)强测温和温度监测和管理,实行信息化控制,随时控制砼内的温度变化,内外温差控制在25℃以内,及时调整保温及养护措施,使砼的温度梯度和湿度不至过大,以有效控制有害裂缝的出现。(4)理安排施工程序,控制砼在浇筑过程中均匀上升,避免砼拌合物堆积过大高差。(5)取二次振捣法,浇筑后及时排除表面积水,加强早期养护,提高砼早期或相应龄期的抗拉强度和弹性模量。
七、质量控制措施 主控项目
1.1混凝土的原材料、配合比及坍落度必须符合设计要求; 1.2混凝土的抗压强度和抗渗压力必须符合设计要求;
1.3混凝土结构施工缝、变形缝、后浇带、设件等设置和构造必须符合设计要求,严禁有渗漏;
1.4大体积混凝土的含碱量应符合设计要求。
2、一般项目
2.1大体积防水混凝土结构表面应坚实、平整不得有露筋、蜂窝等缺陷;埋设件位置应准确。
2.2防水混凝土结构表面的裂缝宽度不应大于0.2mm,并不得贯通。2.3防水混凝土结构厚度,其允许偏差为+15mm、-10mm;迎水面钢筋层厚度不应小于50mm,其允许偏差为±10mm。
八、安全文明施工措施
安全施工
1、所有用电机械设备必须设漏电保护器,所有机电设备均需按规定进行试运转,正常后投入使用。
2、基坑周围防护栏杆要随时进行检查,发现破损必须及时予以恢复。
3、夜间现场施工必须有足够的照明,特别是上下基坑的楼梯口照明必须到位;动力、照明线需埋地或设专用电杆架空敷设。
4、马道应牢固、稳定,有足够的承载力。
5、振动器操作人员应着绝缘靴和手套。
6、施工前,应对所有的机械设备和工具进行检查,若存在安全隐患(如无防护罩等)者,杜绝使用。
7、不得在基坑内抽烟,以免引起覆盖物起火。
8、基坑周围应留置适当数量的干粉灭火器。
地泵使用安全注意事项
1、混凝土输送泵外伸支腿底部应垫木板,泵车离基坑的安全距离应为基坑深加1米。
2、泵送混凝土作业时,软管末端出口与浇筑面应保持0.5~1m,防止埋入混凝土内,造成管内瞬间压力增高爆管伤人。
3、检修设备时必须先进行卸压,拆除管道接头应先进行多次反抽卸除管内压力,清管时,管端应设安全挡板并严禁管端前方站人,以防射伤。
4、清洗管道不准压力水与压缩空气同时使用,水洗中可改气洗,但气洗中途大体积混凝土施工方案19 途严禁改用水洗,在最后10m应缓慢加压。
文明施工
1、各种材料要整齐堆放于指定地点,严禁随意堆放,材料运输过程中要注意不要装的太满,以免洒落。
2、及时清理工作面,施工过程中尽量减少混凝土遗洒,每天完工后安排专人清扫现场,做作到工完场清。
3、混凝土浇筑点要随时将溢撒的混凝土进行清理,以免到处遗留,造成污染。
4、振捣结束时,严禁将振动棒放置钢筋上后关闭电源,必须先关闭电源后将振动棒放下。
5、对于浇筑过程中污染的钢筋应及时用钢丝刷清除干净。
2.大体积混凝土施工指南 篇二
大体积混凝土指的是最小断面尺寸大于1米以上, 施工时必须采取相应的技术措施妥善处理水化热引起的混凝土内外温度差值, 合理解决温度应力并控制裂缝开展的混凝土结构。大体积混凝土结构的施工特点:一是整体性要求较高, 往往不允许留设施工缝, 一般都要求连续浇筑;二是结构的体积较大, 浇筑后混凝土产生的水化热量大, 并积聚在内部不易散发, 从而形成内外较大的温差, 引起较大的温差应力。大体积混凝土的施工尤其在高层和超高层建筑中较为广泛, 其基础工程大多数都属于大体积混凝土工程。例如, 高层建筑的箱形基础、筏板基础、桩基厚大的承台等, 都属于体积较大的混凝土工程。这些大体积混凝土工程具有结构厚、体形大、钢筋密、混凝土量大、施工条件复杂、施工技术要求高等特点, 除了必须满足强度、刚度、整体性和耐久性要求外, 还存在如何防止和控制温度应力和变形裂缝产生等问题。
2 大体积混凝土中外加剂的使用
混凝土外加剂是在拌制混凝土过程中加入, 用以改善混凝土性能的物质。掺量不大于水泥重量的5% (特殊情况除外) 。在大体积混凝土施工中掺入混凝土外加剂, 可大大改善混凝土工作性能, 提高混凝土强度, 增强混凝土的密实性, 减少收缩、徐变和提高混凝土抗渗性, 同时由于水泥用量的减少和混凝土微膨胀剂及高效缓凝减水剂的双掺应用, 可推迟或延缓水泥水化热的作用, 增强混凝土的抗裂性能, 防止大体积混凝土出现升温阶段的表面裂缝和降温阶段的收缩裂缝。目前, 商品混凝土中应用的外加剂种类繁多, 主要有:加气剂、塑化剂、高效减水剂、矿物质掺料等。一般在混凝土中加入外加剂后, 可取得以下效果:
(1) 延缓混凝土的凝结时间和降低水化热;
(2) 减少水泥用量;
(3) 减少水的用量;
(4) 限制混凝土的膨胀率;
因此, 外加剂在大体积混凝土施工中必不可少, 能够充分发挥其自身的优点, 而降低了大体积混凝土的危害。
3 大体积混凝土在施工中易发生的问题
大体积混凝土基础的特点是混凝土浇筑面和浇筑量大, 当混凝土浇筑完毕, 由于水泥水化热的影响, 使混凝土内部最高温度3 d~5 d达到峰值, 此时若混凝土内部最高温度与外界气温之差超过25 ℃, 在升温阶段和降温阶段, 容易发生表面裂缝和收缩裂缝。大体积混凝土的裂缝大体积混凝土内出现的裂缝按深度的不同, 分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝, 最终形成贯穿裂缝。它切断了结构的断面, 可能破坏结构的整体性和稳定性, 其危害性是较严重的, 在工程实践中要绝对避免其发生;而深层裂缝部分地切断了结构断面, 也有一定危害性, 但在工程实践中的危害要比贯穿裂缝小的多;表面裂缝一般危害性较小。
大体积混凝土在施工阶段所产生的裂缝一般为温度裂缝, 一方面是混凝土的内部因素:大体积混凝土由于水泥水化热导致混凝土内部温度较高, 当混凝土表面温度与气温相差过大时, 会产生温度收缩裂缝。混凝土线膨胀系数约为每摄氏度0.000 01, 即温度每升高或降低10 ℃, 混凝土会产生0.01%的线膨胀或收缩。以C30混凝土为例, 其净弹性模量约为30 000MPa, 当混凝土的线收缩为0.01%时, 混凝土的受拉应力将达3MPa, 大约相当于C30混凝土28天的抗拉强度。另一方面是混凝土的外部因素:如大气或环境温度的变化情况等。结构的外部约束和混凝土各质点间的约束, 阻止混凝土收缩变形, 混凝土抗压强度较大, 但抗拉能力却很小, 所以温度应力一旦超过混凝土能承受的抗拉强度时, 即会出现裂缝。
4 大体积混凝土裂缝的处理方法
明确了混凝土裂缝的成因, 评定了其危害程度, 最重要的任务就是对已经出现的可见具有危害性的裂缝进行处理。首先, 应在原材料的选用方面减少大体积混凝土裂缝的发生概率, 其应注意以下几点要求。
(1) 粗骨料宜采用连续级配, 细骨料宜采用中砂;
(2) 外加剂宜采用缓凝剂、减水剂;
(3) 掺合料宜采用粉煤灰、矿渣粉等;
(4) 大体积混凝土在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下, 应提高掺合料及骨料的含量, 以降低单方混凝土的水泥用量;
(5) 降低原材料的温度;
(6) 水泥应尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥, 优先采用中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。
以上仅就在原材料的选取环节上尽量减小发生裂缝的可能, 但在实际施工中, 大体积混凝土的裂缝根本就难以避免。因此, 在长期的实践经验的基础上探索出了一些具有较强的处理效果的方法, 一般的裂缝处理方法有:
(1) 表面修补。常用的方法有压实抹平, 涂抹环氧胶粘剂, 喷涂水泥砂浆或细石混凝土, 压抹环氧胶泥, 环氧树脂粘贴玻璃丝布, 增加整体面层, 钢锚栓缝合等。此方法仅适用于危害较小的表面缝的裂缝处理工作;
(2) 局部修复法。常用的方法有充填法, 预应力法, 部分凿除重新浇筑混凝土等。此方法宜适用于危害较小的表面缝的裂缝处理工作;
(3) 水泥压力灌浆法。可灌入缝宽大于0.5 mm的裂缝。此方法适用于危害较大的深层和贯穿缝缝的裂缝处理工作;
(4) 化学灌浆法。可灌入缝宽大于0.05 mm的裂缝。此方法适用于危害较大的深层和贯穿缝缝的裂缝处理工作, 同时, 也是最为常见的处理贯穿缝的方法之一;
(5) 减小结构内力。常用的方法有卸载或控制荷载, 设置卸载结构, 增设支点或支撑, 改简支梁为连续梁等;
(6) 结构补强。常用的方法有增加钢筋, 加厚板, 外包钢筋混凝土, 外包钢, 粘贴钢板, 预应力补强体系等;
(7) 改变结构方案, 加强整体刚度。例如:框架裂缝采用增设隔板深梁处理;
(8) 其他方法。常用方法有拆除重做, 改善结构使用条件, 通过实验或分析论证不处理等。不同原理的混凝土裂缝修复技术一般仅使用一定成因的混凝土裂缝, 且需要一定的条件, 因此裂缝处理方法采用时应有一定的选择性, 应根据实际情况合理进行选择。
5 大体积混凝土在工程中应注意的一些问题
首先, 在大体积混凝土的浇筑和振捣过程中, 除应满足每一处混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外, 还应考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响, 常采用全面分层、分段分层、斜面分层等方法进行浇筑。
其次, 在大体积混凝土的养护阶段应注意保持适宜的温度和湿度, 以便控制混凝土内表温差, 促进混凝土强度的正常发展及防止混凝土裂缝的产生和发展。大体积混凝土的养护, 不仅要满足强度增长的需要, 还应通过伤工的温度控制, 防止因温度变形引起混凝土的开裂。
最后, 大体积混凝土拆模时, 混凝土的温差不超过20 ℃。其温差应包括表面温度、中心温度和外界气温之间的温差。
6 结束语
3.建筑大体积混凝土施工 篇三
关键词:房屋建筑工程;大体积混凝土;施工技术
我公司承建的安徽省怀远县涡北新城区静心嘉苑商住楼工程,于4月开工,建筑面积:45985.14㎡,其中地下室建筑面积:4420.15㎡,地下一层,地上18+1层,建筑高度:A区60.6米,B区62.4米。
大体积混凝土的施工,除满足强度、刚度、整体性要求外,还存在如何防止有害裂缝产生的问题。大体积混凝土在硬化期间,由于水泥水化释放水化热,所产生温度变化与混凝土收缩共同作用,产生温度应力和收缩应力,易导致钢筋混凝土结构出现裂缝,而这些裂缝必然会给工程带来不同程度的危害。
1.大体积混凝土施工方法
1.1大体积混凝土模板施工
模板是混凝土施工中的重要构建,为了防止混凝土浇筑过程中泵送混凝土可能对模板过大的压力,应当在工程施工前对模板进行仔细认真的设计。增大模板的支架刚性,提高其强度和稳定性。模板侧压力的确定应当结合工程的实际情况,参考混凝土浇筑的高度、速度和坍落度以及温度等因素。
1.2大体积混凝土的浇筑
浇筑环节是决定大体积混凝土施工质量的主要环节,这一工序的施工中,施工单位需要注意的事项较多,而能否合格的完成浇筑工作,关键还在于对浇筑施工方法的把握。施工单位在大体积混凝土的浇筑过程中应当注意以下事项。第一,关注施工的安全。砼泵是承担浇筑施工的主要机械,在施工的过程中,砼泵操作往往是诱发安全事故的事故源。施工单位在施工前应当对砼泵操作人员进行专门的安全培训工作,严格要求他们按照规范操作机械。第二,布料问题。在大体积混凝土浇筑过程中一般不能于同一位置进行连续的布料施工,应在适当的范围之内进行泵管的水平移动布料。且布料时,适宜采用分段分层浇筑法进行施工,但在分层和分段的过程中,施工单位应当根据工程的实际情况,确定具体的段距和层的厚度。第三,完善浇筑施工技术措施。大体积混凝土浇筑施工前,应当制定完善的施工技术措施,对所有可能遇到的情况进行全面的考虑,对预留洞、预埋件以及钢筋较为密集的地方,应当确保布料的到位性和均匀性,同时还要便于混凝土的振捣工作。第四,重视对水分的清理。大体积振捣过程中产生的水分会影响混凝土表面的美观性和质量,这已经是混凝土施工中的常识了。但大体积混凝土由于施工量较大,混凝土在振捣过程中,产生的水分也较多,依靠传统建筑中的做法显然是行不通的,因此,为了预防这种情况将要带来的问题,施工单位应当设立专人对水分进行清理。第五,表面的处理工作应当在浇筑后的两到三小时后进行,先用模板顺平,然后用木板压制,待收水后再进行二次抹面。
1.3大体积混凝土的振捣
大体积混凝土施工过程中,为了确保施工的质量,保障浇筑混凝土的密实均匀,应当于浇筑的同时在浇筑带的前后设置三根振动棒。前排的振动棒应当设置在钢筋的底筋出或者坡脚处。这样设置是为了确保下部混凝土在浇筑过程中能够更加密实一些,从而为整个浇筑工作打下一个良好的基础。后排振動棒可以设置在卸料点上,这样做事为了确保上端浇筑工作的实效。具体施工方法如下:第一,通过对房建工程施工中常用的混凝土坍落度以及浇筑坡度进行分析总结,工程浇筑施工过程中应当采用多个地泵同时从前向后,以后退式的方式进行浇筑,且在浇筑的过程中应当确保软管后能够实现左右的交合。第二,根据钢筋布置的情况,选择振捣的方式。对于钢筋振捣不是很严密的地方,通常采用垂直振捣的方式。而对于钢筋布置较为密集的部位则采取倾斜振捣的方式。第三,冷缝的控制。在浇筑过程中应当时刻关注上下层是否会产生冷缝,为了避免冷缝现象的出现,应当在下层初凝时进行上层的振捣。第四,振捣时间的控制。振捣时应当合理的把握振捣的时间,一般来讲振捣时间不宜过长,出现表层浮沫时一般就算合格了。第五,注意振捣的方式。振捣应当适当的掌握振捣的快慢,应当严格遵守快插慢拔的原则。
2.施工中常见的问题及预防措施
2.1地下室挡土墙出现裂缝
由于挡土墙在工程建筑中需要承受的外界压力较大,因此,在大体积混凝土施工中,对强度的要求一般较高,且为了确保地下室挡土墙的质量,从而为整体工程的结构稳定性提供保障,混凝土的用量一般加大,加之工程处于地下室,养护起来也比较困难,挡土墙上常常可以见到多条向上延伸的裂缝。
加强地下室挡土墙防治首先应当确定合理的混凝土调配比例,可以适当采用添加剂调整,以便减少水分,增加水泥用量,同时加强后期的养护工作,墙上的模板可以尽量晚拆除一段时间。
2.2地下室的底板出现裂缝
大体积混凝土施工技术应用与地下室底板施工时,通常浇筑的底板厚度较大,浇筑过程中很容易出现处理不到位的情况,有些细小的问题由于内外作用力的影响,渐渐的会不断发展变大,从而影响工程结构的稳定性。
预防地下室底板裂缝问题可以通过低化热的矿渣水泥添加减水剂,减少水泥用量,增加微膨剂的做法,以补偿分层分段浇筑的混凝土产生的不足。加强后期养护工作,时刻关注混凝土温度的变化,并针对变化及时采取应对策略。
2.3地下室的阴角出现裂缝
在地下室施工完后,通常会发现在外墙阴角处会出现裂缝,除在阴角处采用附加钢筋等构造措施外,在施工方面还必须保证阴角部位的混凝土浇筑质量,及时覆盖、浇水,或喷洒养护剂进行养护,还应当注意不能过早拆模。
3.结语
大体积混凝土结构的施工技术和裂缝控制措施,关系到混凝土结构的使用的性能,如果不能很好的了解大体积混凝土结构开裂的原因以及采取的相应措施,就很难确保施工质量。防止大体积混凝土出现裂缝,是一项复杂的系统性的工程,当前新材料、新工艺的不断涌现和科学技术的不断提高,大体积混凝土施工技术与病害防治措施将得到不断的完善。
参考文献:
[1]蒋柏荣. 水利工程基础大体积混凝土施工技术探析[J]. 科技创新与应用. 2013(15).
4.大体积混凝土施工指南 篇四
广州珠江黄埔大桥北汊斜拉桥主墩承台
大体积混凝土施工防裂缝措施
(一分公司珠江黄埔大桥项目部
刘向阳)
摘要
作为一个成功范例,本文介绍了珠江黄埔大桥北汊斜拉桥主墩承台大体积混凝土施工防裂缝措施,测温数据可作为分析借鉴用。
关键词
斜拉桥主墩承台
大体积砼
施工
防裂缝
措施
一、工程概况
广州市珠江黄埔大桥是同
三、京珠国道主干线绕广州公路东环段上的一座特大桥,北汊主桥为单塔双索面钢箱梁斜拉桥,跨径为705m,门型主塔,主塔墩哑铃形承台尺寸为2×(19m×19m×6m)+(31m×8m×6m),C30混凝土共计5820m3,承台分两层浇筑,其中第一层浇筑厚度为2.2m,砼量为1339.8m3;第二层浇筑厚度为3.8m,砼量为2314.2m3。
二、大体积混凝土施工防裂缝措施
1、大体积混凝土裂缝成因分析
⑴、大体积混凝土在硬化期间,水泥水化后释放大量的热量,使混凝土中心区域温度升高,而混凝土表面和边界由于受气温影响温度较低,从而在断面上形成较大的温差,使混凝土的内部产生压应力,表面产生拉应力,由于初期的混凝土强度很低,表面可能出现拉应力超过允许应力而开裂的情况。
⑵、当混凝土水化热发展到3-7d达到温度最高点,由于散热产生降温收缩,且由于水分的散失,使收缩加剧,这种收缩在受到约束后产生拉应力,可能引起混凝土断面产生贯穿性裂缝。
⑶、混凝土结构热的扩散与其最小尺寸的平方成反比,大尺寸结构对热的扩散十分缓慢,造成较大的温差,从而引起产生裂缝的体积变化。
2、针对大体积混凝土裂缝成因而采取的防开裂措施
防止混凝土早期热开裂主要考虑三方面因素:在浇筑的混凝土结构中温度的发展;刚浇筑的混凝土的力学性能;基础或邻接结构对混凝土结构的约束程度。
采取适当措施控制混凝土温度升高和温度变化速度在一定范围内,使温度变化产生的应力小于混凝土的抗拉强度,控制混凝土内部与表面温差小于25℃~30℃,避免出现裂缝,80 施工技术通讯——施工篇
具体措施如下:
⑴、降低混凝土发热量
①、采用低水化热水泥和降低水泥用量。采用广州水泥厂的“金羊”牌42.5R P.O水泥,水泥用量为每方275kg。
②、采用双掺技术。掺入粉煤灰和KJ-45L高效缓凝减水剂,粉煤灰采用超量代换法,掺入量为95kg/m3,占胶凝材料的25.6%,采用高效缓凝减水剂,可减少用水量和减少水泥用量,同时延缓混凝土早期的强度发展。
③、应用颗粒形状好和级配好的骨料。级配好的骨料可减少所需的胶凝材料,避免用砂量过多,控制骨料(砂、石)的含泥量,以减少混凝土的收缩,提高极限拉伸。
④、用低流动性混凝土。只要方便施工,尽可能应用低坍落度混凝土;低坍落度混凝土用水量少,有利于降低温度,减少收缩。
⑤、用后期强度。利用后期强度可减少水泥用量,大体积混凝土结构在浇筑完毕后往往要有较长一段时间才承受荷载,因此可用60天或90天的混凝土强度。
⑵、降低混凝土浇筑温度
外界气温愈高,混凝土的浇筑温度也愈高,混凝土温度提高将加速水泥的水化反应,混凝土达到最高温度的时间也缩短了,因而减少了可利用的散热时间,不利于降低混凝土的最高温度;混凝土浇筑温度增高会降低其和易性,为达到同样的和易性要增加用水量,降低混凝土浇筑时的入模温度,可以减少混凝土内部热量的总量,本工程承台浇筑时间为9、10月份,大气平均气温较高,不利于大体积混凝土施工,因此降低混凝土浇筑温度尤为重要。
①、降低材料温度。刚出厂的散装水泥温度可高达70℃以上,应予以避免,采用多个水泥储罐,将所需水泥备足,避免散装水泥刚出厂就用于施工,集料应避免阳光直射,或者喷水冷却集料。
②、降低拌和用水温度。温度升高1℃水吸收的热量差不多是水泥和集料的4.5倍,所以采用冷却水拌和可以有效地降低混凝土温度。本工程采用冷却机冷却拌和用水,使拌和用水控制在10℃以下,有效地控制了混凝土的入模温度,入模温度全部控制在30℃以下。
⑶、分块分层浇筑混凝土
结构水平尺寸愈大约束愈大,大体积混凝土结构往往根据搅拌能力和浇筑能力划分
81 施工技术通讯——施工篇
为若干块浇筑混凝土,本工程承台共分两层浇筑,第一层浇筑厚度为2.2m,第二层浇筑厚度为3.8m。
⑷、埋设冷却水管
埋设水管用连续流动的冷水可以降低混凝土温度,也可以将混凝土块体冷却到稳定的体积;承台第一层埋设2层冷却管,间距为1m,下层距底0.7m,上层距顶0.5m,同层冷却管间距为1.5m,冷却管直径为2.5cm,管厚为1.5mm的钢管。第二层埋设3层冷却管,间距为1.2m,下层距底为0.7m,上层距顶为0.7m,同层冷却管间距为1.5m,每层冷却管配2台潜水泵,在混凝土盖过冷却管时由专人负责往冷却管内注入凉水降温,冷却水流量大于0.9m3/小时。冷却水采用珠江水,持续养生7天,通过冷却水带走混凝土体内的热量,为了避免使混凝土开裂的太陡的温度梯度,冷却速度以每天温度下降0.6℃左右为宜。
⑸、加强混凝土浇筑时的控制
浇筑混凝土时,采用薄层浇筑,控制混凝土在浇筑过程中均匀上升,避免混凝土拌和物堆积过大高差,混凝土的分层厚度控制在20cm-30cm。采用插入式振捣器,加强振捣,以期获得密实的混凝土,提高密实度和抗拉强度,浇筑后及时排除表面积水,进行二次抹面,防止早期裂缝的出现。
⑹、表面保温与保持湿润
防止开裂的一个重要原则是尽可能保持新混凝土不失去水分,温度降低在一定范围内。混凝土在初凝后,内部热量散失慢,而外表面与大气接触,表面热量散失较快,如果不采取保温措施,当内外温差较大时就容易引起裂缝产生。如果不能保持混凝土表面湿润可防止水分蒸发,那么最终会发生表面干燥,出现收缩裂缝。
在混凝土浇筑后,在混凝土表面用土工布覆盖一层,再用麻袋覆盖两层,并用冷却管的出水洒水养生。尽量晚拆模,并在拆模后立即回填土,利用回填土来进行保温,使得混凝土缓慢降温,缓慢干燥,减小混凝土内外温差。
3、温度监测
承台混凝土入模温度为28℃-30℃,经过2d-3d后中心温度达到最高,4d天后开始降温,经过10d-12d降温阶段后,中心温度基本稳定。参见下述浇筑温度走势图(图中温度测点位置均为从混凝土浇筑顶面算起)。
82 施工技术通讯——施工篇
65℃60℃55℃50℃45℃40℃35℃30℃0h主墩左承台第一次浇筑温度走势1.1m处1.7m处0.5m处表面温度10h1d2d3d4d5d砼入模平均温度为28℃,温度测量从砼浇筑完1d后开始6d7d
图
165℃主墩右承台第一次浇筑温度走势60℃55℃50℃1.7m处1.1m处45℃40℃0.5m处表面温度35℃30℃0h10h1d2d3d4d5d6d入模平均温度为28℃,温度测量从砼浇筑完1d后开始
图2
主塔左承台第二次浇注温度走势温度(℃)7065处60处55处50处45处承台表面403530入模平均温度为30℃,测温从砼浇筑完后1开始
图3 主墩右承台第二次浇筑砼温度走势℃℃℃处处处℃℃处℃℃处承台表面℃℃入模平均温度为30℃,砼浇筑完1后开始测温
图4
83 施工技术通讯——施工篇
主墩系梁第一次浇筑砼温度走势℃℃℃℃℃℃℃℃℃处处承台表面处入模平均温度为28℃,砼浇筑完后1开始测温
图5
主墩系梁第二次浇筑砼温度走势℃℃℃℃℃℃℃℃℃处处处承台表面处处入模平均温度为29℃,砼浇筑完后1开始测温
图6
4、结束语
通过事先造成大体积砼裂缝成因分析、必要的计算及合理的裂缝控制措施,成功地防止了承台混凝土施工裂缝的产生,质量符合设计及规范要求;是一成功的大体积混凝土施工实例。
5.大体积混凝土施工方法论文 篇五
大体积混凝土结构裂缝主要包括干燥收缩裂缝、塑性收缩裂缝、安定性裂缝、温差裂缝、碳化收缩裂缝等。
1.1收缩裂缝。混凝土在逐渐散热和硬化过程中会导致其体积的收缩,对于大体积混凝土,这种收缩更加明显。如果混凝土的收缩受到外界的约束,就会在混凝土体内产生相应的收缩应力,当产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土中产生收缩裂缝。影响混凝土收缩的主要因素主要是混凝土中的用水量、水泥用量及水泥品种。混凝土中的用水量和水泥用量越高,混凝土收缩就越大。水泥品种对干缩量及收缩量也有很大的影响,一般中低热水泥和粉煤灰水泥的收缩量较小。
1.2塑性收缩也是大体积混凝土收缩一个主要来源。在水泥活性大、混凝土温度较高或者水灰比较低的条件下,混凝土的泌水明显减少,表面蒸发的水分不能及时得到补充,这时混凝土尚处于塑性状态,稍微受到一点拉力,混凝土的表面就会出现分布不规则的裂缝。出现裂缝以后,混凝土体内的水分蒸发进一步加快,于是裂缝迅速扩展。所以在这种情况下混凝土浇筑后需要及早覆盖养生。
1.3温差裂缝 混凝土内部和外部的温差过大会产生裂缝。温差裂缝产生的主要原因是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。温差的产生主要有三种情况:
第一种是在混凝土浇筑初期,这一阶段产生大量的水化热,形成内外温差并导致混凝土开裂,这种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第3天。
第二种是在拆模前后,这时混凝土表面温度下降很快,从而导致裂缝产生。
第三种情况是当混凝土内部温度高达峰值后,热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度,它们与最高温度的`差值即内部温差。这三种温差都会产生裂缝,但最严重的是水化热引起的内外温差。
1.4安定性裂缝 安定性裂缝表现为龟裂,主要是由于水泥安定性不合格而引起。
2、裂缝的防治措施
2.1设计措施。
2.1.1精心设计混凝土配合比。
2.1.2增配构造筋,提高抗裂性能。
2.1.3避免结构突变产生应力集中。
2.1.4在易裂的边缘部位设置暗梁,提高该部位的配筋率,提高混凝土的极限抗拉强度。
2.1.5在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征,合理设置后浇缝。
2.2原材料控制措施。
2.2.1尽量选用低热或中热水泥,在条件许可的情况下,应优先选用收缩性小的或具有微膨胀性的水泥。减少混凝土内的拉应力,提高混凝土的抗裂能力。
2.2.2适当搀加粉煤灰。混凝土中掺用粉煤灰后,可提高混凝土的抗渗性、耐久性,减少收缩,降低胶凝材料体系的水化热,提高混凝土的抗拉强度,抑制碱骨料反应,减少新拌混凝土的泌水等。
2.2.3选择级配良好的骨料。应选择线膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料,尽量采用中砂,严格控制砂、石子的含泥量。控制水灰比在0.6以下。还可以在混凝土中掺缓凝剂,减缓浇筑速度,以利于散热。
2.2.4适当选用高效减水剂和引气剂。
2.3施工方法控制措施 大体积混凝土施工时内部应适当预留一些孔道,在内部通循环冷水或冷气冷却,降温速度不应超过0.5℃~1.0℃/h。对大型设备基础可采用分块分层浇筑,以利于水化热散发和减少约束作用。还应加强混凝土的浇灌振捣,提高密实度。尽可能晚拆模,拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上。尽量采用两次振捣技术,改善混凝土强度,提高抗裂性。
2.4温度控制措施 混凝土温度和温度变化对混凝土裂缝是极其敏感的。当混凝土从零应力温度降低到混凝土开裂温度时,混凝土拉应力超过了此时的混凝土极限拉应力。因此,通过应降低混凝土内水化热温度和混凝土初始温度,减少和避免裂缝风险。
3、大体积混凝土施工措施
大体积混凝土施工重点主要是将温度应力产生的不利影响减少到最小,防止和降低裂缝的产生和发展。因此本工程采取如下施工措施:
3.1混凝土配合比。考虑到水泥水化热引起的温度应力和温度变形,在混凝土级配及施工过程中选用32.5普通硅酸盐水泥,山砂,山石。外加剂采用WG-I高效复合防水剂,在混凝土中掺入水泥重量0.8%,初凝时间控制在12~14h。掺入粉煤灰,以替代部分水泥用量,推迟混凝土强度的增长,从而减少水泥水化热的不利影响。采用华能Ⅱ级粉煤灰,细度符合国家现行标准的规定。施工期间,要根据天气及材料等实际情况,及时调整配比,并且应避免在雨天施工。提高混凝土抗拉强度,保证骨料级配良好。控制石子、砂子的含泥量不超过1%和3%,且不得含有其他杂质。
3.2温度控制。为控制好混凝土内部温度与表面温度之差不超过25℃,施工中必须采取控温措施。
3.2.1尽量降低混凝土入模浇筑温度,必要时用湿润草帘遮盖泵管。
3.2.2为防止混凝土表面散热过快,避免内、外温差过大而产生裂缝,混凝土终凝后,立即搭设大棚进行保温养护,大棚保温养护时间根据测温控制,当混凝土表面温度与大气温度基本相同时(约4~5d),撤掉大棚保温养护,改为浇水养护。浇水养护不得少于14d;保湿保温养护措施:先铺一层塑料布,上面铺二层草帘子,根据温差来决定草帘子的增加量。
3.3浇筑方案。本工程地下室底板尺寸较大,为防止冷缝出现,采用泵送商品混凝土,施工时采取斜面分层、依次推进、整体浇筑的方法,使每次叠合层面的浇注间隔时间不得大于8h,小于混凝土的初凝时间。现场采用2台砼输送泵。要求施工队准备四组人,结合现场具体浇筑实际情况调动,要求一定确保每一下料口混凝土能很好地覆盖上层已浇筑的混凝土,避免形成冷缝。采用2台砼泵从两侧开始后退浇筑,保证浇筑的整体性。浇筑完核心筒后,整体推进,直至完成。
3.4方案可行性计算。混凝土浇筑方法为斜面分层布料方法施工,即“一个坡度、分层浇筑、循序渐进”。混凝土泵车采取“z”形行走路线。经现场与搅拌站技术人员研究,泵浇筑速度20m3/h。混凝土初凝时间为10~12h。在整个浇筑过程中,混凝土泵车循环最大距离为9m。
3.5混凝土的振捣。在每一下料口,三个振捣手均匀分布在整个斜面,沿图示中小箭头方向推进,确保不漏振,使新泵出的混凝土与上一斜面混凝土充分密实地结合。振捣应及时、到位,避免混凝土中石子流入坡底,发生离析现象。混凝土采用机械振捣棒振捣。振捣棒的操作,要做到“快插慢拔”,上下抽动,均匀振捣,插点要均匀排列,插点采用并列式和交错式均可;插点间距为300~400mm,插入到下层尚未初凝的混凝土中约50~100mm,振捣时应依次进行,不要跳跃式振捣,以防发生漏振。每一振点的振捣延续时间30s,使混凝土表面水分不再显著下沉、不出现气泡、表面泛出灰浆为止。为使混凝土振捣密实,每台混凝土泵出料口配备4台振捣棒,分三道布置。第一道布置在出料点,使混凝土形成自然流淌坡度,第二道布置在坡脚处,确保混凝土下部密实,第三道布置在斜面中部,在斜面上各点要严格控制振捣时间、移动距离和插入深度。
3.6混凝土表面处理。大体积混凝土的表面水泥浆较厚,且泌水现象严重,应仔细处理。对于表面泌水,当每层混凝土浇筑接近尾声时,应人为将水引向低洼边部,处缩为小水潭,然后用小水泵将水抽至附近排水井。在混凝土浇筑后4~8h内,将部分浮浆清掉,初步用长刮尺刮平,然后用木抹子搓平压实。在初凝以后,混凝土表面会出现龟裂,终凝要前进行二次抹压,以便将龟裂纹消除,注意宜晚不宜早。
6.大体积混凝土施工指南 篇六
摘要:近些年来,我国经济的发展和城市人口数量的增多促进了城市建筑的发展,并且高层建筑逐渐成为人们日常生活中常见的建筑形式之一。在高层建筑建设的过程中,混凝土结构成为建筑工程的必要施工步骤和建筑的构成部分,尤其是大体积混凝土结构的施工技术成为影响建筑质量的重要因素。本文主要就建筑大体积混凝土结构施工技术进行了论述,以期促进建筑施工质量水准的提升。
关键词:建筑;大体积;混凝土;结构;施工技术
众所周知,城市化进程的不断加快在一定程度上推动了建筑行业的快速发展,建筑企业要想在激烈的市场竞争中处于优势地位,最根本的方法就是保证建筑工程的质量,在施工中做好质量控制和管理。大体积混凝土结构作为建筑工程常见的工程任务之一,对建筑工程的整体质量具有不可忽视的影响,所以,务必要加强建筑大体积混凝土结构的施工质量,不断完善大体积混凝土的施工技术,以此促进建筑工程的顺利施工及建筑行业的发展。
7.大体积混凝土施工技术 篇七
1 大体积混凝土裂缝
大体积混凝土内出现的裂缝按深度的不同, 分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝, 最终形成贯穿裂缝。它切断了结构的断面, 破坏结构的整体性和稳定性, 其危害性是较严重的;表面裂缝一般危害性较小。
大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝, 一方面是混凝土内外温差而产生的;另一方面是混凝土结构的外部约束和混凝土各质点间的约束, 阴止混凝土收缩变形。混凝土抗压强度较大, 但抗拉力却很小, 所以温度应力一旦超过混凝土能承受的抗拉力强度时, 即会出现裂缝。这种裂缝的宽度在允许限值内, 一般不会影响结构的强度, 但却对结构的耐久性有所影响, 因此必须予以重视和加以控制。
产生裂缝的主要原因有以下几方面:
1.1 水泥水化热
水泥在水化过程中要释放出一定的热量, 而大体积混凝土结构断面较厚, 表面系数相对较小, 所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出, 以至于越积越高, 使内外温差增大。单位时间混凝土释放的水泥水化热, 与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关, 并随混凝土的龄期而增长。由于混凝土结构表面可以自然散热, 实际上内部的最高温度, 多数发生在浇筑后的最初3~5d。
1.2 外界气温变化
大体积混凝土在施工阶段, 它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降, 会大大增加内外层混凝土温差, 这对大体积混凝土极为不利的。
温度应力是由于温差引起温度变形造成的;温差愈大, 温度应力也愈大。同时, 在高温条件下, 大体积混凝土不易散热, 混凝土内部的最高温度一般可达60~65℃, 并且有较长的延续时间。因此, 应采取温度控制措施, 防止混凝土内外温差引起的温度应力。
1.3 混凝土的收缩
混凝土中约20%的水分是水泥硬化所必须的, 而约80%的水分要蒸发。多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土收缩的的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。如果混凝土收缩后, 再处于水饱和状态, 还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。干湿交替会引起混凝土的交替变化, 这对混凝土是很不利的。
影响混凝土收缩, 主要是水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺合料的品种以及施工工艺 (特别是养护条件) 等。
2 大体积混凝土配制
大体积混凝土所选用的原材料应注意以下几点:
⑴细骨料选用细度模数大于2.40的中砂, 可掺WL-1型缓凝剂, 内掺一定数量粉煤灰;粗骨料选用5~25mm和5~40mm连续级配的碎石, 优先选用5~40mm的碎石减少混凝土的收缩;严格控制骨料的含泥量, 粗细骨料的含泥量分别控制在1%、2%以下, 骨料的含泥量控制不仅有利于混凝土强度发展, 而且有利于混凝土极限拉伸强度的提高, 从而提高混凝土的抗裂能力.
⑵外加剂宜采用缓凝剂、减水剂;掺合料宜采用粉煤类、矿渣粉等。
⑶大体积混凝土在保证混凝土强度及坍落度要求前提下, 应提高掺合料及骨料的含量, 以降低混凝土的水泥用量。
⑷水泥应尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥, 优先采用中热硅酸盐水水泥、低热矿渣硅酸水泥、大坝水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山类质硅酸盐水泥等。但是, 水化热低的矿渣水泥的析水性比其它水泥大, 在浇筑层表面有大量水析出。这种泌水现象, 不仅影响施工速度, 同时影响施工质量。因析出的水聚集在上下两浇筑层表面间, 使混凝土水灰比改变, 而在掏水时又带走了一些砂浆, 这样便形成了一层含水量多的夹层, 破坏了混凝土的粘结力和整体性。混凝土泌水性的大小与用水量有关, 用水量多, 泌水性大;且与温度高低有关, 水完全析出的时间随温度的提高而缩短;此外, 还与水泥的成分和细度有关。所以, 在选用矿渣水泥时应考虑其泌水性能, 并应在混凝土中掺入减水剂, 以降低用水量。在施工中, 应及时排出析水或拌制一些干硬性混凝土均匀浇筑在析水处, 用振捣器振实后, 再继续浇硬筑上一层混凝土。
3 大体积混凝土浇筑
3.1 大体积混凝土的浇筑工艺流程 (图1)
3.2 施工技术
⑴为保证连续浇筑, 采用厂拌混凝土, 其含砂率在40%~45%之间, 在满足混凝土和易性和可泵性前提下尽量降低砂率, 坍落度在满足泵送条件下尽量采用小值, 以减小收缩变形。
⑵泵送混凝土的初凝时间不短于8h, 坍落度控制 (12±12) cm。
⑶合理安排浇筑顺序和泵车数量以减小温差、连续浇筑。混凝土搅拌车辆配备应满足混凝土的供应速度大于混凝土的初凝速度。
⑷混凝土浇筑时, 配备一定数量的卸料串筒或软管, 混凝土自由落体高度不宜大于2.0m, 以防止混凝土产生离析现象。混凝土自由落体高度如超过2m时, 应用串筒或溜管下落, 10m以上要有减速装置。串筒布置应考虑混凝土浇筑速度、摊平能力, 间距一般为2.5~3.0m, 可采取行列或交叉布置。串筒下料后, 应迅速摊平并捣实。
⑸混凝土浇筑可以采用分段分层浇筑, 在浇筑结构底部混凝土时, 操作人员应下到底部进行振捣, 在振捣上一层混凝土时, 应插入下一层5~10cm左右, 以消除两层间的接缝;同时振捣上层混凝土时, 要在下层混凝土初凝之前进行, 振动器在每一插点上的振捣延续时间, 以混凝土表面呈现水平, 并出现水泥浆不再出现气泡、不再显著沉落为度, 要控制振捣时间, 如振捣时间短, 混凝土不易振实, 过长则会引起混凝土离析。
⑹因为承台基础平截面过大, 采用分块进行浇筑。分块浇筑时应符合下列规定: (1) 分块合理布置, 各分块平均面积不宜小于50m2; (2) 每块高度不宜超过2m; (3) 块与块之间的坚向接缝面应与基础平截面短边平行, 与平截面长边垂直; (4) 上下邻层混凝土之间的竖向接缝, 应错开位置做成企口, 并按施工缝处理。如因故必须间断时, 其间断时间超过上述时间时应设施工缝。
⑺泌水处理: (1) 混凝土浇筑时成一定的坡度, 使泥水能顺利地引流入周围的排水结构排出。 (2) 混凝土向前推进接近另一端, 可从另一端逆向浇筑, 形成V型底形成一积水处, 用软管排出泌水。 (3) 通过侧模底部开孔排出泌水。 (4) 表面处理在混凝土浇筑后3~4h左右进行, 先按标高用长刮尺刮平, 如仍有泌水, 则挤走泌水, 在初凝前, 用滚筒碾压数遍, 待混凝土收水沉实后, 用木板二次搓平表面, 第二次搓平可在初凝后、终凝前进行, 以闭合收水裂缝。然后覆盖塑料薄膜和草包养护。
4 大体积混凝土水化热散热技术
⑴大体积混凝土浇筑后其水泥化热量大, 内部温差过大就可能使混凝土产生裂缝开展, 采用内散、保温的养护方案。
⑵在混凝土内预设冷却水管, 利用冷水降低混凝土内部温度并在混凝土表面覆盖塑料薄膜、草包各两层养护, 使混凝土表面不致快速散热, 以控制混凝土内外温在允许范围 (25℃) 以内, 并保持混凝土表面湿润。冷却水管可以采用φ25mm普通黑铁管, 内部管道竖向与水平向间距以混凝土内部均匀降温为原则取1.0m, 各布置两层。冷却水管固定于钢筋支架上, 用铁丝绑扎或点焊固定。
⑶冷却水的水源利用自来水, 冷却水与混凝土之间温差应控制在22℃以内。
⑷进出水管由总管分出若干分管头与单元的进出水头联结, 各单元冷却水进出口处安装阀门, 以便根据出水水温控制水量。
⑸冷却水管采用螺纹对接, 进出水管的接头长0.6~0.65m, 体外留出0.5m其安装完毕后进行通水试验, 确保不漏水。
⑹混凝土浇筑开始时, 水管覆盖一层混凝土后, 相应的冷却管网应立即通水冷却。通水过程中, 对管道流量、进出水温及混凝土内部温度变化情况, 由专人定时进行测量记录, 并以此为依据控制冷却水流量、蓄热养护层数等。连续通水10~15d, 不得中断, 待进水、出水的温度接近时方可停止。通水过程中, 应避免致命混凝土开裂的大而陡的温度梯度, 冷却速度一般以每天温度下降小于2℃为宜。
5 大体积混凝土养护温度控制
⑴大体积混凝土养护时要对混凝土内部的温度进行测量, 测点布置应注意选择具有代表性的位置, 并注意测点的均布性, 尽可能反映各部位温度变化的真实情况。
⑵测温点可预埋小口径的PVC管并将下端封堵而成, 预埋测温孔要垂直, 并达到设计和施工要求测温前将孔内注满麻油。
⑶混凝土内部温度与表面的温差值控制在25℃。
⑷对测温区进行24h监控, 监控期为15d左右, 每天上午和晚上发出2次测量报表, 当混凝土内外温差超过25℃时, 及时开始降温, 及时对保温层采取措施。
⑸混凝土内部升温一般在3~5d内可达到最大温升, 此后趋于稳定, 并开始降温, 在升温阶段, 测温宜2h一次, 降温阶段宜4h一次。
⑹测量混凝土温度时, 将温度计探入到预留的孔洞内部, 尽量缩短取出时间以便读取准确数值。
6 结束语
虽然大体积混凝土很容易产生裂缝, 但是只要我们在设计、施工工艺、材料选择以及后期的养护过程中能够充分考虑的各种因素的影响, 还是完全可以避免危害结构的裂缝的产生。
摘要:分析了产生大体积混凝土裂缝的原因, 介绍防裂的技术措施, 避免大体积混凝土危害裂缝的产生。
8.大体积混凝土施工质量控制 篇八
关键词:大体积混凝土;施工技术;质量控制
根据以往的施工经验我们了解到,大体积混凝土施工对技术层面的要求比较高,尤其是在进行项目施工的时候,需要防止混凝土因为温差变化,出现的应力裂缝问题。因此,在进行项目施工之前要做好充分的准备工作,合理的控制施工过程中出现的质量问题,确保大体积混凝土施工项目能够顺利的进行。
1 大体积混凝土施工的主要特点
(1)进行大体积混凝土施工需要选择高性能的材料,并且对材料使用耐久性方面的要求比较高。
(2)大体积混凝土的施工难度比较大,很难一次性完成浇筑任务,进行浇筑之前,需要制定详细的浇筑计划,一般情况下,人们在施工中常采用分段浇筑的方法进行。
(3)对混凝土的耐久性要求比较高,水泥材料在进行水化的过程中,会产生一定的温度变化,其中经常会掺加一些辅助性的混合材料,通过这种方式降低混凝土的凝结时间以及水化热的时间。
(4)混凝土钢筋结构面比较多,并且钢筋材料比较密集。
2 大体积混凝土的质量问题
一般情况下,大体积混凝土经常出现裂缝的问题,其中的裂缝主要有贯穿性裂缝、表面性的裂缝以及深层次的裂缝等情况。另外,大体积混凝土在进行施工的过程中出现的温度裂缝,主要有两方面的原因造成的,一方面混凝土受外部环境因素的影响比较大,另一方面是内部因素的影响,内外温差变化过大就会出现裂缝问题。此外,混凝土的抗拉能力比较差,一旦温度应力超过了混凝土可以承受的抗拉范围就会出现裂缝问题。下面,我们详细的讲述几种引发混凝土出现裂缝的因素:
(1)水泥遇水化热的特性。一般情况下,水泥在水化的过程中会根据自身的特性释放出一定的热量,而大体积混凝土结构的表面系数相对较大,断面结构比普通混凝土结构要厚,因此,水泥遇水化热后热量在混凝土内部得不到有效的释放,当热量不能及时散发出去的时候,内部温度就会逐渐的增加,进而导致内外之间的温差增大。
(2)混凝土本身的收缩力。一般来讲,水泥混凝土内部需要保留有20%的水分,而另外的水分则会被蒸发,水分蒸发以后混凝土的体积会出现比较明显的收缩,如果在收缩以后再处于水饱和状态,干湿交替的情况会直接影响混凝土的使用性能。
(3)受外界温度变化的影响比较大。在大体积混凝土施工的阶段,混凝土浇筑情况会随着温度的变化而逐渐的改变。当气温出现严重变化的时候,混凝土内外的温差会形成明显的差异,温差越大,温度应力的变化也会越大。在高温的情况,混凝土散热效果并不明显,并且持续的时间会比较长,这对大体积混凝土来讲是非常不利的。
3 大体积混凝土结构工程实例
3.1 工程概况
上文中讲述了引发大体积混凝土结构出现裂缝的主要原因,下面我们通过工程实例进行详细的论述,在张家界永定区和湘西自治州永顺县交界处有一座大型的地锚式钢桁加劲梁悬索桥,其主缆跨径布置大约为200m+856m+190m,其设计为重力式锚碇,长、宽、高分别为55m、46m、47m,该类型属于典型的大体积混凝土结构。
3.2 锚碇施工部署概况
按照相关的设计以及温度控制的要求,锚碇的锚块高约32m,大体按照17层地浇筑方式进行,平均尺寸为31.5m×46m,混凝土最大一次浇筑量大约为1350m3。因为受山区地形的影响因素比较大,混凝土搅拌以及锚碇需要在山坳中进行,根据实际情况,混凝土搅拌站和锚碇基坑边缘之间的距离大约为150m,在这一过程中,选用输送泵将混凝土泵送入模。
3.3 大体积混凝土配合比的设计要求
3.3.1 温度要求
一般情况下,使用的混凝土锚碇为C30的典型大体积混凝土,按照施工的计划安排,混凝土施工的季节恰逢在夏季高温的时候,因此,在施工过程中,如何实现温度的合理控制是施工中的关键因素,这就需要施工技术人员从材料的选择配比等入手,尽量的延长混凝土的凝结时间,降低混凝土中水化热的程度,实现温度计算的要求。
3.3.2 材料的配比选择要求
材料配比的主要要求是:进行施工选择的水泥材料不仅要满足设计的强度要求,還要降低水化热,确保混凝土具有较好的和易性,在满足施工材料用量的基础上,尽可能的降低水和水泥的用量。因此,在施工中人们普遍掺加一定剂量的外加剂,合理的控制水泥灰之间的比例。根据施工设计的相关要求,需要在水泥中掺加大约4%的复合液,复合液中的钙质能够有效的提高混凝土的和易性,可以极大的减少水的用量,一般要将水灰的比例控制在0.55左右,并将混凝土初次凝固的时间控制在5h左右,并选用优质的级配级碎石。
3.4 大体积混凝土施工质量控制
3.4.1 制定详细的混凝土浇筑方案
一般那情况下,进行大体积混凝土浇筑的方法有:全面分层、分段分层以及斜面分层。全面分层法主要是在第一次全面浇筑弯沉以后,再进行二次浇筑。这种施工方法在平面尺寸适中的情况下使用比较多,在施工时从较短的边开始进行,沿长边逐渐推进;分段浇筑方法主要是从底部开始,按照浇筑之前设定好的距离逐层开始,通常适合长度比较大的工程项目;斜面分层主要是在坡度低于1/3的时候进行,从底部开始,逐渐向上移动。
3.4.2 加强混凝土的振捣时间,确保混凝土的密实程度
一般情况下,尽量避免在白天高温的时候进行施工,尽可能的把混凝土的浇筑时间安排在晚上,这样可以最大化的实现对混凝土的温度控制,根据以往的浇筑经验,通常把浇筑时间控制在12h以内。另外,为了有效的保证混凝土的密实度和均匀度,在振捣过程中需要不断的增强混凝土的抗压强度,操作人员要不断加强混凝土的振捣,按照一定的顺序进行,将间距控制在300mm,时间控制在15~30s之间,当混凝土表明平整并且没有出现沉落时,便可以停止振捣。
4 预防混凝土出现裂缝的方法
一般情况下,为了有效的预防混凝土出现裂缝,需要做好施工中混凝土的温度控制。在施工中降低混凝土的总体温度,确保混凝土内外之间的温差在可控的范围以内,其中混凝土搅拌完成后出机的温度和浇筑时的温度比较重要,对出机温度产生影响比较大的是石子以及水的温度。因此,在搅拌的过程中需要在其中掺加一定剂量的拌合料。另外还可以采用预埋水管的方式,降低混凝土的浇筑温度,一般使用冷却水管的直径大约为25mm,按照一定的距离进行排列。
5 结 语
本文通过工程实例论述了大体积混凝土施工需要注意的问题,大体积混凝土施工产生裂缝,究其原因是多种多样的,在混凝土施工的过程中要不断优化混凝土的配合比例,选择最佳的施工材料,并严格按照相关的施工工艺,对其进行管理和养护。另外,还需要不断的总结施工经验,多进行工作性的总结,尽可能的避免施工过程中的裂缝情况。
参考文献
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