介紹大體積混凝土無粉煤灰的施工工藝

發(fā)布時間： 1

摘要：大體積混凝土的施工技術(shù)要求比較高，特別在施工中要防止混凝土因水泥水化熱引起的溫度差產(chǎn)生溫度應力裂縫。因此需要從材料選擇上、技術(shù)措施等有關(guān)環(huán)節(jié)做好充分的準備工作，才能保證基礎底板大體積混凝土順利施工。

關(guān)鍵詞：大體積混凝土無粉煤灰混凝土施工

一、工程概況:

摩洛哥布里格里格河谷斜拉橋橋長951.66m，主橋為3跨斜拉橋，其中主跨376m，兩個邊跨183m。引橋為(40.85+2×41.73+41.70+40.85)m的5跨預制T梁結(jié)構(gòu)。P1#、P2#墩上塔柱高均為98m，下塔柱高度分別為100、87m。塔柱為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，由4個支腳組成，在塔柱根部通過裙板連接在一起。塔柱與橋面板的連接通過預應力混凝土橫梁來完成。

P1#墩承臺為(30×25×5)m，共計3750m3，分三次澆筑完成(170cm+170cm+160cm)，混凝土方量分別為1275 m3、1275 m3 、1200 m3。

二、施工準備工作:

大體積混凝土的施工技術(shù)要求比較高，特別在施工中要防止混凝土因水泥水化熱引起的溫度差產(chǎn)生溫度應力裂縫。因此需要從材料選擇上、技術(shù)措施等有關(guān)環(huán)節(jié)做好充分的準備工作，才能保證基礎底板大體積混凝土順利施工。

P1#墩承臺混凝土原材料按照1300 m3混凝土進行儲備，按照摩洛哥國家實驗室提供配合比及原材料需求情況如下表：

P1#墩承臺混凝土材料表

材料水泥JPG45 山丘砂機制砂碎石外加劑水

每方用量

(kg/m3) 380 316 591 982 5.6 165

合計用量

(t) 494 354 850 1231 7 208

采用2臺BT80混凝土輸送泵澆筑混凝土，地泵設置在基坑頂施工場地內(nèi)，泵管沿基坑邊坡直接下至承臺頂面，泵管端頭接長軟管。每臺地泵配置3臺8 m3混凝土罐車，共6臺。

混凝土攪拌站生產(chǎn)效率按2分鐘 1.2 m3/盤混凝土考慮，15分鐘 8 m3/車，1座攪拌站每小時生產(chǎn)35 m3混凝土，混凝土澆筑速度按70 m3/h計，P1#墩承臺混凝土澆筑一層共計需要18～20h。

1、材料選擇

本工程采用混凝土工廠拌制混凝土澆筑。對主要材料要求如下：

(1)水泥：考慮普通水泥水化熱較高，特別是應用到大體積混凝土中，大量水泥水化熱不易散發(fā)，在混凝土內(nèi)部溫度過高，與混凝土表面產(chǎn)生較大的溫度差，便混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應力，表面產(chǎn)生拉應力。當表面拉應力超過早期混凝土抗拉強度時就會產(chǎn)生溫度裂縫，因此確定采用水化熱比較低的普通硅酸鹽水泥，標號為45#，通過摻加合適的外加劑可以改善混凝土的性能，提高混凝土的抗?jié)B能力。

(2)粗骨料：采用碎石，粒徑5-16mm。

(3)細骨料：采用機制砂。

(4)緩凝劑：由于混凝土中沒有粉煤灰，導致混凝土水化熱加快，初凝時間變短，采用外摻法按配合比及現(xiàn)場施工要求計算出每立方米混凝土所摻加緩凝劑用量。

(5)外加劑：按照配合比要求，每立方米混凝土5.6kg，外加劑可降低水化熱峰值，對混凝土收縮有補償功能，可提高混凝土的抗裂性。

2、混凝土配合比

(1)混凝土由攪拌站供應，因此要求混凝土攪拌站對混凝土及原材料的檢驗統(tǒng)一由外控試驗室完成。

(2)混凝土配合比應按照摩洛哥國家實驗室提供配合比。

(3)緩凝劑采用外摻法以滿足施工的要求。

3、現(xiàn)場準備工作

(1)基礎底板鋼筋應分段盡快施工完畢，并進行隱蔽工程驗收。

(2)將基礎底板上表面標高抄測在模板、鋼筋上，并作明顯標記，供澆筑混凝土時找平用。

(3)澆筑混凝土時預埋的測溫管提前準備好。

(4)項目經(jīng)理部應與建設單位聯(lián)系好施工用電，以保證混凝土振搗及施工照明用。

(5)管理人員、施工人員、后勤人員、保衛(wèi)人員等晝夜排班，堅守崗位，各負其責，保證混凝土連續(xù)澆灌的順利進行。

三、混凝土生產(chǎn)

(1)混凝土在混凝土工廠拌制，混凝土罐車運至現(xiàn)場，地泵傳輸至澆筑部位。

(2)混凝土工廠理論生產(chǎn)量為2×90 m³/h，實際混凝土生產(chǎn)量按2×35m³考慮。

(3)混凝土拌制前，應測定山丘砂、機制砂、骨料含水率，并根據(jù)測試結(jié)果和理論配合比調(diào)整材料用量，提出施工配合比。

(4)配置混凝土拌和物時，所使用的稱料衡器應經(jīng)過檢驗校正。水、水泥、沙石料、外加劑用量應準確到±2%。

(5)采取措施控制混凝土拌制溫度。拌制混凝土時，應根據(jù)當時氣溫條件，盡量降低水泥、沙石料及水的溫度，使混凝土的入模溫度不超過32℃。

(6)承臺一次澆筑混凝土方量約為1275m³，開盤前所有原材料均要經(jīng)檢驗進場，施工時必須保證材料供給，不致影響混凝土連續(xù)澆筑，所有進場的原材料應有防雨措施。

(7)澆筑開始后，應緊湊、連續(xù)地進行，嚴禁中途停歇。

四、大體積混凝土施工

1、混凝土澆筑

承臺混凝土由2座混凝土工廠供應，設計生產(chǎn)能力均為90m³/h，按每盤2min鐘控制，實際每小時生產(chǎn)量為35m³/臺�；炷翝仓捎�2臺地泵進行澆筑。

為滿足混凝土自由下落高度不超過1.5m的要求，在泵管端頭接長軟管。

澆筑按照水平分層、斜向分段的原則，增加散熱面積，使混凝土部分熱量充分散發(fā)到空氣中，分層厚度控制在30cm左右，根據(jù)混凝土數(shù)量計算，澆筑一層混凝土用時為3.5～4h(包括裝拆泵管)，滿足在初凝前澆筑第二層混凝土的條件。

混凝土振搗時，振搗棒要快插慢拔，并插入下層混凝土5～10cm，與側(cè)板保持8～10cm的距離，避免振搗棒碰撞鋼筋及其它預埋件。振搗棒移動距離應不超過振搗棒作用半徑的1.5倍。混凝土入模后及時振搗，不能漏振、欠振或過振，振搗時間控制在20～30s左右，以表面開始泛漿，不再出現(xiàn)氣泡為宜。振搗后的混凝土表面，不得出現(xiàn)明顯的粉煤灰浮漿層。

在承臺底層、面層、塔柱鋼筋預埋區(qū)域等鋼筋較密集部位，為保證混凝土的密實性，振搗間距可適當放小。

不能在模板內(nèi)平拖振搗器以使混凝土長距離流動或運送混凝土。混凝土分區(qū)振搗，責任到人。

承臺灌注過程中混凝土表面的泌水要及時排除，以免影響散熱。

2、混凝土施工縫處理

第一層混凝土澆筑完畢，混凝土初凝后將表面浮漿清除，使其有一定的粗糙感，以便在澆筑第二層混凝土時，再生劑可充分發(fā)揮作用。

第一層承臺混凝土強度達到2.5MPa后才能澆筑第二次混凝土�；炷吝_到上述抗壓強度的時間宜通過試驗來確定。

依次澆筑承臺三層混凝土。

第三層承臺混凝土澆筑完畢，混凝土強度達2.5MPa后，將塔柱位置的混凝土鑿毛，將承臺預埋件上的浮漿清理干凈。

3、混凝土標高的控制及收漿抹平

為保證承臺頂面澆筑標高滿足設計及規(guī)范要求，在澆筑第三層混凝土時采取以下措施控制澆筑標高：

(1)在模板上由測量人員統(tǒng)一放出標高，作為標高控制線。

(2)在承臺頂層鋼筋上焊接一些豎直的鋼筋短柱，準備一些φ48×3mm的鋼管，在沿鋼管長度方向每隔2m左右焊接短套管，將套管套入鋼筋短柱上，控制鋼管的頂面標高與承臺標高平齊，以此水平鋼管頂面作為承臺標高控制線，同時可以在鋼管頂面搭設收漿平臺，收漿時邊退邊取出鋼管，并將鋼管凹痕抹平。

(3)在第三層混凝土初凝前，對混凝土頂面進行二次振搗后采用收漿機在人工配合下將承臺頂面收漿抹平兩次。

4、混凝土質(zhì)量檢查

混凝土抗壓強度試件應在混凝土澆筑地點隨機抽樣制作，取樣試塊至少為6個。

5、與塔座連接處處理

為保證塔柱與承臺混凝土連接可靠，不出現(xiàn)裂紋及外觀質(zhì)量，承臺施工時在塔柱預埋鋼筋內(nèi)側(cè)立模，澆筑10cm高塔柱。

6、混凝土養(yǎng)護

承臺預計在3、4月份施工，采取黃麻布覆蓋、灑水法進行養(yǎng)護或噴養(yǎng)護液。

第一層混凝土：承臺混凝土初凝后，表面用黃麻布覆蓋灑水，或噴養(yǎng)護液。

在混凝土澆筑完成初凝后立即用帆布覆蓋，以控制內(nèi)外溫差，防止出現(xiàn)裂紋。養(yǎng)護時間不得少于2天，或根據(jù)測溫結(jié)果確定。

混凝土強度達到1.2MPa以前，不得在其上踩踏。

三層混凝土澆筑完成后，照此方式養(yǎng)護。

五、大體積混凝土溫控措施

P1#墩承臺屬大體積混凝土結(jié)構(gòu)，大體積混凝土由于水泥水化過程中產(chǎn)生的水化熱，澆筑后48h～72h混凝土內(nèi)部溫度急劇上升引起混凝土膨脹變形，此時混凝土彈性模量很小，升溫引起受基礎約束的膨脹變形產(chǎn)生的壓應力很小，但在日后溫度逐漸降低混凝土收縮變形時，彈性模量比較大，降溫引起受基礎約束的變形會產(chǎn)生相當大的拉應力，當拉應力超過混凝土的抗拉強度時，就會產(chǎn)生溫度裂縫。此外，在混凝土內(nèi)部溫度較高時，外部環(huán)境溫度較低或氣溫驟降期間，內(nèi)外溫差過大在混凝土表面也會產(chǎn)生較大的拉應力而出現(xiàn)表面裂縫。

為防止混凝土出現(xiàn)有害裂縫，必須制定溫度控制標準和措施，具體如下：

1、溫度控制標準

在施工前，對承臺施工制定溫控標準：

混凝土溫度控制的原則是：

(1)控制混凝土澆筑溫度;

(2)控制降溫速率;

(3)降低混凝土中心和表面之間、新老混凝土之間的溫差以及控制混凝土表面和氣溫之間的差值。

據(jù)本工程的實際情況，制定如下溫控標準：

(1)混凝土澆筑溫度≤32℃;

(2)混凝土最大內(nèi)外溫差≤25℃;

(3)養(yǎng)護過程中，氣溫與混凝土表面溫度之差≤25℃。

(4)溫峰過后混凝土緩慢降溫，通過保溫控制混凝土最大降溫速率≤2.0℃/d。