大體積混凝土施工技術

2011-01-01 00:00:00皮萬水

中小企業管理與科技·上旬刊 2011年6期

摘要：大體積混凝土的施工技術要求比較高，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生溫度應力裂縫。因此需要從材料選擇上、技術措施等有關環節做好充分的準備工作，才能保證基礎承臺大體積混凝土順利施工。文章介紹了位于內蒙呼倫貝爾市的海拉爾大橋5#承臺的大體積混凝土施工技術要求和方法。

關鍵詞：大體積混凝土施工技術混凝土施工配合比測溫養護

0 引言

本工程位于呼倫貝爾市海拉爾區中部，跨越伊敏河河，連接于海拉爾區東西部，橋梁全長512m，由主橋和引橋兩部分組成。主橋全寬28.6m，主橋橋型為雙索面獨塔兩跨預應力混凝土斜拉橋，跨徑布置為128+120m。5#承臺為索塔基礎承臺，長26.9m，寬17.3m，高5m，體積為2327m3，是大體積混凝土。應連續一次完成混凝土的澆筑，避免有害裂縫的發生，確保承臺的剛度、整體性和設計強度。

1 施工準備

1.1 材料選擇

1.1.1 水泥：考慮到普通水泥在大體積混凝土中廣泛運用及其較高的水化熱揮發較困難，致使混凝土內部過高的溫度和混凝土表面的過大的溫差，壓應力在混凝土內部產生，而拉應力在表面產生。若拉應力比早期混凝土抗拉強度高，溫度裂縫就會出現，因此，必須采選用標號為42.5R的水化熱較低的蒙西礦渣硅酸鹽水泥。

1.1.2 粗骨料：選用粒徑在5-25mm之間且級配良好的碎石配制而成的混凝土，具備較高的抗壓強度和較好的和易性，可使水泥用水量及用量降低，進而使混凝土溫升及水泥水化熱降低。

1.1.3 細骨料：采用級配良好的中、粗砂拌制而成的混凝土較細砂而言，可節約10%的用水量，還可相應的使水泥用量降低，從而減少混凝土收縮和水泥水化熱。

1.1.4 粉煤灰：因泵送是混凝土的澆筑形式，為改進混凝土的和易性以便于泵送，可適度加入粉煤灰。根據要求，選用礦渣硅酸鹽水泥對大體積粉煤灰混凝土進行拌制，其粉煤灰最多可取代25%的水泥，且其摻入量應不超過10%，可采取外摻法。根據規定的配合比計算出每立方米混凝土應摻加的粉煤灰量，選用內蒙古達拉特旗電廠的干凈Ⅱ級粉煤灰，實測0.080mm，篩細度為5%，燒失量為1.2%。

1.1.5 外加劑：外加劑可選用山西黃騰高效減水劑HT-HPC，每立方米4.8kg的混凝土，減水劑可補償混凝土的收縮，使水化熱峰值降低，增強混凝土抗裂性。

1.2 混凝土配合比

1.2.1 混凝土采用自建攪拌站供應，因此要求局試驗室根據現場提出的技術要求，提前做好混凝土試配。

1.2.2 混凝土配合比應反復試配確定。設計時根據國家現行的相關技術規范進行。

1.2.3 若采取外摻法摻加粉煤灰，只扣除砂料中體積相同的砂量。

1.3 現場準備工作

1.3.1 基礎承臺下鉆孔樁盡快施工完畢，并進行隱蔽工程驗收。

1.3.2 承臺混凝土模板采用組合鋼模板，不合模數部位采用木模板支模。

1.3.3 將承臺上表面標高抄測在模板上，并做出顯眼的標記。

1.3.4 為確保施工照明和混凝土振搗，項目經理部應和建設單位在施工用電方面做好溝通。

1.3.5 保衛、施工、管理及后勤等人員等晝夜排班，各負其責，確保順利進行混凝土的連續澆灌。

2 大體積混凝土施工

2.1 鋼筋加工及安裝在鋼筋場加工鋼筋，閃光對焊連接承臺主筋，冷搭接其他鋼筋。完成承臺鋼筋施工后實施塔身插筋施工，確保塔身插筋位置正確。完成承臺鋼筋和塔身插筋后，進行隱蔽工程驗收，合格后再進行混凝土的澆筑。

2.2 混凝土澆筑施工

2.2.1 混凝土采用自建攪拌站拌合混凝土，經過嚴格試驗檢查合格后，通過運輸車運抵現場，利用2臺混凝土輸送泵送筑。

2.2.2 進行混凝土澆筑應分層、分段、連續澆筑。泵車布料桿的長度，劃定每臺泵車的澆筑區域。先在進行一個部位的澆筑，直到滿足分層標高，混凝土構成扇形向前流動，再連續澆筑其坡面。應連續進行混凝土的澆筑，不要高于2h的間歇，若在2h內不能連續澆筑，應啟動應急措施。

2.2.3 混凝土澆筑的過程中，將3~4臺振搗器放置于每臺泵車的出灰口處，因混凝土的坍落度較大，斜向流淌約1米遠，頂部的混凝土振搗由1~2臺振搗器進行，下部斜坡流淌處的振搗由2臺振搗器將其密實。

2.2.4 因混凝土坍落度過大，表面鋼筋下部會有水分產生，或表層鋼筋上部的混凝土出現細小裂縫。為避免裂縫的出現，混凝土初凝前及預沉后進行二次抹面壓實。

2.2.5 現場按照每澆筑100方（或一個臺班）制作3組試塊，1組壓7d強度，1組壓28d強度歸技術檔案資料用。

2.2.6 防水混凝土抗滲試塊根據要求每單位工程最少2組。因本工程不大，根據要求取2組防水混凝土抗滲試塊。

3 混凝土測溫

根據《混凝土結構工程施工及驗收規范》GB50204-92的第4.5.3條看到有這樣的規定：“對大體積混凝土的養護，應根據氣候條件采取控溫措施，并按需要測量澆筑后的混凝土表面和內部溫度，將溫差控制在設計要求的范圍內；當設計無具體要求時，溫差不宜超過25℃。”

混凝土澆筑后，其表面和內部溫度可能會超過25℃

用公式估算一下混凝土內部可能出現的最高溫度：

T（t）=Tj+Tm(t）=30+28.4=58.4℃

式中Tm(t）——齡期3天的混凝土內部溫度（℃）；

T（t）——混凝土內部的實際最高溫度（℃）；

Tj──混凝土的澆筑溫度（℃），取30℃；

W——每m3混凝土中水泥用量（kg），本工程為410kg；

Q——水泥的水化熱（J/kg），取461×103J/kg；

C——混凝土的比熱，取0.96×103Ｊ／kg℃；

γ——混凝土的容重，取2500kg/m3；

ξ——散熱影響系數，是絕熱溫升值與實際溫升值的比值，齡期3天取0.36。

由計算得出，混凝土內部最高溫度達58.4℃，較高，施工時的外界氣溫約為23℃，內外溫差超過了25℃，因此決定要對混凝土進行溫度控制。

3.1 混凝土澆筑過程中應指派專人配合預埋測溫管。測溫管的長度分部為兩種規格，預埋測溫線時應按照測溫平面布置圖進行，綁牢鋼筋和測溫管，避免損壞和位移。每組有2根長度不同的測溫線，采用膠帶標記于線的上段，以便對深度進行區分。使用塑料袋將測溫線罩好并綁牢，避免測溫端頭受潮。

3.2 指派專人進行測溫，采取兩班制。對這些人員進行技術交底和培訓。測溫工作的人員必須認真負責，按時按孔進行測溫工作，避免弄虛作假和發生遺漏。填寫測溫記錄時應確保其清晰整潔，換班時應做好技術交底。③應連續測溫工作，確保每次測溫工作持續進行，且混凝土的強度與規定時間相符，同時爭得技術部門允許，測溫工作才可結束。

3.3 選用的測溫儀器為液晶數字顯示電子測溫儀，確保準確的讀數和測溫。

4 混凝土養護

4.1 完成澆筑混凝土和二次抹面壓實，就快速覆蓋保溫，先將保水材料，如麻袋或土工布等，覆蓋于混凝土的表面。

4.2 新澆筑的混凝土水化速度較快，蓋上保水材料可進行保溫保養，避免混凝土表面由于脫水而出現干縮裂縫。

4.3 養生的重點在于塔身的插筋部位，需蓋嚴，以避免過大的溫差。

5 主要管理措施

5.1 確保其使用合格的混凝土拌制的原材料，應對其檢驗。

5.2 施工現場逐車檢驗商品混凝土，對混凝土的溫度及坍落度進行測定，確保混凝土適量，且要嚴禁施工現場混凝土攪拌車臨時摻水。

5.3 需連續進行混凝土的澆筑工作，間歇時間在2h以內。

5.4 保養和測溫工作需經試驗部門指派專員進行，一旦有問題出現需及時上報至項目技術負責人。

5.5 進行混凝土澆筑前需清理模板里的雜物。

5.6 對混凝土養護和試塊制作環節加強管理，對完成拆模的試塊進行編號，及時送入標養室對其養護。