摘要:近年來,隨著我國經濟社會的不斷發展和建設工程技術的不斷進步,為我國大型建筑工程的日益增多提供的經濟和技術上的支持。本文在分析大體積混凝土工程中質量問題產生的原因的基礎上,闡述了大體積混凝土配合比及材料要求、設計要求、施工工藝以及監控與養護,最后提出,只要嚴格施工規范,大體積混凝土工程中的質量問題完全可控。
關鍵詞:大體積混凝土建筑工程施工質量控制措施
我國大型建筑工程發展迅速,一些建筑基礎工程的承重平臺體積甚至達到幾萬立方米。與一般的鋼筋混凝土施工相比,建設工程基礎大體積混凝土施工的技術要求更高,本文主要針對當前大體積混凝土基礎施工,從質量保證措施的角度進行闡述。
1 大體積混凝土施工質量問題的原因
混凝土(concrete),簡稱,砼(tóng),是指由膠凝材料將集料膠結成整體的工程復合材料的統稱。通常講的混凝土一詞是指用水泥作膠凝材料,砂、石作集料;與水(加或不加外加劑和摻合料)按一定比例配合,經攪拌、成型、養護而得的水泥混凝土,也稱普通混凝土,它廣泛應用于土木工程,是當代最主要的土木工程材料之一。
現代意義上的混凝土應用于建筑工程,已有一百多年的時間。但大體積混凝土使用時間,則相對短得多。多年時間證明,在工程上大體積混凝土施工引起的質量問題,原因很復雜,不是單一的力學結構的強度問題,更多體現在溫度變化引起的變形和裂縫等方面。因此, 控制溫度應力和溫度變形裂縫,是大體積混凝土施工工藝要解決的重要課題之一,必須結合工程實際,綜合進行考慮。
2 大體積混凝土配合比及材料要求
制備混凝土時,首先應根據工程對和易性、強度、耐久性等的要求,合理地選擇原材料并確定其配合比例,以達到經濟適用的目的。大體積混凝土配合比的設計要求既要保證設計強度,又要大幅度降低水化熱,使其具有良好的和易性、可泵性,同時又考慮到降低水泥和水的用量。由于目前大體積混凝土許多都是由商業砼專業廠家提供,在這里,只簡單論述。
由于溫差主要是由水化熱產生的,故盡量采取早期水化熱低的水泥。實踐表明,降低熟料中C3A和C3S的含量,效果較好;部分水泥用粉煤灰代替,可使硬化后的混凝土更加致密,相應收縮值也減少;粗骨料,要盡量擴大粗骨料的粒徑,對防止裂縫的產生有利。細骨料,宜采用級配良好的中砂和中粗砂,這樣混凝土的用水量和水泥用量就可以減少,水化熱就低,裂縫就減少。同時,細骨料盡量用干凈的中粗沙,使含泥量越少越好。
3 大體積混凝土對構造設計要求
3.1 在結構形式上追求合理的設計,達到減少工程數量,降低水化熱的目的。比如,根據懸索橋錨碇受力特點,在設計時,采用挖空非關鍵受力部分混凝土體積,或者利用土方壓重方案,來避免混凝土結構體積過大的問題。
3.2 合理摻加微膨脹劑,使其在一定的約束條件下,形成一定的預壓力以補償混凝土內部溫度、收縮產生的拉應力,以此來避免混凝土裂縫的產生。
3.3 合理地確定混凝土評定驗收齡期。充分利用大體積混凝土施工時間長的特點,合理改變的評定驗收齡期,在設計觀測點水準路線時,使得觀測點水準路線選定時稍靈活一些。
4 大體積混凝土的施工工藝
4.1 控制混凝土入模溫度在25℃以下。在保證水泥庫通風良好的同時,對生產中的碎石要灑水降溫,攪拌用水也要預先降溫,使混凝土入模溫度控制在25℃以下,對預計拆模后混凝土表面溫降不超過 9℃以上允許拆模。
4.2 加強檢驗、試驗、計量等技術管理工作。要加強原材料的檢驗、試驗工作。嚴格按方案施工,同時,還要加強計量監測,并定時檢查和做好記錄。
4.3 提前做好澆筑前的準備工作。除了加強人員及機械等的準備工作以外,還要做好應對惡劣天氣影響帶來的不利因素的預案。通常來說,在大體積混凝土澆筑前,應進行技術交底及召開專題會檢查各部門的準備情況,如檢查振搗棒、備用電源、備用攪拌站等準備情況,以確保混凝土澆筑的正常施工;施工人員要提前分班,并要求提前半小時完成交接工作,重點關注交接班時帶來的質量隱患;使用承臺澆筑采用泵送時,盡量使用汽車泵及塔吊配合作業;如遇雨天時,如工期原因不能避開時,要提前做好防雨準備;在尾方混凝土收方時,澆筑要盡可能準確地估計最后一車混凝土的數量,保證澆筑工作的連貫性。
4.4 澆筑方法。澆筑施工時,既要考慮合理分工,區分工段,又要結合實際,考慮到總體澆筑順序和混凝土的供應,以及最后階段的合理減泵。實驗中宜采用“斜面分層、薄層澆搗、循序推進、一次到邊”的連續施工法,合理分配到每個泵的澆筑帶,又保證各泵澆筑帶的前后略有錯位,階梯式分層推進,簡化泌水處理工藝而又保證混凝土層的結合。
4.5 振搗。根據泵送時自然形成的流淌斜坡度,在每條澆筑帶的澆搗面前、中、后各布置3臺振動器,使澆筑帶內溫散發、密實性好,且減少表面泌水現象。
4.6 泌水處理。在混凝土墊層施工時,注意形成一定坡度,讓大量的泌水順勢流入排水溝盲溝,再通過積水坑,及時排除泌水。
4.7 表面處理。在混凝土澆筑后至初凝前,先按初步標高拍打振實并用長木尺抹平,在終凝前抹光閉合收水,處理好裂縫。這樣做,能較好地控制混凝土表面龜裂,還能減少混凝土表面水分的散發,促進了養護。
5 混凝土的測溫監控與養護
5.1 溫度監測。采用混凝土溫度測定儀和微機進行底板混凝土溫控過程的24h連續監測,也可采用電流型的進口精密集成溫度傳感器作溫感元件進行監測。為及時掌握混凝土內部溫升與表面溫度的變化值,施工時,通常在承臺內部設置若干測溫點,采用“L”形布置。在監測期內,當混凝土垂直測點相鄰溫差超過25℃時,能及時發現并針對性處理。
5.2 養護。大體積混凝土施工,養護工作特別重要。通常采取的是保溫、保濕養護法。根據有關工程經驗加之理論計算,采取塑料薄膜與草袋相間覆蓋。先在混凝土表面覆蓋2層塑料薄膜,防止水分蒸發,然后在塑料薄膜上覆蓋3層麻袋用以保溫,有效地縮小了內外溫差。當補充水分時,只在下層薄膜與底板接觸表面澆水,滿足驗收規范的要求。
6 結束語
大體積混凝土施工,養護和澆筑同樣重要,監測是根據,保濕保溫是關鍵。總之,大體積混凝土是目前施工中應用較多的一項新技術,只要嚴格施工規范,時刻注意施工中的問題,并及時采取科學的防治和補救措施,大體積混凝土工程中的質量問題完全可控。
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