1 前言
隨著城市基礎設施建設的迅速發展,大體積混凝土在現代建筑和市政工程中應用越來越多,超大規模的單體工程混凝土使用量也屢屢刷新紀錄。如今施工企業均采取了一系列溫度計算、測試、養護等“綜合溫控”施工技術,在一次連續澆筑大方量混凝土取得了較為成功的經驗。同時,大方量大體積混凝土的澆筑也是監理單位必須嚴格控制的關鍵部位和關鍵工序之一。
2 工藝特點
2.1 采用一次整體澆筑混凝土的方法和“綜合溫控”施工技術,有利于提高結構的整體性、抗滲性、同時提高了結構的抗震能力。
2.2 減少了施工工序之間的交叉,取消了各種施工縫的處理工作,從而簡化了施工程序,加快了施工進度。
3 施工工藝流程及操作要點
3.1 施工工藝流程
混凝土攪拌、運輸→模板、鋼筋、預埋件驗收→混凝土澆筑→混凝土表面處理→混凝土養護、測溫→拆模,撤除保溫。
3.2 操作要點
3.2.1 混凝土攪拌、運輸
(1)采用集料泵送混凝土砂率應在40%~45%之間,在滿足可泵性前提性,盡量降低砂率。坍落度在滿足泵送的條件下盡量選擇小值,以減少收縮變形。
(2)混凝土攪拌采用二次投料工藝,加料順序為:先將水和水泥、摻合料、外加劑攪拌約1min成水泥漿,然后投入粗、細骨料拌勻。
(3)運送混凝土的車輛應滿足均勻、連續供應混凝土的需要。罐車在盛夏和冬季均應有隔熱覆蓋。施工現場必須有完善的調度系統和裝備,合理布置車輛和輸送泵的停靠位置。
3.2.2 模板、鋼筋、預埋件驗收
鋼筋綁扎結束,水電等管線預埋完成,模板支設加固結束后,即可進行相關驗收,嚴格執行“三檢”制度,確保隱蔽工程質量。
3.2.3 混凝土澆筑
(1)混凝土澆筑可根據面積大小和混凝土供應能力采取全面分層、分段分層或斜面分層連續澆筑,分層厚度300~500mm且不大于振動棒1.25倍。分段分層多采取踏步式分層推進,一般踏步寬為1.5~2.5m。斜面分層澆灌每層厚300~500mm,坡度一般為1︰6~1︰7。
(2)混凝土澆筑宜從低處開始,沿長邊方向自一端向另一端推進,逐層上升。亦可采取中間向兩邊推進,保持混凝土沿基礎全高均勻上升。澆筑時,要在下一層混凝土初凝之前澆筑上一層混凝土,避免產生冷縫,并將表面泌水及時排走。
(3)在振搗過程中,振搗棒略上下抽動,做到快插慢撥,使混凝土振搗密實,插點要均勻,插點之間距離宜控制在50cm,離開模板距離為20cm。采用行列式或交錯式,但彼此不能混用,以免漏振。振搗點時間要掌握好,不要過長,也不要過短,一般控制在20~30s之間,直至混凝土表面泛漿,不出現氣泡,混凝土不再下沉為止。
(4)底板混凝土表層進行二次振搗,以確保混凝土表面密實度。待第一混凝土振搗完成20~30min并已澆筑出一定面積后,在混凝土初凝前再進行第二次振搗。在振搗過程中,避免觸及鋼筋、模板,以免發生移位、跑模現象。
3.2.4 混凝土表面處理
(1)混凝土表面泌水應及時引導集中排除。當混凝土表面浮漿較厚時,應在混凝土初凝前加粒徑為2~4cm的石子漿,均勻撒布在混凝土表面用抹子輕輕拍平。
(2)混凝土表面應進行二次抹壓,振搗結束后先用刮尺刮平,鐵抹子壓實。當接近初凝時,再用木抹子拍實搓壓,最后用鐵抹子壓光,保證表面的密實度和光潔度,減緩混凝土表面失水速度,防止表面龜裂。
3.2.5 混凝土養護、測溫
(1)混凝土表面在初凝后覆蓋塑料薄膜,終凝后注水,為保證混凝土內外溫差<25ordm;C,混凝土降溫速率<1.5ordm;C/d,蓄水深度要根據底板厚度的不同經過計算確定。當混凝土實測內部溫差或內外溫差超過20ordm;C再覆蓋保溫層。對大面積的底板面,一般可采用先一層塑料簿膜后二層草包作保溫保濕養護。
(2)反梁采取澆水養護的方法。如遇夏季氣溫較高時,則需要在二次抹面壓實后立即覆蓋一層塑料薄膜,防止表面失水干裂。柱的養護采用包裹塑料布,并對柱頭上部淋水,以達到保溫、保濕的目的。
(3)測溫延續時間自混凝土澆筑開始至撤除保溫后為止,同時應不少于20d。測溫間隔時間為混凝土澆筑后的1~3d為2h,4~7d為4h,其后為8h。
(4)根據工程平面形狀尺寸、厚度等不同情況,合理、經濟地布設測溫點。測溫點應在平面圖上編號,并在現場掛編號標志,測溫作詳細記錄并整理繪制溫度曲線圖,溫度變化情況應及時反饋。當發現混凝土內外溫差>25ordm;C時,及時通知技術部門,可加大蓄水深度。
(5)使用電子測溫監測系統,使測溫數據能夠及時準確地反饋給現場,隨時跟蹤養護措施是否到位,使溫控達到預期目的。測溫探頭的插頭應不受污染,不受水浸,插入測溫儀前應擦拭干凈,保持干燥以防短路。
3.2.6 拆模,撤除保溫
底板側模的拆除應符合有關規定的溫度條件,并要保證混凝土表面及棱角不受損傷。混凝土表面的保溫層待保養期結束后既可撤除。但其表面不得堆放過量建筑材料,防止超載使用而影響結構安全。
4 質量控制
4.1 選用強度等級為42.5級的礦渣水泥或普通硅酸鹽水泥,同時在混凝土中摻入粉煤灰,減少約15%的水泥,其強度有所增加(包括早期強度),密實度增加,收縮變形有所減少,泌水量下降,坍落度損失減少。粉煤灰與減水劑摻入混凝土稱為“雙摻技術”,由此會取得降低水灰比,減少水泥漿量,延緩水化熱峰值的出現,降低溫度峰值,收縮變形也有所降低。
4.2 混凝土攪拌站原材料稱量裝置要嚴格、準確,確保混凝土的質量。砂石的含泥量對于混凝土的抗拉強度與收縮影響較大,要嚴格控制在2%以內。砂石骨料的粒徑要盡量大些,以達到減少收縮的目的。
4.3 控制混凝土出機溫度和澆筑溫度。在冬季施工時,為減少結構的內外溫差,控制混凝土內部溫度與外界溫度之差不大于25ordm;C,必須控制出罐溫度不低于10ordm;C和澆筑溫度不低于5ordm;C。從攪拌站發出的罐車要有保溫措施,泵管上包裹阻燃草簾保溫。
4.4 采用分段分層澆筑,混凝土采用自然流淌分層澆筑,分層厚度為500mm左右。在上層混凝土澆筑前,使其盡可能多的熱量散發,降低混凝土的溫升值,縮小混凝土內外溫差及溫度應力。
4.5 混凝土在澆筑、振搗過程中,上涌的泌水和浮漿沿混凝土面排到后澆帶的排水溝,通過溝內設置的集水坑抽出基坑,以提高混凝土質量,減少表面裂縫。
4.6 澆筑混凝土的收頭處理也是減少表面裂縫的重要措施,因此,在混凝土澆筑后,先初步按標高用長刮尺刮平,在初凝前用平板振動器碾壓數遍。由于泵送混凝土表面的水泥漿較厚,在混凝土澆筑到頂面后,及時把水泥漿趕至后澆帶處排水溝,初步按標高刮平,用木抹子反復搓平壓實,使混凝土硬化過程初期產生的收縮裂縫在塑性階段就予以封閉填補,以防止混凝土表面龜裂。
4.7 采用在表面覆蓋一層塑料薄膜、上蓋兩層25mm厚阻燃草簾,塑料薄膜及阻燃草簾之間搭接200mm,以減少水分的散發,對邊緣、棱角部位的保溫厚度應增加到面層部位的2倍,以此降低底板表面與大氣溫差,避免由于溫差過大而造成的溫度裂縫。
4.8 根據前述的測溫要求及時準確的測溫,并做好詳細的測溫記錄。根據測定的溫度,采取相應的技術措施,以降低表面裂縫的產生。