張良艷,蘇秀玲
(鄭州拓野筑路有限公司,鄭州 中牟 451450)
由于大體積混凝澆筑容易產生裂縫從而影響結構安全和正常使用,所以施工中要注意大體積混凝土澆筑過程中容易出現的問題,進而采取相應的措施來保證施工質量。
結構厚、混凝土量大、工程條件復雜、施工技術要求高、水泥水化熱較大、易使結構物產生溫度變形。大體積砼指的是最小斷面尺寸大于1m以上的砼結構,其尺寸已經達到必須采用相應的技術措施妥善處理溫度差值,合理解決溫度應力并控制裂縫開展的砼結構。
大體積砼施工是通過對砼溫度和應力的計算(主要包括拌合溫度、出罐溫度、澆筑溫度、絕熱溫度、內部實際最高溫度、表面溫度及溫度應力計算),確定控制溫度的措施,并對砼攪拌、運輸、入模、澆筑等全過程及配合比、外加劑的優選,在確保砼具有良好的和易性和溫度變化的情況下,采用科學管理方法,嚴密組織施工,采取相應技術措施妥善處理溫度差值,合理解決溫度應力并控制好裂縫的開展以滿足結構物澆筑的需要。
水泥在水化過程中要釋放出一定的熱量,而大體積混凝土結構斷面較厚,表面系數相對較小,所以水泥發生的熱量聚集在結構內部不易散失。這樣混凝土內部的水化熱無法及時散發出去,以至于越積越高,使內外溫差增大。單位時間混凝土釋放的水泥水化熱,與混凝土單位體積中水泥用量和水泥品種有關,并隨混凝土的齡期而增長。由于混凝土結構表面可以自然散熱,實際上內部的最高溫度,多數發生在澆筑后的最初 3~5 天。
大體積混凝土在施工階段,它的澆筑溫度隨著外界氣溫變化而變化。特別是氣溫驟降,會大大增加內外層混凝土溫差,這對大體積混凝土是極為不利的。
溫度應力是由于溫差引起溫度變形造成的,溫差越大溫度應力也愈大。同時在高溫條件下,大體積混凝土不易散熱,混凝土內部的最高溫度一般可達 60~65℃,并且有較長的延續時間。因此,應采取控制溫度措施,防止混凝土內外溫差引起的溫度應力。砼澆筑后采用保溫麻袋覆蓋蓄熱養護,在終凝前收平拉毛后 2 小時左右覆蓋一層塑料薄膜,薄膜搭接 15cm,上蓋一層麻布。在養護時觀察薄膜表面水珠,若水珠過少或砼表面出現白板時,應澆熱水進行補水養護,水溫為 60℃ 左右為宜。
在大體積混凝土施工和養護過程中,由于混凝土體內外溫差產生的拉壓應力、溫度應力會造成混凝土的表面裂縫和貫穿裂縫,形成隱患,所以在底板混凝土施工和澆筑完2周內必須對其進行養護和內外溫差的監測。
混凝土中約 20℅ 的水分是水泥硬化所必須的,而約80℅的水分要蒸發。多余水分的蒸發會引起混凝土體積的收縮。混凝土收縮的主要原因是內部水蒸發引起混凝土收縮。如果混凝土收縮后,再處于水飽和狀態,還可以恢復膨脹并幾乎達到原有的體積。干濕交替會引起混凝土體積的交替變化,這對混凝土是很不利的。
(1)混凝土的入模溫度(振搗后 50mm 100mm深處的溫度)不宜高于 28℃。混凝土澆筑體在入模溫度基礎上的溫升值不大于 45℃。
(2)大體積混凝土工程的施工宜釆用分層連續澆筑施工或推移式連續澆筑施工。應依據設計尺寸進行均勻分段、分層澆筑。當橫截面面積在 200m 以內時,分段不宜大于 2 段;當橫截面面積在 300m 以內時, 分段不宜大于 3 段,且每段面積不得小于 50m。每段混凝土厚度應為 1.5m 2.0m。段與段間的豎向施工縫應平行于結構較小截面尺寸方向。當釆用分段澆筑時,豎向施工縫應設置模板。上、下兩鄰層中的豎向施工縫應互相錯開。
(3)當釆用泵送混凝土時,混凝土澆筑層厚度不宜大于500mm;當釆用非泵送混凝土時,混凝土澆筑層厚度不宜大于300mm。
(4)大體積混凝土施工釆取分層間歇澆筑混凝土時,水平施工縫設置除應符合設計要求外,尚應根據混凝土澆筑過程中溫度裂縫控制的要求、混凝土的供應能力、鋼筋工程的施工、預埋管件安裝等因素確定。
(5)大體積混凝土在澆筑過程中,應釆取措施防止受力鋼筋、定位筋、預埋件等移位和變形。
(6)大體積混凝土澆筑面應及時進行二次抹壓處理。
4.2.1 全面分層
在整個結構內全面分層澆筑混凝土,要做到第一層全部澆筑完畢,在初凝前澆筑第二層,如此逐層進行,直至澆筑完成。此方案,結構平面尺寸不宜過大,施工時從段便開始,延長邊進行。可從中間向兩端或兩端向中間同時進行。
4.2.2 分段分層
混凝土從底層開始澆筑,進行一定距離后回來澆筑第二層,如此一次向上澆筑以上各層。分段分層澆筑方案適用于厚度不太大而面積或長度較大的結構。
4.2.3 斜面分層
使用與結構的長度超過厚度 3 倍的情況。斜面坡度位 1:3,施工時應從澆筑層下端開始,逐漸上移,以保證混凝土施工質量。
大體積混凝土結構截面大,水化熱大,由此形成較大溫差,意識混凝土產生裂縫,必須采取響應的措施。
(1)混凝土澆筑不應留冷縫,保證澆筑的交接時間,應控制在初凝前。
(2)保證振搗密實,嚴格控制振搗時間,移動距離和插入深度,嚴防漏振及過振。
(3)及時發出溫控警報,做好覆蓋保溫及保濕工作,但覆蓋層也不應過熱,必要時應揭開保溫層,以利于散熱。
(4) 保證混凝土供應,確保不留冷縫。
(5)做好現場協調、組織管理,要有充足的人力、物力、保證施工按計劃順利進行。
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