高厚度大體積混凝土承臺施工質(zhì)量控制

古勁松

（中交第三公路工程局有限公司第五工程分公司，北京 100021）

1 工程概況

北京—張家口高速公路冀京界（懷來）至宣化段第10 合同段官廳湖特大橋為（10×30）米T梁+（65+10×110+65）米預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁+（10×30）米連續(xù)T梁結(jié)構(gòu)。

主橋11#墩承臺平面尺寸11×11m2 ，四角呈圓弧R=1.5m ,厚度為3.5m。承臺25#混凝土澆筑量416.74m3，系大體積混凝土。

承臺Ⅱ級鋼筋21833.5kg，平均每方混凝土52.4kg鋼筋。承臺采用組合鋼模板，HBT—60泵輸送混凝土。

2 施工方案

2.1 混凝土澆筑方法

11#墩承臺離攪拌站有50多米，因此采用HBT—60泵輸送混凝土。

混凝土的澆筑，由西向東連續(xù)作業(yè)，采取自然流淌斜面分層的澆筑方法。分層厚度控制在0.3m。為保證混凝土質(zhì)量，防止上下層混凝土超過初凝時間，用下列公式對每小時混凝土澆筑量進行了計算：

Q = SH/T

式中：Q---每小時混凝土澆筑量；

S----承臺平面積；

H---混凝土分層澆筑厚度；

T----上下兩層混凝土允許時間，取3h。

上述參數(shù)中，S=112=121m2,所以，混凝土澆筑量每小時至少為：

Q=121×0.3/3=12.1m3

實際攪拌站設(shè)置了2臺攪拌機，每臺攪拌機每小時生產(chǎn)15m3，2臺共生產(chǎn)30 m3混凝土，完全可以滿足澆筑進度需要。

2.2 混凝土的振搗

混凝土振搗采用Ф75高頻插入式振搗器，共布置4臺。

2.3 混凝土的測溫

為了掌握大體積混凝土水化熱的大小，不同深度的溫度變化和發(fā)展規(guī)律，以便采用相應(yīng)措施，保證質(zhì)量。因此，在承臺的不同部位和深度埋設(shè)了10個溫度感應(yīng)器。

混凝土澆筑面過了溫度感應(yīng)器，即開始用電子測溫儀測溫。并記錄當(dāng)時外界氣溫，以掌握溫差情況。每2-3h測量一次。

2.4 混凝土的養(yǎng)護

混凝土養(yǎng)護是大體積混凝土施工的關(guān)鍵之一，如果養(yǎng)護不好，可能導(dǎo)致產(chǎn)生溫度收縮裂縫。現(xiàn)場采用了保溫養(yǎng)護方案，延緩了混凝土內(nèi)部溫度的散發(fā)，使其和表面溫度的溫差控制在規(guī)范要求的25℃之內(nèi)（日降溫小于2.5℃），從而避免了裂縫的出現(xiàn)。

承臺頂面先覆蓋一層薄塑料布，其上注水，四周用彩條布圍裹密實。

從測溫記錄看，混凝土中心最高溫度為51.9℃，而最低氣溫為-5.5℃，兩者相差57.4℃，顯然大大超過了規(guī)范規(guī)定。

采用了覆蓋保溫后，由于延緩了內(nèi)部熱量的散發(fā)，混凝土表面溫度升高，使溫差減小到規(guī)定要求之內(nèi)。混凝土澆筑后1～7d，實測的溫差情況是：承臺中心最高溫度47.6℃-51.9℃,1#點：0.6℃～23.3℃,4#點：0.2～23.9℃,8#點：0.1℃～21.8℃，混凝土內(nèi)部溫差：4#～5#26.9℃；5#～6#8.9℃；6#～7#22.2℃。除4#～5#溫差略大于25℃外其余均小于25℃。

3 保證質(zhì)量的技術(shù)措施

基礎(chǔ)混凝土為25#混凝土。在大體積混凝土施工中，如此厚的混凝土，還是第一次遇到。為保證工程質(zhì)量和滿足施工需要，我們采取了以下主要措施：

3.1 摻入大劑量粉煤灰，降低水泥用量，增加粉煤灰，提高致密度，提高混凝土強度。粉煤灰占總量46%。

水泥用的是525R型普通硅酸鹽水泥，砂石料為當(dāng)?shù)禺a(chǎn)材料，碎石5-31.5mm,砂為中砂。

經(jīng)試配選用的混凝土配合比如下表：

材料 525R水泥 粉煤灰 砂 碎石 外加劑 水每方用量（kg） 230 200 823 966 3.87 174配合比 1 0.87 3.578 4.20 0.017 0.757

配制的混凝土坍落度16～18cm,初凝時間為3h，滿足設(shè)計和施工工藝要求。

3.2 在混凝土面覆蓋塑料膜并注水，起到了保溫作用。從測溫結(jié)果看，日降溫1℃，小于要求的2.5℃.

3.3 為防止混凝土表面產(chǎn)生收縮裂紋，在初凝前用木抹子收面，終凝后覆水，減小外界與混凝土面層溫差。

（二）加強護理 治療期間應(yīng)禁食禁水，對其排泄物要嚴(yán)格消毒，注意對病犬保暖。康復(fù)期應(yīng)停喂牛奶、雞蛋、肉類等高蛋白、高脂肪性飼料，以減輕胃腸負(fù)擔(dān)，提高治愈率。對病犬的用具、犬舍、場地等進行嚴(yán)格的消毒以防感染其它癥狀。

3.4 為了降低混凝土的總溫差，減少混凝土的內(nèi)外溫差，在夜間灌注，降低混凝土的入模溫度。

3.5 加強測量工作，及時掌握混凝土溫度變化，以便采取措施。

4 施工過程的注意事項

承臺混凝土的澆筑工作，于凌晨0:00開始，下午6時結(jié)束，共用18小時，澆筑速度V=23m3/h，平均每小時澆筑0.2m厚。

拆模后的混凝土里實外光，沒有冷凝和收縮裂縫，強度也達(dá)到設(shè)計要求。

通過這次大體積混凝土承臺的施工，有以下幾點體會：

4.1 何謂大體積混凝土？

公路規(guī)范規(guī)定：混凝土結(jié)構(gòu)物中實體最小尺寸≥1米的部位所用的混凝土簡稱大體積混凝土。

清華大學(xué)提法：溫度應(yīng)力大于混凝土抗拉力稱大體積混凝土。

二者比較第二個定義較為準(zhǔn)確也更說明大體積混凝土的實質(zhì)。

4.2 在施工大體積混凝土，雖然水化熱大，但是，技術(shù)措施得當(dāng)是能夠保證質(zhì)量的。從實踐情況看，利用水泥后期強度，在混凝土中摻入大劑量粉煤灰，降低水泥用量，降低入模溫度，采用保溫養(yǎng)護等措施都是行之有效的技術(shù)措施。

4.3 關(guān)于混凝土內(nèi)部最高溫度值的計算，我們采用的是清華大學(xué)的經(jīng)驗公式，每10kg水泥升1℃，每40kg粉煤灰升1℃。

△Tmax=230/10+200/40=23+5=28℃

從實測的情況看，實測值與計算值相差很大。10個測量點記錄的內(nèi)部最高溫度為37.2℃，與計算相比，相對誤差為33%。實測結(jié)果約每7kg 525R型普通硅酸鹽水泥升1℃。

如采用絕熱溫升公式計算：

C—混凝土的水泥用量（kg/m3）；

Q—水泥的水化熱（kj/kg）；

p—混凝土的容重（kg/ m3）；

m—隨水泥品種及澆筑溫度有關(guān)的經(jīng)驗系數(shù)，一般取0.2-0.4；

t—齡期（天）；

從計算結(jié)果看，溫升公式中取t=4.5d結(jié)果較接近實測值，相對誤差為

△=（38.4-37.2）/37.2=3.2%

4.4 大體積混凝土工程施工過程中，一般都采用的是礦渣水泥中低檔的熱水泥。主要采用的是525R早強水泥，在施工過程中不僅需要注意混凝土施工過程中早期溫度的監(jiān)控，還需要對工程養(yǎng)護過程中存在的問題提前進行解決，以免由于溫差過大或者是其他原因?qū)е禄炷亮芽p問題。

結(jié)語

綜上所述，加強混凝土工程的有效施工質(zhì)量控制措施，完善混凝土工程施工過程中針對混凝土溫度的質(zhì)量調(diào)控，在混凝土工程中依據(jù)混凝土的觀測進行計算，減少混凝土出現(xiàn)裂縫的情況，以期對其他的工程有所幫助。

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