陳雷 周偉平



摘要:各國對大體積混凝的定義文字表述不同,但核心觀點是水泥水化熱引起內外溫差過大導致裂縫的大尺寸混凝土,因此如何減少或減輕水泥水化熱對混凝土施工的影響成為質量控制的關鍵。本文結合一工程案例,著重對大體積承臺混凝土施工的前期施工組織保障,鋼筋、冷卻水管、模板安裝質量控制,混凝土施工質量管控以及防止混凝土開裂溫度控制四個方面進行介紹,并對施工過程中的質量監督要點進行歸納總結分析,為類似工程的監督管理提供參考借鑒。
關鍵詞:大體積混凝土;質量控制;溫度控制;監督管理
中圖分類號:U445.57文獻標識碼:A文章編號:1674-3024(2016)09-11-03
前言
大體積混凝土各個國家定義不同,如日本建筑學會標準(JASS5)規定:“結構斷面最小厚度在80cm以上,同時水化熱引起混凝土內部的最高溫度與外界氣溫之差預計超過25*C的混凝土,稱為大體積混凝土”。美國混凝土學會(ACD定義:“任何就地澆筑砼,若尺寸大,必須采取措施解決體積膨脹和水化熱,以便減小開裂為大體積砼”。我國定義:“砼結構物實體最小尺寸大于或等于1m或預計會因水泥水化熱引起內外溫差過大而導致裂縫的砼”。本人認為雖然各國文字表述不同,但核心觀點是水泥水化熱引起內外溫差過大導致裂縫的大尺寸混凝土,因此如何減少或減輕水泥水化熱對混凝土施工的影響成為質量控制的關鍵。本文結合所監督的一工程施工案例簡單介紹一下大體積混凝土施工質量監督管理,希望能為類似工程提供一點借鑒。
1.工程概況
2.施工組織保障
2.1技術保障
(1)施工單位制定專項施工方案,專項施工方案報施工單位技術負責人和項目總監理工程師審批,施工前由項目技術負責人對所有管理人員和作業人員進行施工技術交底和安全技術交底。
(2)監理單位制訂大體積混凝土施工監理實施細則,明確工作方法和控制措施。
(3)施工單位與商品混凝土廠提前溝通對接,將大體積混凝土施工質量控制措施向廠家說明,包括配合比,材料降溫,供應時間和應急措施(如泵車故障,攪拌設備故障)等。
(4)掌握氣象情況,盡量避開高溫、大雨、大雪等惡劣氣候影響。本工程施工就遇到大雨,由于前期準備不足,施工很受影響,建議夏季施工一定要設置防雨措施。
2.2人員、設備和材料供應保障
(1)合理安排好作業人員和施工管理人員的作業和工作時間。本次混凝土連續澆筑約54個小時,作業工人采用三班倒,每班20人作業,管理人員2班倒,每班10人。
(2)應急物資設備應根據應急預案要求準備齊全,并由監理組織驗收。現場采用2臺汽車泵澆筑,與廠家溝通備用1臺,振搗棒12臺,應急發電機1臺,大功率水泵6個。
(3)混凝土應保證能連續供應,澆筑前與廠家溝通好,簽訂供貨保障協議。
2.3場地保障
施工場地的平面布置及車輛出入便道應在施工前合理規劃,尤其要注意夜間混凝土車運輸的安全,基坑邊臨邊圍護和警示標志,照明設備應齊全。停放位置應進行硬化,距離基坑邊按2m控制,荷載經過計算,控制在20KPa以內。
2.4管理保障
以上準備工作,應在施工前3天由建設單位專門召開會議進行部署,參加人員包括建設、施工、監理、設計單位相關人員、勞務作業班組長、混凝土廠家,落實分工,責任到人,會后形成會議紀要,監督人員應積極參與,掌握相關情況。
3.鋼筋及冷卻水管、模板施工質量管理
3.1鋼筋及冷卻水管質量控制
承臺鋼筋及冷卻水管施工順序為:安裝底層承臺鋼筋一安裝冷卻水管一安裝鋼筋網片一綁扎承臺頂層鋼筋一安裝預埋鋼筋。
根據測量人員給定的中軸線及邊線,將加工成型的鋼筋依照設計圖紙進行綁扎安裝。鋼筋綁扎完畢,注意做好承臺內墩柱主筋的預埋,為了保證澆筑承臺混凝土時,墩柱鋼筋不發生位移,將墩柱鋼筋與承臺頂層鋼筋點焊成整體,并將墩柱四角鋼筋接長與底層鋼筋連成整體,在澆筑混凝土時設專人檢查調整。
冷卻水管與主筋及架立筋網片用環型鋼筋焊接固定,冷卻管接頭使用密封膠帶纏裹確保連接管件施擰牢固,安裝連接完畢后試通水,檢查無滲漏視為合格。
3.2鋼筋及冷卻水管質量檢查
鋼筋連接采用對焊、搭接焊,質量檢查應按照相應規范進行檢驗。安裝前重點檢查原材報驗資料,試驗報告、焊接工藝試驗報告。鋼筋安裝檢查重點為連接區段內的接頭百分率、安裝間距、各方向尺寸和標高。
3.3模板質量控制
該承臺圍護采用工法樁進行圍護,開挖后檢查平整度較好,故對模板體系進行了調整,三面不立模,僅在承臺的西側(拉桿牛腿側)支立模板。模板采用普通鋼模,其支架和支撐系統采用φ48~3.5鋼管,內側采用φ16斜拉鋼筋加固模板,外側使用φ48×3.5鋼管和85*85mm方木斜撐,縱橫向間距均按500mm~1000mm設置。
3.4模板質量檢查
模板安裝后,重點檢查支撐是否按照方案進行布置,拉結筋的焊接質量,支撐是否墊實有無脫空,模板垂直度以及拼(接)縫是否嚴密。
4.混凝土施工質量管理
4.1原材料質量控制
嚴格按照設計配合比配制混凝土,在強度不影響的前提下盡量減少水泥用量。骨料應嚴格控制含泥量,膠凝材料用量嚴格控制,水的用量應控制175kg上限,水膠比符合規范要求。本工程配合比為:C40P8設計水膠比:0.42,水泥采用普通硅酸鹽水泥(42.5)230Kg,礦物摻合料摻入量為:粉煤灰27%,礦粉18%,水175Kg,減水劑9.6kg,砂713Kg,級配碎石1025Kg。
4.2混凝土的攪拌、運輸、澆筑及養護
混凝土采用商品混凝土,罐車運輸,通過2臺汽車泵泵送直接注入、設置溜槽配合。振搗采用插入式振搗器,澆筑順序為從一側往另一側順序澆筑,分層厚度30cm,共分16層,上層混凝土在下層初凝前澆筑完成。承臺頂面采取覆蓋加灑水保濕養護,側面采用蓄水養護。
4.3質量檢查
考慮到澆筑時間在7月份,澆筑前要重點抽查混凝土的坍落度和入模溫度,坍落度控制在140±20mm,入模溫度控制在30攝氏度左右,施工中按每100m3進行抽樣檢查,級配通知書、質量卡、發貨單每車檢驗。
5.防止混凝土開裂的溫度控制管理
5.1降溫控制措施
根據7#承臺混凝土熱工計算,不同齡期混凝土內部中心溫度值結果如下表:
混凝土齡期9天后到30天,混凝土防裂安全系數K<1.15,必須采取降溫措施,減小混凝土內部溫度應力以防止出現裂縫。本項目采用冷卻水管降溫方式,從澆筑第1天開始通水降溫,每天降溫3°C,連續通水9天,第10天開始每天降溫1°C,連續通水3天,共計通水降溫12天。
5.2冷卻水管布置
在承臺內布置三層直徑50mm*2.5mm鋼管作為冷卻水管,管與管之間采用配套接頭。冷卻水管平面布設管道間距為4m,縱向布設從上往下為0.6m,1.6m,3.4m。在每層冷卻水管設置一個進水閥門兩個出水閥門,便于在澆注及養生過程中對溫度進行監控,及時調整水流量,實現對溫度的有效控制,保證混凝土內外溫差不大于25°C。硝承臺由于靠近月雅河,循環水采用河水,設置2臺水泵,水泵設計流量經估算不小于33m3/h,現場配置一個4m3水箱做為循環箱。
5.3溫度監測措施
混凝土測溫設備采用混凝土測溫儀和紅外測溫儀、預埋測溫線進行。測溫點布置如下圖所示:
測溫時間不少于15天。在混凝土澆注過程中及升溫階段每隔4小時測量一次環境氣溫,每隔2小時測量一次混凝土溫度。進水管水溫與混凝土中心溫度差控制在25~C以內,以防止過度冷卻造成混凝土開裂。進水口與出水口水溫溫差控制在10°C以內。發現混凝土內外溫差超過25°C時及時通過調整冷卻水流量控制溫差。凝土降溫階段每隔4小時測量一次混凝土溫度。每次測溫均同時記錄環境溫度、混凝土表面溫度以及混凝土中心溫度,循環水溫,隨時掌握混凝土中心與表面的溫差以及混凝土表面和氣溫之間的溫差。
5.4溫度控制檢查
溫度控制是減少大體積混凝土產生裂縫的關鍵措施,在監督過程中應重點檢查監測方案,監測頻率以及測溫記錄。測溫儀使用前應檢查合格證,測溫線檢查插頭的保護。6結論
大體積混凝土施工,一直是施工質量管理的關鍵部位和重