劉丁鋒
摘? ?要:文章結合大體積橋梁承臺混凝土施工特點,從混凝土的配合比、原材料、澆筑、溫控、養護等方面進行論述,為大體積混凝土施工提供參考案例,以便更好地控制大體積混凝土的施工質量。
關鍵詞:大體積混凝土;澆筑;施工質量控制;養護
1? ? 大體積混凝土應用背景
我國的上海中心大廈、金安金沙江大橋、北京大興機場、港珠澳大橋等眾多大型工程均少不了大體積混凝土的施工,雖然大體積混凝土應用較多,工藝方法也比較成熟,但大體積混凝土的施工質量決定了整個工程的建設命脈,因此,對大體積混凝土施工質量控制及深入的研究成為管理過程中的重點,為下一步工程建設提供參考。
2? ? 大體積混凝土施工質量通病
在混凝土工程施工中,且容易出現各類質量問題,其會對工程施工結構的安全性以及美觀性造成影響。為此,在工程施工中,需要相關作業人員做好對施工質量通病的預防和控制,尤其是針對其中比較常見的蜂窩、麻面以及強度不足等通病進行控制和消除,保證工程施工質量和安全。
3? ? 工程實例分析
3.1? 混凝土配合比設計
在確定混凝土配合比時,需要結合工程施工所需要的各種原材料的具體參數以及性能來進行配比和性能試驗來確定,通常在配合比設計時盡量采用具有較低水化熱的水泥,而且通過粉煤灰和外加劑的添加來改善其性能,并通過對混凝土入倉溫度的控制減少水化熱的產生。
3.2? 原材料供應
針對具有較大混凝土澆筑量需求的承臺施工,在實際施工中存在較大的原料供應難度。針對上述難點,需要通過做好準備工作以及增加儲量等方式來應對?;炷恋纳a系統配備選用1臺90 m3/h和1臺60 m3/h混凝土拌和系統,混凝土的理論澆注強度可達150 m3/h。主墩承臺面積為609 m2,分層厚度按30 cm計,則每層理論覆蓋時間為1.2 h,混凝土生產能力能夠滿足承臺混凝土澆筑強度的要求。
3.3? 澆筑工藝
主墩承臺混凝土分兩次澆。混凝土采用泵車泵送澆筑,澆筑時分層厚度嚴格控制在30 cm左右?;炷敛捎枚握駬v工藝,保證振搗的時間和位置,防止漏振、過振和欠振。采用插入式振動器振搗。在振搗作業中需要控制每個部位的振搗時間,在確保此位置不會出現下沉、冒泡等問題,表面平坦和出現浮漿之后就需要停止振搗。在振搗器退出時,動作要緩慢并防止對模板和鋼筋、預埋件等造成碰撞和破壞,重點需要做好對樁基周邊位置的振搗?;炷翝仓皆O計標高后,要除去表面浮漿,用木抹進行二次收漿找平。
3.4? 施工縫處理
主墩承臺分兩次澆筑,留有一道施工縫。當承臺混凝土的強度達到2.5 MPa時,水平施工縫采用人工鑿毛,高壓氣或高壓水槍進行沖洗混凝土表面清除浮漿和松動石子的處理方法,確保結合面為粗糙面。清除的廢料通過人工收集,裝袋運出。在開展對承臺的二次澆注作業中,需要對其結合面進行灑水濕潤操作,但不允許有積水的存在。此外,還要控制水平施工縫的水泥砂漿接漿層厚度在20 mm以內,所使用的材料也需要與混凝土漿液相同。
4? ? 溫控現場監測
鑒于承臺的對稱性,在承臺1/4范圍內布置溫度測點。
采用JMT-36D溫度傳感器和配套儀器進行測量,測量范圍-30~120 ℃,精度(±0.1)℃。
澆筑混土后在對測點溫度進行測量的同時,對混凝土表面溫度進行測量。
混凝土內部最高溫度是指混凝土施工期的內部最高的溫度值,確保此溫度在75 ℃以內。
混凝土內表溫差是指混凝土內部斷面平均溫度與混凝土表面5 cm處的溫度之差。確保此數值在25 ℃以下,而且降溫速率也需要在2 ℃/d以下。
5? ? 混凝土溫控措施
5.1? 優化混凝土配合比,降低水化熱溫升
優化混凝土配合比,盡量降低水泥用量,控制水化熱溫升,并盡量延長外加劑凝結時間,降低混凝土最高溫度。因此必須通過大量試驗,篩選減水率高、凝結時間長、性能優良的外加劑,最大限度地降低水泥用量,同時合理選擇配合比參數,使混凝土工作性能優良,便于施工。
5.2? 混凝土澆筑溫度的控制
混凝土盡量在氣溫較低時或在夜間澆筑。砂石料盡量堆高并采取遮陽措施。水泥入場溫度不應超過50 ℃,否則應采取相應措施進行降溫,如要求水泥廠家在水泥出廠前放置一段時間,或采取多次倒運的方法降低水泥使用溫度。摻入水化熱減低劑來降低水化熱,從而降低混凝土最高溫度。
5.3? 控制混凝土澆筑間歇期、分層厚度
為了降低老混凝土的影響,應盡量縮短施工間歇期。由于施工等原因,主墩承臺混凝土的施工間歇期應控制在14 d左右或更短,承臺與第一節墩柱的施工間歇期應控制在7 d左右或更短。
5.4? 冷卻水管使用及其控制
每層冷卻水管在被混凝土覆蓋并振搗完成后,即在該層水管內通水,澆完后前3天在內部溫度達到最高之前采用最大流量通水(20 L/mim),此后根據監測情況調整流量。控制冷卻用水進、出水溫度,進、出水的溫差應不大于10 ℃。在保證冷卻水管進水溫度與混凝土內部最高溫度之差不超過25 ℃條件下,盡量使進水溫度最低。待通水冷卻全部結束后,應采用水泥漿封堵冷卻水管。
5.5? 保溫及養護
混凝土在降溫階段如出現氣溫較低或突遇寒潮,內表溫差大于25 ℃時,必須對大體積混凝土進行保溫及養護。主墩承臺澆筑完每次混凝土后,頂面及時灑水養護,澆完最后一層混凝土,待混凝土初凝后表面覆蓋土工布進行灑水保溫養護。以防止表面散熱過快,形成較大的內表溫差產生應力裂縫,同時防止早期混凝土干縮裂縫。
6? ? 結語
大體積混凝土施工質量首先要從源頭控制,確保材料合格,同時對配合比進行多次試驗,選擇最佳配合比,保證混凝土的和易性。其次在澆筑過程中對混凝土的振搗要制定翔實的時間計劃表,確?;炷翝仓^程中水化作用在合理范圍內。最后,加強混凝土的養護,嚴格按照時間段進行養護保濕,提高混凝土的強度,保證質量。
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