淺談地鐵施工中大體積混凝土施工質(zhì)量控制

徐州地鐵集團有限公司 江蘇 徐州 221000

1 目的

根據(jù)分析總結(jié),指導后續(xù)大體積混凝土施工,通過合理安排施工組織,嚴格控制各施工工序,減少大體積混凝土溫度收縮裂縫,降低因裂縫而產(chǎn)生的滲漏水,從而保證大體積混凝土施工質(zhì)量。

2 定義

我國《大體積混凝土施工規(guī)范》GB50496-2009里規(guī)定,混凝土結(jié)構(gòu)物實體最小幾何尺寸不小于1m的大體量混凝土,或預計會因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導致有害裂縫產(chǎn)生的混凝土,稱之為大體積混凝土。

3 特點

①結(jié)構(gòu)厚實,混凝土量大,工程條件復雜;

②施工技術要求高,水泥水化熱較大(預計超過25度),易使結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生溫度變形;

③混凝土澆筑量大,需施工單位協(xié)調(diào)多方單位共同協(xié)作完成。

4:大體積混凝土開裂原因分析

4.1 干縮裂縫 干縮裂縫是由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導致變形不同的結(jié)果。混凝土受外部條件的影響,表面水分損失過快、變形較大,內(nèi)部濕度變化較小、變形較小,較大的表面干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束,產(chǎn)生較大拉應力而產(chǎn)生裂縫?；炷粮煽s主要和水灰比、水泥成分、水泥用量、集料性質(zhì)和用量、外加劑用量等有關。

4.2 塑性收縮裂縫 塑性收縮是混凝土在澆筑結(jié)束后尚在塑性狀態(tài)發(fā)生的收縮,收縮裂縫形成過程與混凝土泌水有關?；炷猎谀Y(jié)過程中水分向外蒸發(fā)時會引起局部應力,因此當蒸發(fā)速率大于泌水速率時會發(fā)生局部塑性收縮開裂。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風天氣出現(xiàn),裂縫多呈中間寬、兩端細,且長短不一,互不連貫狀態(tài)。常發(fā)生在混凝土表面積較大的面上,較短的裂縫一般長20～30cm,較長的裂縫可達2～3m,寬約1～5mm。深度一般3～10cm,通常延伸不到混凝土板邊緣。

4.3 溫度裂縫 溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中?；炷翝沧⒑?在硬化過程中,水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱,由于混凝土的體積較大,大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā),導致內(nèi)部溫度急劇上升,而混凝土表面散熱較快,這樣就形成內(nèi)外的較大溫差。

5 大體積混凝土開裂控制措施

5.1 混凝土配合比控制

(1)粗骨料宜采用連續(xù)級配,細骨料宜采用中砂。

(2)外加劑宜采用緩凝劑、減水劑;摻合料宜采用粉煤灰、礦渣粉等。

(3)大體積混凝土在保證混凝土強度及坍落度要求的前提下,應提高摻合料及骨料的含量,以降低單方混凝土水泥用量。

(4)水泥應盡量選用水化熱低、凝結(jié)時間長的水泥,優(yōu)先采用中熱硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥、大壩水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥等。

5.2 混凝土拌合及運輸控制

(1)根據(jù)施工規(guī)范要求,大體積混凝土施工應優(yōu)先選用低水化熱的水泥,如粉煤灰水泥和礦渣硅酸鹽水泥,以預防溫度收縮裂縫的產(chǎn)生;

(2)檢查混凝土配合比,同時摻粉煤灰和外加劑,按配合比摻加粉煤灰以減少水泥用量,降低水灰比,減緩混凝土早期強度的增長,使混凝土緩慢降溫,降低水化熱;

(3)大體積混凝土澆筑采用商品混凝土,要求商品混凝土拌合選材固定、計量準確、拌合時間達到規(guī)范要求。坍落度損失控制在允許值內(nèi),混凝土連續(xù)灌注。

(4)混凝土運到澆筑地點,應符合澆筑時規(guī)定的坍落度(車站頂板及底板當混凝土運到達現(xiàn)場混凝土塌落度應為180～200mm),施工現(xiàn)場出現(xiàn)離析現(xiàn)象時,必須在澆筑前進行二次攪拌;

(5)經(jīng)現(xiàn)場施工測試及現(xiàn)場施工經(jīng)驗,混凝土罐車運輸最佳數(shù)量。

m:混凝土罐車運輸最佳數(shù)量(罐車通常為每車12方)

n:泵車數(shù)量

d:每臺泵車每小時澆筑方量(50方)

h:攪拌站至工地運送時間

5.3 混凝土入?？刂?/h3>

(1)根據(jù)現(xiàn)場施工道路、泵車站點、混凝土澆筑方量合理選擇所需泵車長度及數(shù)量,通常在現(xiàn)場條件允許情況下,泵車數(shù)量300方以內(nèi)采用一臺澆筑,300～800方采用兩臺,800方以上采取兩臺以上;

(2)振動棒數(shù)量每臺泵車選擇兩臺,施工中多采用50型振動棒(振動直徑為500mm)、70型振動棒(振動直徑為700mm),50型振動棒采用500*500梅花型振搗,70型振動棒采用700*700梅花型振搗;

(3)大體積混凝土澆筑時應選擇在一天氣溫較低時間段施工,控制混凝土入模溫度,夏季混凝土澆筑時應適當采用降溫措施,如:加入適量冰塊,布設冷凝管等。

(4)大體積砼施工,在澆注過程中防止因水化熱產(chǎn)生裂縫,在施工過程中應采用分塊分層分段進行澆注;

豎向分段

(5)采用商品砼泵送入模,插入式振搗棒及平板振搗器振搗,分層、分段對稱連續(xù)澆注。在結(jié)構(gòu)分段內(nèi)底板砼順車站坡度方向由高向低連續(xù)澆注。

(6)縱向由一端向另一端澆筑,橫向由中間向兩側(cè)澆筑,分層、分條帶澆筑,每層的澆筑層厚度在40cm以內(nèi),混凝土澆筑帶每條寬度2m左右,每條混凝土接茬時間不超過40min。

5.4 混凝土養(yǎng)護控制

1.混凝土養(yǎng)護,在混凝土二次收面完成初凝后,無浮漿且人員行走腳印不下沉,開始養(yǎng)護,要求側(cè)墻采用噴淋養(yǎng)護,板面采用蓄水養(yǎng)護,水養(yǎng)期不少于7天,養(yǎng)護期不少于14天。養(yǎng)護施工定方案、定人員、定設備、定時間、定措施,確保養(yǎng)護方案嚴格執(zhí)行。

2.砼初凝時,進行砼面的提漿,壓實、抹光工作,初凝后終凝之前進行二次壓光,以提高砼強度,減少收縮量。

3.砼強度未達設計要求強度前,不得拆模。

4.可預埋冷水管,通過循環(huán)水將混凝土內(nèi)部熱量待帶出,進行人工導熱。

6 結(jié)語

大體積混凝土內(nèi)出現(xiàn)的裂縫按深度不同,分為貫穿裂縫、深層裂縫及表面裂縫三種。貫穿裂縫切斷了結(jié)構(gòu)的斷面,可能破壞結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性,其危害性嚴重;而深層裂縫部分也切斷了結(jié)構(gòu)斷面,也有一定危害性;所以地鐵施工大體積混凝土時一定要控制好施工質(zhì)量,嚴禁形成貫穿裂縫及深層裂縫,控制表面裂縫的產(chǎn)生,為后期地鐵運行維護減少壓力。