超長超高組合池混凝土設計施工技術研究

錢友東

摘 要：針對混凝土組合池設計施工技術問題，與某線路板工程相結合，分別從選材、設計、生產、施工和養護等方面介紹混凝土配合比設計要點難點及合理科學的組織施工的方法，有效解決該項目要在地下超長超寬超高的結構中實現無縫施工的技術難點。根據研究結果可知，通過采用高效減水劑、細度2.8中砂、連續粒徑5—25mm的青石、泰州國電Ⅱ級粉煤灰、鹽城聯鑫S95級礦粉，并注重設計驗證、施工指導、現場監管、后續拆模與養護等工作，使得該項目5個超長超高混凝土組合池的無縫設計目標順利達成。

關鍵詞：超長超高;組合池;設計施工;抗滲防裂混凝土

在建筑工程中，混凝土作為主要的施工材料，是水硬性不均勻材質，其本身具有很大的自收縮特性。因此很難杜絕裂縫的出現。這種情況尤其在地下室超長、超寬、超高的墻板上更容易大面積出現，防不勝防。抗裂抗滲性能對整體建筑質量具有直接影響，如若混凝土施工中經常出現滲漏、開裂等情況，不但會影響日常使用，還會使耐久性降低，對建筑結構安全穩定產生不良影響。對此，在實際施工中應根據設計標準與施工要求，從材料選擇、配合比設計、攪拌、澆筑、養護與拆模等各環節著手，牢牢把握混凝土配方設計及施工技術要點，使混凝土抗裂抗滲抗凍等性能得到極大提升。

1 項目概況

以某線路板工程為例，該工程建筑面積5萬m2左右，屬于框剪結構，其中有5個大型組合池。所用混凝土強度等級在C30—C35之間，一個組合池的池壁澆筑方量約1000方，池壁規格為（50m×30m×9.5m），對混凝土防水、抗滲、抗裂性能要求嚴格。該工程施工難點在于地下超長、超高的結構實現無縫銜接，這需要從選材、設計、生產、施工和養護等方面著手，做好原料選用工作，還要重視設計驗證、施工指導、現場監管、后續拆模與養護等各環節的高效開展，為了滿足抗裂性要求，該項目采用高效減水劑、細度2.8中砂、連續粒徑5—25mm的青石，并嚴格控制砂石含泥量，降低水化熱，在配合比設計中大摻量復合摻加Ⅱ級粉煤灰、S95級礦粉、優質膨脹劑，還將混凝土的攪拌時間延長10—20s，將坍落度控制在160左右，確保組合池得以順利建成。

2 混凝土組合池設計施工技術的應用方法

2.1 選材階段

該階段應保障所選材料充分滿足工程要求，包括水泥、水、骨料與外加劑等，由此確保混凝土澆筑質量。該項目對抗裂性要求較高，可采用低熱水泥控制水化熱，嚴格控制砂石含泥量，不可超過0.5，采用高效減水劑、細度2.8中砂、連續粒徑5—25mm的青石。此外，還應注意以下要點，即砂子與石子應分開堆放，禁止混放、亂放和受到污染;水泥、外加劑應存儲到各自的庫房內，與地面相距超過30cm，且倉庫還應設置完善的防雨措施，以免粉料、外加劑等受潮或者受到污染。在混凝土配制中，應嚴格控制水泥和水的用量，并不是越多越好，而是要讓混凝土粘性適中，擁有良好的流動性、保水性，只有滿足上述要求才屬于合格的混凝土。在同時用引氣劑和高效減水劑進行配制時，應盡量減少水和凝膠的用量，促進混凝土耐久性得到提升，從原材料根源上控制整體質量[1]。

2.2 配合比設計階段

根據施工實際需求進行配合比設計，在正式生產之前應進行試配，綜合分析骨料含水率、實際用水量、坍落度等指標，才可使配制的混凝土與施工要求相符。該項目在配合比設計中，首先，對粗、細骨料的實際含水率進行確定，由此確定實際用水量，然后檢查保水性、坍落度、流動性等指標，判斷是否符合施工要求，最后檢查混凝土試件，分析設計強度、抗滲抗裂等性能能否滿足相關規定。值得強調的是，還應盡量降低砂率，控制混凝土自身收縮。該項目中大摻量復合摻加泰州國電Ⅱ級粉煤灰、鹽城聯鑫S95級礦粉，在保障強度要求的情況下，盡量減少膠凝材料的使用，降低水化熱，由此降低溫度引力，以免因內外溫差過大產生裂縫。同時，在配合比中加入10%的SY-K抗裂膨脹劑使收縮得到補償[2]。

2.3 生產階段

應根據氣候情況測試骨料含水量，在進行實驗室配比后，將配比結果應用到工程實踐中，成為實際施工配比，并記錄好實際用水量，在此基礎上進行混凝預拌。該項目在預拌期間，應注重投料偏差控制，將所需預拌材料都嚴格控制在合理范圍，一般骨料偏差應為±2%，其他材料偏差應為±1%;還要控制好外加劑摻量，規范配比，由專業技術人員開展外加劑稱量、投料等工作;該階段可適當延長混凝土的攪拌時間，在標準時間的基礎上延長10—20s，對坍落度嚴格控制，保持在160左右，還要確保流動性、包裹性與施工要求相符合，確保混凝土穩定性;保障混凝土輸送管設備運行狀態正常，管道安裝牢固，避免彎曲，接口位置嚴密，避免出現漏漿情況;料斗內混凝土應保證充足，輸送間隔不可超過45min，合理控制車輛的等待時長，避免壓車和斷車情況發生，使混凝土質量受到損害[3]。

2.4 施工階段

在施工指導中，與業主及施工主體提前進行技術交底。因新拌混凝土具有時效性，在澆筑之前應檢查好水電是否正常、人員是否到位，采用6個加長震動棒，禁止隨意加水;利用一臺泵車轉圈式澆筑，每層澆筑高度控制在50公分以內。水池總高度為9.5m，需要轉19圈才能打完，此舉可保障振搗均勻，底部混凝土的密實度要求也會得到滿足。此外，先對底部進行混凝土澆筑，可使水化熱、初期收縮應力得到最大程度的釋放。為了保證振搗密實，在澆筑結束后用插入式振搗器進行振搗，快插慢拔，以免出現過振、漏振等情況。每個點位的振搗時間控制在20s左右，當底部混凝土臨近初凝時，收縮應力釋放達到80%左右，開始澆筑下一層混凝土覆蓋上面，為了達到無縫銜接的目標，在接縫處理、分層振搗期上，應插入直到下層混凝土的上部反復振搗。對于泵送混凝土來說，還應根據要求制作抗壓抗滲試件，每間隔200m3制作1組抗壓試塊，每間隔500 m3制作1組抗滲試塊。由此監督反映混凝土質量和施工質量[4]。

2.5 養護階段

在澆筑結束后需要科學養護，與養護人員進行技術交底，與普通混凝土相比，抗滲防裂混凝土對保濕掩護的要求更高，需要在24—36h后先松動模板，不拆除模板，再從池壁頂部向下澆水養護，合理控制操作頻率，使池壁混凝土能夠始終處于潮濕狀態。在養護7天后拆模，并繼續每天澆水養護，頻率為每天5—8次，直至養護14天才可完成。由于該工程組合池具有的特殊性，為保障工程質量，宜繼續內外澆水養護，頻率為每天3—4次。直到28天才可停止。在結構實體強度達到后，經過閉水試驗合格后應及時回填土，使混凝土強度得到保障，預防裂縫產生，提高混凝土抗滲、抗裂性能[5]。

結束語

在混凝土設計施工中，抗滲抗裂屬于系統性工程，同時裂縫也是施工質量控制的重點所在，應充分掌握裂縫的形成機理，才可在施工各環節采取有效措施進行預防。在混凝土組合池施工中，應注重材料選擇、施工和后期養護，根據設計要求合理配制各項原料，使配合比滿足工程要求，混凝土抗裂抗滲等性能得到極大提升，有效解決該項目要在地下超長超寬超高的結構中實現無縫施工的技術難點，取得業主的認可和滿意。

參考文獻：

[1] 陳宜言， GFRP-混凝土-鋼組合梁橋設計施工關鍵技術研究. 廣東省，深圳市市政設計研究院有限公司，2019-04-09.

[2] 張林釗.鋼—混凝土組合箱梁橋面板的組合施工技術研究[D].重慶交通大學，2019.

[3] 王昆.跨鄭石高速立交鋼-混凝土組合梁橋設計與施工技術研究[D].浙江大學，2020.

[4] 郭欣欣.型鋼混凝土組合結構施工技術研究[J].建筑工程技術與設計，2019（11）：12-14.

[5] 畢輝，梁波，田永林，林澍鈿.混凝土養護及檢測自動化設計研究[J].中國設備工程，2020（11）：165-167.