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浅谈桥梁承台大体积混凝土冬季施工技术措施
大体积混凝土水化热裂缝虽然不可避免,但是通过合理手段是可以控制的'.根据大跨度桥承台大体积混凝土冬季施工中,防止温度裂缝措施及混凝土养护等方面介绍了大体积混凝土裂缝的控制方法和施工工艺.
作 者:宋彦光 王海涛 作者单位:宋彦光(黑龙江省龙建路桥第三工程有限公司)王海涛(黑龙江省龙建路桥第五工程有限公司)
刊 名:黑龙江交通科技 英文刊名:COMMUNICATIONS SCIENCE AND TECHNOLOGY HEILONGJIANG 年,卷(期): 32(3) 分类号:U445 关键词:大体积混凝土 裂缝控制 质量控制承台大体积混凝土的施工注意重点有哪些?
①水泥:选用水化热低,初凝时间长的矿山水泥,并控制水泥用量,一般控制在300kg/m3以下,
②砂、石:砂选用中、粗砂,石子选用0.5~3.2cm的碎石或卵石,
夏季砂、石料可设简易遮阳棚,必要时可向骨料喷水降温。
③外加剂:可选用复合型外加剂和粉煤灰以减少用水量和水泥用量,延缓凝结时问。
④按设计要求敷设冷却水管,冷却水管应固定良好。
⑤厚度较厚,一次浇筑混凝土方量过大时,在设计单位和监理同意后可分层浇筑,通过增加表面系数,以利于混凝土的内部散热。分层厚度以1.5m左右为宜,层问间隔时间5~14d。上层浇筑前,应清除下层水泥薄膜和松动石子以及软弱混凝土面层,并进行湿润,清洗。
承台大体积混凝土施工温度控制监理措施有哪些?
(1)尽量降低承台砼受约束作用
因承台砼在浇注完成后要受到封底砼及钻孔灌注桩桩头锚固筋约束的作用,在砼浇注初期其弹性模量低,有可能在底部产生收缩裂缝,为尽量减少承台砼受约束作用,把封底砼的表面收光、整平,尽量减少约束,
(2)水泥的选用
产生承台大体积砼结构裂缝的最主要原因是水泥水化热的大量积聚,使砼出现早期温升及后期降温现象。一般来说水泥用量每减少10kg.水化热温度相应减少1℃.
(3)掺入外加剂
承台砼掺入了1.7%的高效缓凝减水剂NOF-2A,它起到延长砼缓凝时间,改善砼和易性,同时减少了拌和用水量,降低了水灰比,从而降低了水化热;同时还掺加了25%超细粉,结合国内外相关资料,它起到明显降低水化热的作用。同时还推迟了浇筑最高温度峰值出现的时间。
(4)粗细骨料级配控制
石子级配选用连续级配,10~20mm(60%),16~31.5%(40%)掺配,细集料选用中砂,细度模数2.97,砂率40%。这样可以尽可能减少用水量和水泥用量,施工中必须严格控制粗细骨料的含泥量;含泥量大,不仅增加砼收缩,同时降低抗拉强度,对抗裂十分不利,本项目施工用石子进行水洗,砂子过筛。
(5)选择合理的浇筑时间
根据计算的承台一次浇注时砼相应龄期内部平均温度,第一天内部温度偏低,所以宜选择以一天气温度较低的时间开始施工,也降低了砼的入模温度。
(6)控制出机温度和浇注温度(入模温度)
对于砼出机温度影响最大的是石子及水的温度,砂次之,水泥的温度影响最小,因此降低出机温度最有效的办法是降低石子温度,在6~7月份,环境温度较高,防止太阳直接照射,可用蓬布覆盖,必要时提前洒水降温.
若气温在白天过高,则用蓬布覆盖集料,避免集料因阳光直接照射而温度太高,在砼输送泵水平泵管的整个长度内覆盖一层草袋,经常洒水,减少砼泵送过程中吸收热量,
运输车用蓬布包裹,防止日光直接照射.采用四台泵车同时施工,加快施工速度。
(7)砼施工控制
砼抗拉强度远较抗压强度小,这是砼容易开裂的内在因素。根据有关试验资料,普通砼的极限拉伸离散性很大,这与水泥用量、水泥砂浆量、水灰比、粗骨料品种、砂石含泥量、砼捣固程度以及养护条件有关。在施工中必须创造各种条件,确保砼均匀密实。
在砼的拌和过程中严格控制拌和时间不小于1.5min,确保砼均匀,在砼灌车将砼输送进砼输送泵以前要不断的转动,确保砼均匀一致。
在砼的浇注过程中将产生大量的泌水,在整个砼浇灌过程中用泵不断排除,或在模板的另一端预留孔洞将泌水及时排出模板外,有利于提高砼的抗裂性。
(8)合理布置测温管及散热管,控制好进水温度
按承台温度应力场特征,水平布置散热管,8#~11#墩承台各设3层,每层设4道测温管,层距1.3m,上下层距表面和底面1.2m;同层间距1.5m,采用Φ25.4mm的钢管,另根据温度场的特征结合测温管布置情况,竖向布置测温管,其中9#、10#墩承台设置16个测温管,8#、11#墩设置12个测温管,温度采用感应温度仪测量。
(9)砼的养护
养护主要是起到保湿和保温作用,保温的主要目的是减少砼表面的热扩散,降低表面的温度梯度,防止产生表面裂缝;以及延长散热时间,充分发挥砼强度的潜力及材料松驰特性,使平均总温差对砼产生的拉应力小于砼土抗拉强度,防止产生贯穿性裂缝。保湿的主要目的是防止砼表面出现收缩裂缝。砼浇注完成,用木抹抹平压光后,即用两层草袋和一层油毡布在上表面覆盖并洒水养护。因四周钢模板散热系数大,也要用两层草袋提前覆盖保温,并经常浇水湿润,避免表面温度梯度过大。
(10)拆模时间
早期因水泥水化热使砼内部温度很高,如过早拆模,砼表面温度较低,形成很陡的温度梯度,产生很大的拉应力。而早期强度低,极限拉伸小的砼处于不利的温度条件下,就极易形成裂缝。
桥梁大体积混凝土施工技术
文章针对京石铁路客运专线桥梁大体积混凝土施工提出了解决方案,先通过对混凝土施工的'热工计算判别大体积混凝土施工,总结了大体积混凝土施工时混凝土内部降温措施、养护期温度控制措施,确保大体积混凝土的施工质量.
作 者:杨五七 作者单位:中铁一局集团第一工程有限公司,陕西,渭南,714000 刊 名:中国高新技术企业 英文刊名:CHINA HIGH TECHNOLOGY ENTERPRISES 年,卷(期): “”(3) 分类号:U445 关键词:大体积混凝土 热工计算 降温措施 温度控制 桥梁施工桥梁混凝土冬季施工分析
本文对桥梁冬季混凝土施工受冻问题进行了分析,提出桥梁混凝土冬季施工方法、措施及施工注意事项,最后提出桥梁混凝土质量检验,对桥梁冬季混凝土施工提供一定借鉴作用,仅供同行参考.
作 者:彭鹏程 作者单位:中铁二十局集团第一工程有限公司 刊 名:中小企业管理与科技 英文刊名:MANAGEMENT & TECHNOLOGY OF SME 年,卷(期):2010 “”(13) 分类号:U4 关键词:混凝土 冬季施工 质量检验丹东地区混凝土冬季施工技术措施浅析
本文以丹东实际气候状况为背景,给出了几条在丹东地区混凝土冬季施工技术措施,为控制混凝土冬季施工质量提供一些建设性的意见.
作 者:吴岩 作者单位:丹东市建筑工程质量检测中心,辽宁,丹东,118000 刊 名:中国科技博览 英文刊名:ZHONGGUO BAOZHUANG KEJI BOLAN 年,卷(期): “”(1) 分类号:U445.4 关键词:混凝土 冬季施工 温度控制 外加剂 养护1 工程案例
某大楼工程建筑面积约17260.2m2(其中地下室面积约为8612.7m2),本工程主体地下3层,主体地上5层。建筑物呈不规则四边形,长69.3m,宽47.6m;工程为天然基础,基础持力层为强风化岩层,地基承载力特征值为500kN/m2,为框架抗震墙结构。本工程设计标高±0.00相当于珠基高程25.70m,建筑高度22.7m,地下室天面标高为为±0.00,地下3层总高12.9m,首层高4.2m,2层高 3.4m,3层高3.4m,4层高3.4m,5层高3.3m。地下1层4.5m,地下2层4.2m,地下3层4.2m。
2 大体积混凝土的结构特点
在进行大体积混凝土施工时,混凝土中产生的水化热很难散发,当混凝土内部温度和外界环境温度的温度差大于规定值后,就会在混凝土的表面产生裂缝。大体积混凝土结构的主要特点如下:
2.1 大体积混凝土的抗拉伸变形能力差。由于大体积混凝土的结构面比较大,施工中使用的水泥量也很大。混凝土浇筑完成后,水泥凝固过程中会产生大量的热能,这些热能会不断的在混凝土中集聚,混凝土内部就会产生很大的拉应力,当拉应力大于混凝土的抗拉强度时,混凝土的表面就会出现开裂,使混凝土的抗拉强度降低,并出现严重的渗漏。
2.2 一般情况下,大体积混凝土多在基础工程中应用,而基础工程中一般配置了比较多的钢筋。由于混凝土变形模量和钢筋变形模量差距较大,混凝土凝固过程中有可能导致钢筋表面出现辐射性裂缝。
2.3 混凝土在凝固过程会有水化热产生,并且因水化热造成的温度应力会对混凝土结构造成长期的影响,并且上部混凝土结构也会产生比较大的`应力,在这些应力的影响下,会因为拉应力过大出现裂缝。
2.4 由于混凝土为非均质材料,在混凝土硬化过程中,会出现不均匀的体积变化。例如,混凝土中骨料出现的收缩也许会比较小,而水泥石产生的收缩也许会很大,这些因素都导致混凝土的变形不够均匀。也正是由于这些不均匀的变形,使得混凝土硬化过程中会有约束力出现,导致混凝土表面出现裂缝。
3 混凝土出现裂缝的主要原因
在大体积混凝土施工过程中,导致其结构表面出现裂缝的原因有很多,但是总的来说主要有两方面因素:一方面是因为结构产生变形造成的裂缝,另一方面是因为结构荷载引起的裂缝。
3.1 水化热裂缝。调查显示,混凝土因不均匀沉降变形、收缩变形、温度应力影响出现裂缝的概率为82%,而结构荷载所造成的裂缝只有18%。其中因温差产生的裂缝尤为严重,不管是桥梁结构、建筑结构、还是水工结构,都有温度裂缝存在。而水泥凝固过程中释放的水化热无法扩散是造成裂缝出现温度的一个关键因素。计算证明,水泥水化产生的热量会使混凝土的内部温度升高至35℃~40℃,再加上混凝土浇筑过程中所产生的温度,大体积混凝土的内部温度会升高至55℃~80℃。在剧烈的温度应力影响下,混凝土表面不可避免地会出现裂缝。
3.2 混凝土收缩变形。大体积混凝土收缩变形主要有干缩变形、硬化收缩变形和塑性收缩变形。混凝土在凝固时,有很大一部分的水分会流失掉,从而造成收缩变形。一般浇筑完混凝土后,会在5h~15h 内终凝,这段时间内,水泥水化反应剧烈,水分快速蒸发,出现严重的收缩、失水情况,致使混凝土的表面出现了大量形状不规则的裂缝。
3.3 环境的湿度和温度。在浇筑混凝土时,施工环境也会对水泥水化热造成严重的影响。当外界温度比较高时,混凝土浇筑完成后的温度也较高,当外界环境温度较低时,混凝土浇筑完成后表面的温度会快速降低,而混凝土内部温度依然较高。由于内外部温差大,就会导致混凝土表面出现裂缝。在浇筑时,浇筑的温度、水泥水化热、散热速度都会导致混凝土结构表面出现裂缝。为了防止出现温度裂缝,首先要解决混凝土内部和外部环境之间的温度差。
4 大体积混凝土的施工技术
本工程采用商品混凝土,商品混凝土由专业搅拌站提供。混凝土缓凝时间控制在4h左右。
4.1 混凝土的质量要求。(1)商品混凝土进场时应有供方提供的每一运输车预拌混凝土的发货单。(2)运送时,运输车应保持混凝土拌合物均匀性,不应产生分层离析现象。(3)商品混凝土每车进入现场时,试验员都要对其进行塌落度的测量,以符合配合比设计要求,并认真核对商品混凝土出槽后历时数,确保不致超过初凝时间才允许使用。(4)水泥进场时,应有出厂合格证或试验报告,砂、石等材料应符合设计要求。(5)浇筑前应对模板浇水湿润。
4.2 混凝土浇筑程序。梁板和柱混凝土浇筑,先浇筑柱的混凝土,待梁、板模支好、钢筋绑扎好后,再浇筑梁、板混凝土。梁与柱的水平施工缝留置在梁底下5cm位置处。梁板混凝土浇筑按划分的施工缝连续浇筑。如因特殊情况(如停水、暴雨等),其施工缝按规范可以留置在次梁跨中三分之一的范围内,并留成垂直缝。
4.3 混凝土振捣要求。混凝土捣固除楼板采用平板式振动器外,其余柱、梁构件均采用插入式振动器。每一振点的振捣延续时间,应使混凝土表面呈现浮浆和不再沉落;插入式振捣器的移动间距不宜大于其作用半径的1.5倍,振捣器与模板的距离,不应大于其作用半径的0.5倍,并避免碰撞钢筋、模板等,注意要快插慢拔,不漏点,上下层混凝土搭接不少于50mm,平板振动器移动间距应保证振动器的平板能覆盖已振实部分的边缘。严格控制振捣时间,防止砼离析。竖向构件浇捣后应及时清除上部乳浆。
4.4 混凝土施工缝处理。在施工缝处继续浇筑混凝土时,已浇混凝土的强度(抗压)不应小于1.2N/mm2;在已硬化的混凝土表面上,清除水泥薄膜和松动的石子以及软混凝土层,并加以充分湿润和冲洗干净,且不得积水;在浇筑混凝土前,宜先在施工缝处铺一层水泥浆或与混凝土内成分相同的水泥砂浆;混凝土应细致捣实,使新旧混凝土紧密结合。
4.5 混凝土的找平及养护。(1)楼地面混凝土浇筑前,在柱处弹出标高控制线,用平板振动器振捣后,用3~4m双人刮尺按控制标高刮平,并使用一台水准仪复测整平;然后用长把拖抹平,保证混凝土面的平整,以便下道工序施工。混凝土水平构件应在收水前后进行2次持平压实。(2)混凝土应在浇筑完毕后的12h 以内对其进行湿润麻包覆盖、18h 后即浇水养护,浇水护养时间不得少于14d。
4.6 混凝土温度的监控。在浇筑混凝土前,将上端和下端均封闭好的测温管布置在测温点的平面位置,并使用测温组建在套管上进行布置,然后利用热电转化的方式监控各个结构部位混凝土的温度变化情况,收集好相关数据后对数据进行处理和分析。按照混凝土浇筑施工的顺序,在同一平面上布置测温点,本工程分别在各个厚度的承台基础上布置了八个温度测量点,并分别在各个测温点均布置上、中、下三个温度测量组件。其中下部温度测量组件布置在混凝土底部10cm、左右的位置,中部组件布置在混凝土的中间位置,上部温度测量组件布置在混凝土顶部10cm左右的位置。此工程温度测量系统设计的巡检周期为30s,并且保证混凝土内部和微机终端显示温度可以同时进行变化,达到了温度监测要求。此外,工程还安排了工作人员在现场对温度进行监控,并且要求混凝土升温至温度稳定这段时间内,每30min 提交一次监测结果,混凝土温度进入下降时,每间隔60min提交一次监测结果。当有异常情况出现时,要立即联系管理人员,并将记录工作做好。
5 结语
本文结合实际施工案例,对高层建筑基础承台大体积混凝土的施工特点进行了分析,并对混凝土施工过程中出现裂缝的原因进行了分析。然后对大体积混凝土的施工技术进行了探讨,对整个浇筑过程进行了监控。
参考文献
[1] 赵小路.房屋建筑地下室底板大体积混凝土施工技术[J].科技创业家,,7(5):112-113.
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[3] 邓兰艳,周谢萍.超厚底板大体积混凝土施工的温控及优化[J].建筑施工,2014,4(9):78-80.
焦炉基础大体积混凝土冬季施工质量控制
1工程概况
某焦炉基础长76.05m,宽16.3m,厚0.8m~1.2m,设计要求混凝土强度等级C25,加强带部分为C30。内配,Φ20@130双层钢筋网片,属于超长大体积混凝土。施工时间2009年1月8日,正值寒冬时节。加之该地区正降大雪,施工现场积雪厚度10cm,室外气温最冷降至-12℃。根据设计要求,混凝土应连续浇灌不留施工缝。针对此情况,施工企业对此工程精心研究方案,合理组织施工,在冬期圆满完成施工任务,施工质量经济效益很好。
2施工要点
2.1基底处理
岩面清冼前,对于已经清理干净的基底用常用的小锤进行岩面敲击,通过这种方式来进行基岩是否坚固的检测,若存在松动的岩块,应先进行清除,待清除完毕后才可进行下一道工序。完成岩面清洗后,项目的施工人员应以实际情况为基础进行地质素描图的绘制,并和项目的建设、设计、监理以及质检站等方面的相关人员协调一起对基底的地质与开挖方面的情况进行检查验收,值得注意的是岩面应保持洁净。
2.2模板的安装
从设计要求来看,施工中的测量放线环节为9.65m,在模板的安装中应对标高进行严格的控制,同时应做好加固,
通过脱模剂的应用来提升混凝土表面所具有的光滑度。按设计的要求进行模板安装后,应对模板的位置进行检测,确定是否存在偏差,同时还应对模板控制点所具有的高差进行检测。从该项工程技术来看,由于模板是悬置在钢筋上面的,因而导致安装弧形模板比较困难,正因为如此,应预先设置好支撑,通过内拉锚杆增设的方式来实现安装时对模板的控制,从而确保模板无法下沉和上浮。
2.3混凝土浇筑以及收面工序
焦炉基础大体积混凝土冬季施工中为了确保质量,应以施工组织设计为基础,有步骤的进行底板混凝土的施工,在施工过程中要控制好不同标号的混凝土所具有的浇筑位置。
在对硅粉混凝土进行收面时,应将一个自制的钢滚筒的一端安放在浇筑完成的混凝土的底板上,钢滚筒的另一端则应放在能够进行高程控制的槽钢上面,通过滚动的方式让混凝土的表面平滑。人工用木抹子对初凝的混凝土进行压平,在此基础上,通过钢抹子来进行抹面收光,由于硅粉混凝土的凝固速度较快,因而该项工作必须在混凝土浇筑完成后的三个半小时内完成。
由于弧形边墙弧形半径很窄,同时,捣振混凝土当中,水泡冒出后都粘固在钢模的里侧上剔除不掉,只能把钢模剔除以后,但这些混凝土表明依旧是有太多的孔洞,混凝土的施工质量定然会被影响。因而,采用合适措施及时处理是必要的。由于这些决策的实行,并运用上下两块不同模板,实行拆掉下部模板时收面,而且因上部模板作用规避混凝土成功,证明的确存在气孔。
★ 冬季施工技术措施