我國《大體積混凝土施工規范》GB50496 - 2009 里規定: 混凝土結構物實體最小幾何尺寸不小于 1m 的大體量混凝土,稱之為大體積混凝土。大體積混凝土結構厚實,混凝土量大,工程條件復雜,施工技術要求高,水泥水化熱較大,易使結構物產生溫度變形,在冬季施工時更應嚴加管控。
以某住宅小區工程基礎筏板冬季施工為例,主樓部分基礎筏板厚度為 1.3m,公寓樓為 1. 8m。針對大體積混凝土的施工工藝,制定專項方案。
1 大體積混凝土施工溫控技術保障措施
由于大體積混凝土構件混凝土水化熱集聚在構件內部不易散發出去,造成內外溫差過大,混凝土表面可能出現過大拉應力而產生裂紋。
大體積混凝土的中心溫度與表面溫度之差應小于 25℃,混凝土表面溫度與室外空氣最低溫度之差應小于 20℃,為此制訂如下措施。
\\( 1\\) 合理選擇原材料,優化混凝土配合比。改善骨料級配,摻加粉煤灰和外加劑,在保證混凝土強度的前提下,盡可能降低水泥用量和水化熱。
采用級配良好的 5 ~30mm 碎石,減小針狀、片狀、石粉含量。采用優質中砂,細度模數大于 2. 30,含泥量小于 1%。在混凝土中摻入Ⅱ級粉煤灰取代部分水泥,以減少水泥用量,降低水化熱。在混凝土中摻用高效減水劑,延長混凝土初凝時間,滿足混凝土設計強度,延緩水泥水化熱峰值出現的時間。
混凝土坍落度控制在15 ~18cm,水灰比宜在0.5 ~0.55 之間,和易性好,不泌水,便于泵送。大體積混凝土采用泵送工藝,泵送過程中常會發生輸送管堵塞故障,故提高混凝土的可泵性十分重要。須合理選擇泵送壓力,泵管直徑,輸送管線布置應合理。泵管上苫蓋棉氈布保溫。
\\( 2\\) 預埋冷卻水管。在混凝土內預埋冷卻水管,通過冷卻水管內水的熱交換作用和循環流動,由循環水帶出混凝土內水化熱的熱量,降低混凝土結構內的溫度以達到減少內外溫差的目的。采用內散外蓄綜合養護措施,可有效降低混凝土的溫升值。每層冷卻水管均在混凝土澆筑至水管標高后,根據溫升情況開始通水。施工時要做好進出水溫的測量記錄,以便調整控溫措施。冷卻管要做到密封、不滲漏,并在指定部位設測溫裝置,外部接進出水總管、水泵?;炷羶壤鋮s管采用DN50 硬塑料管。
\\( 3\\) 減小澆筑層厚度,加快混凝土散熱速度。
\\( 4\\) 控制混凝土入模溫度,因冬季施工,既要避免混凝土初期受凍,又要防止因混凝土入模溫度過高而增加混凝土內部絕熱溫升,應控制混凝土入模溫度在 5 -10℃之間?;炷羶炔繙囟仁撬嗨療岬慕^熱溫升、澆筑溫度和結構的散熱溫降等各種溫度的疊加,因此,降低混凝土入模溫度,可有效降低混凝土內部溫度。
\\( 5\\) 加強混凝土內部溫度測量監控。為測定混凝土結構內部溫度,在構件混凝土中埋設熱敏電阻元件,進行溫度應力計算,實行“溫差—溫度應力”雙控制,指導養護、保溫工作。測溫制度: 在混凝土溫度上升階段每 2 小時測一次,溫度下降階段每 8 小時測一次,同時應測大氣溫度。根據觀測結果確定冷卻水管通水量、通水時間和蓄熱養護時間等,以降低混凝土內外溫差。所有測溫點均應編號,進行混凝土內部不同深度和表面的溫度的測量,測溫工作應由經過培訓、責任心強的專人負責。測溫記錄應交技術人員閱簽,并作為對混凝土施工和質量的控制依據。
2 質量控制措施
\\( 1\\) 加強對人員的技術管理,對于每一個環節的施工節點,都要進行施工前的技術交底,施工結束后要進行施工過程的技術應用總結,特別是對大體積混凝土施工過程中產生的各種現象,仔細分析,討論研究,做到施工過程中不出現差錯。
\\( 2\\) 合理組織勞動力及機械設備。施工人員分兩大班四六制作業。
每班交接班工作提前半小時完成,并明確接班注意事項,以免交接班過程帶來質量隱患?;炷翝沧⒉捎米杂墒奖盟?,并用塔吊配合,以免接、拆泵或堵管時混凝土出現冷縫。每臺泵輸出混凝土量為 22m3/ h 左右,塔吊吊運混凝土 4. 5m3/ h 左右。人員安排應滿足施工方案的要求,事先做好人員調動工作,對人員做到有序管理。
\\( 3\\) 采用切實可行的施工工藝。根據泵送大體積混凝土的特點,采用“分段定點,一個坡度,薄層澆筑,循序推進,一次到頂”的方法。這種自然流淌形成斜坡混凝土的方法,能較好地適應泵送工藝,避免混凝土輸送管道經常拆除、沖洗和接長,從而提高泵送效率,簡化混凝土的泌水處理,保證上下層混凝土澆筑間隔不超過初凝時間。由于大體積泵送混凝土表面水泥漿較厚,故澆筑結束須在初凝前用鐵滾筒碾壓數遍,打磨壓實,以閉合混凝土的收縮裂縫。
\\( 4\\) 澆筑順序。由南向北推進。在每個澆筑帶的前后布置兩道振動器,一道在坡腳處,一道在卸料處。前者主要解決下部振搗,后者主要解決上部振搗。嚴格控制振搗時間、移動間距和插人深度。每個出料口振搗器總數不少于 4 臺,確保振搗密實。
\\( 5\\) 泌水排出。泵送混凝土振搗后泌水較多,在基坑北則設集水坑用抽水機排入排水溝。
\\( 6\\) 表面處理。澆筑后,按標高用刮刮尺刮平,在初凝前用鐵滾筒碾壓數遍。在終凝前表面木抹打磨壓實、防止干縮裂紋。
3 施工要點
\\( 1\\) 混凝土澆筑前,分區設置標高控制點,采用硬標高,由鋼筋支架引出。
\\( 2\\) 布料管設在底板頂面上鋪設,荷載由鋼筋支架承擔。泵管固定牢靠,以免泵送發生的震動破壞鋼筋網片。為防止大體積混凝土出現“冷茬”,配備布料斗 2 個,用塔吊配合澆筑混凝土。
\\( 3\\) 預埋錨桿和測溫點預埋管,在事后均在板面處割除,再用砂漿抹平處理。對鋼支撐立柱、管井亦作類似處理。
\\( 4\\) 塔吊底座預埋位置應結合現場鋼支撐的實際位置作適當調整,以便在地下室施工階段\\( 此時鋼支撐尚未完全拆除\\) 進行塔吊組裝。及早投入使用。
\\( 5\\) 商品混凝土詳細“供貨計劃”應盡早落實,至少在底板鋼筋完成前 10 天。
\\( 6\\) 澆筑底板混凝土期間,必須做好細致的組織工作。分班\\( 日夜三班\\) 、分泵安排管理和值班人員。專人負責交通秩序、材料、現場調度、紀錄車數、質量、安全、抽水、留試塊和測溫工作。
\\( 7\\) 分層分級做好各階段技術交底工作。
\\( 8\\) 測溫元件的選擇應符合下列規定: 測溫元件的測溫誤差不大于0. 3℃ \\( 25℃ 環境下\\) ; 測試范圍應為 - 30℃ 至 150℃ ; 絕緣電阻大于500MΩ。