彭愛華
(江西省吉安市建筑安裝工程總公司,江西 吉安 343100)
某水泥廠5000t/d技改工程,鋼筋混凝土磨機(jī)基礎(chǔ)高6500mm,平面12m×22.1m,主要預(yù)留孔洞20-Φ600×2500mm,混凝土量為1691.8m3(已扣除孔洞體積)。混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25。該設(shè)備基礎(chǔ)將承受非常大的沖擊荷載,對(duì)砼的質(zhì)量要求非常高,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,保證混凝土的質(zhì)量。
混凝土施工與養(yǎng)護(hù)過程中,由于溫度和濕度的變化,常常導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生,這種發(fā)生在混凝土表面的細(xì)而淺的裂縫,大多數(shù)屬于干縮裂縫。雖然這種裂縫一般都較淺,但它對(duì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和耐久性仍有一定的影響。混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱,內(nèi)部溫度不斷上升,在表面引起拉應(yīng)力,溫度應(yīng)力往往和混凝土的干縮所引起的應(yīng)力共同作用,為了防止裂縫、減輕溫度應(yīng)力,可以從控制溫度和改善約束條件兩個(gè)方面著手,其中,施工操作方面的主要內(nèi)容有:
2.1 一次性綁扎鋼筋、支固模板,以保證混凝土的澆筑連續(xù),防止施工縫的產(chǎn)生。
2.2 砼中心水平位置埋設(shè)Φ50冷卻循環(huán)散熱水管,距基礎(chǔ)底300mm至基礎(chǔ)表面250mm埋設(shè)垂直散熱水管,間隔600mm回行均勻布置,即采用內(nèi)散外蓄綜合養(yǎng)護(hù)措施降低大體積混凝土的溫升值。
2.3 混凝土由現(xiàn)場攪拌。砂、石計(jì)量采用2臺(tái)自動(dòng)配料機(jī)。混凝土輸送采用2臺(tái)HBT-60輸送泵,輸送管徑Φ125。2臺(tái)輸送泵同時(shí)輸送砼,分別布置在12m左右兩側(cè)各3m處,澆筑時(shí)階梯式交替進(jìn)行,階梯高300mm。
3.1 選擇合適水泥
采用“海螺”42.5普硅水泥。
3.2 減少水泥用量
采用改善骨料級(jí)配,用干硬性混凝土,摻混合料,加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量、減少水泥水化熱,降低混凝土的溫升值,在滿足設(shè)計(jì)和混凝土可泵性的前提下,將42.5水泥用量控制在375kg/m3,提高水泥漿與骨料的粘結(jié)力,提高的混凝土抗裂性能。
3.3 摻外加劑,控制水灰比
根據(jù)設(shè)計(jì)要求,混凝土中摻加水泥用量4%的復(fù)合液,它具有防水劑、膨脹劑、減水劑、緩凝劑4種外加劑的功能。溶液中的糖鈣能提高混凝土的和易性,使用水量減少20%左右,水灰比可控制在0.55以下,初凝延長到5h左右。摻加外加劑可使混凝土密實(shí)性好,可有效地提高混凝土的抗碳化性,減少碳化收縮。減水防裂劑可以改善水泥漿的稠度,減少混凝土泌水,減少沉縮變形。
3.4 嚴(yán)格控制骨料級(jí)配和含泥量
選用5-40mm連續(xù)級(jí)配碎石,細(xì)度模數(shù)2.80-3.00的中砂 (通過0.315n凹篩孔的砂不少于15%,砂率控制在40%-45%)。砂、石含泥量控制在1%以內(nèi),并不得混有有機(jī)質(zhì)等雜物。
3.5 優(yōu)選混凝土施工配合比
水灰比是影響混凝土收縮的重要因素,使用減水防裂劑可使混凝土用水量減少25%根據(jù)設(shè)計(jì)強(qiáng)度及泵送混凝土坍落度的要求,經(jīng)試配優(yōu)選,確定混凝土配合比如下:水泥:砂:碎石:復(fù)合液=0.25:1:1.82:2.51:0.04。
3.6 嚴(yán)格控制混凝土入模溫度
施工過程中應(yīng)對(duì)碎石灑水降溫,保證水泥庫通風(fēng)良好,自來水預(yù)先放入80m3的地下蓄水池中降溫。使入模溫度控制在25℃以下。
3.7 加強(qiáng)技術(shù)管理
由南向北不間斷地推進(jìn)。根據(jù)泵送大體積混凝土的特點(diǎn),采用“分段定點(diǎn),一個(gè)坡度,薄層澆筑,循序推進(jìn),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(yīng)泵送工藝,避免混凝土輸送管道經(jīng)常拆除、沖洗和接長,從而提高泵送效率,加強(qiáng)原材料的檢驗(yàn)、試驗(yàn)工作。施工中嚴(yán)格按照方案及交底的要求指導(dǎo)施工,明確分工,責(zé)任到人。加強(qiáng)計(jì)量監(jiān)測工作,定時(shí)檢查并做好詳細(xì)記錄,認(rèn)真對(duì)待澆筑過程中可能出現(xiàn)的冷縫,并采取措施加以杜絕。
3.8 采用切實(shí)可行的施工工藝
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(shí)間。根據(jù)混凝土泵送時(shí)自然形成一個(gè)坡度的實(shí)際情況,在每個(gè)澆筑帶的前后布置兩道振動(dòng)器,第一道布置在混凝土出料口,主要解決上部混凝土的振實(shí);由于底層鋼筋間距較密,第二道布置在混凝土坡腳處,以確保下部混凝土密實(shí)。隨著澆筑的推進(jìn),振動(dòng)器也相應(yīng)跟上,以確保整個(gè)高度上混凝土的質(zhì)量。由于大體積泵送混凝土表面水泥漿較厚,故澆筑結(jié)束后須在初凝前用鐵滾筒碾壓數(shù)遍,打磨壓實(shí),以閉合混凝土的收水裂縫。
4.1 混凝土采用商品混凝土,用混凝土運(yùn)輸車運(yùn)到現(xiàn)場,每區(qū)采用2臺(tái)混凝土輸送泵送筑。
4.2 混凝土澆筑時(shí)應(yīng)采用“分區(qū)定點(diǎn)、一個(gè)坡度、循序推進(jìn)、一次到頂”的澆筑工藝。鋼筋泵車布料桿的長度,劃定澆筑區(qū)域,每臺(tái)泵車負(fù)責(zé)本區(qū)域混凝土澆筑。澆筑時(shí)先在一個(gè)部位進(jìn)行,直至達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高,混凝土形成扇形向前流動(dòng),然后在其坡面上連續(xù)澆筑,循序推進(jìn)。這種澆筑方法能較好的適應(yīng)泵送工藝,使每車混凝土都澆筑在前一車混凝土形成的坡面上,確保每層混凝土之間的澆筑間歇時(shí)間不超過規(guī)定的時(shí)間。同時(shí)可解決頻繁移動(dòng)泵管的間題,也便于澆筑完的部位進(jìn)行覆蓋和保溫。
4.3 混凝土澆筑時(shí)在每臺(tái)泵車的出灰口處配置1~2臺(tái)振搗器,因?yàn)榛炷恋奶涠缺容^大,在1.5米厚的底板內(nèi)可斜向流淌1米遠(yuǎn)左右,2臺(tái)振搗器主要負(fù)責(zé)下部斜坡流淌處振搗密實(shí),另外2~4臺(tái)振搗器主要負(fù)責(zé)頂部混凝土振搗。
4.4 由于混凝土坍落度比較大,會(huì)在表面鋼筋下部產(chǎn)生水分,或在表層鋼筋上部的混凝土產(chǎn)生細(xì)小裂縫。為了防止出現(xiàn)這種裂縫,在混凝土初凝前和混凝土預(yù)沉后采取二次抹面壓實(shí)措施。
4.5 現(xiàn)場按每澆筑100立方米(或一個(gè)臺(tái)班)制作3組試塊,1組壓7d強(qiáng)度,1組壓28d強(qiáng)度歸技術(shù)檔案資料用;l組作仍14d強(qiáng)度備用。
5.1 保溫養(yǎng)護(hù):采用蓄水法保溫養(yǎng)護(hù),于預(yù)留孔內(nèi)蓄水深度2.5m。為保證冷卻水溫度控制可靠、流量調(diào)節(jié)方便并節(jié)約用水,將循環(huán)水管的一端接至用于水池的Φ150mm總排水管,另一端接至基礎(chǔ)底面,使冷卻水循環(huán)往復(fù),有效地控制內(nèi)外溫差(確保砼內(nèi)外溫差小于25℃)。加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),防止表面干縮,特別是保證混凝土的質(zhì)量對(duì)防止裂縫是十分重要。
5.2 布置測溫點(diǎn):為及時(shí)掌握混凝土內(nèi)部溫升與表面溫度的變化值,在承臺(tái)內(nèi)埋沒3個(gè)測溫區(qū),采用一字形布置,每區(qū)由3個(gè)測點(diǎn)組成,測點(diǎn)間距為500mm,測點(diǎn)底標(biāo)高在砼中均高布設(shè),測點(diǎn)采用埋設(shè)Ф48鋼管,鋼管底部用鋼板封閉,上口高出砼面200mm,用軟木塞嚴(yán);管底埋置于基礎(chǔ)混凝土的中心位置,測量混凝土中心的最高溫升,另一根管底距承臺(tái)上表面100 mm,測量混凝土的表面溫度,測溫管均露出混凝土表面100mm。紅色水銀溫度計(jì)測溫,以方便讀數(shù)。
5.3 測溫方法:第ld~5d每2h測溫1次,第6d后每4h測溫1次,測至溫度穩(wěn)定為止。每次先測環(huán)境溫度,再測砼溫度,測溫時(shí)間不少于5分鐘,測溫完畢后,及時(shí)塞好木塞,并覆蓋麻袋保溫層,測溫要定人定時(shí),如發(fā)現(xiàn)砼中心溫度與表面溫差大于25℃或其他異常情況時(shí),要及時(shí)報(bào)告,以便采取措施進(jìn)行處理。
5.4 測溫結(jié)果:從基礎(chǔ)的測溫情況看,混凝土內(nèi)部溫升的高峰值一般在3d~5d內(nèi)產(chǎn)生,3d內(nèi)溫度可上升到或接近最大溫升,內(nèi)外溫差值在20℃左右,控制在規(guī)范規(guī)定范圍內(nèi),未發(fā)現(xiàn)異?,F(xiàn)象。
大體積混凝土產(chǎn)生裂縫是由多種原因造成的,在大體積混凝土施工中,合理選擇施工材料,優(yōu)化混凝土配合比,優(yōu)化混凝土的供應(yīng),采用科學(xué)的施工方法,嚴(yán)格施工管理,加強(qiáng)大體積混凝土養(yǎng)護(hù),就可以低混凝土溫度應(yīng)力和提高混凝土本身抗拉性能,保證工程質(zhì)量。
[1]牛紫龍.混凝土施工中溫度裂縫的分析與控制.工程建設(shè),2006.
[2]朱伯芳.大體積混凝土溫度應(yīng)力與溫度控制.中國電力出版社,1999.