古勁松
(中交第三公路工程局有限公司第五工程分公司,北京 100021)
北京—張家口高速公路冀京界(懷來(lái))至宣化段第10 合同段官?gòu)d湖特大橋?yàn)椋?0×30)米T梁+(65+10×110+65)米預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁+(10×30)米連續(xù)T梁結(jié)構(gòu)。
主橋11#墩承臺(tái)平面尺寸11×11m2 ,四角呈圓弧R=1.5m ,厚度為3.5m。承臺(tái)25#混凝土澆筑量416.74m3,系大體積混凝土。
承臺(tái)Ⅱ級(jí)鋼筋21833.5kg,平均每方混凝土52.4kg鋼筋。承臺(tái)采用組合鋼模板,HBT—60泵輸送混凝土。
2.1 混凝土澆筑方法
11#墩承臺(tái)離攪拌站有50多米,因此采用HBT—60泵輸送混凝土。
混凝土的澆筑,由西向東連續(xù)作業(yè),采取自然流淌斜面分層的澆筑方法。分層厚度控制在0.3m。為保證混凝土質(zhì)量,防止上下層混凝土超過(guò)初凝時(shí)間,用下列公式對(duì)每小時(shí)混凝土澆筑量進(jìn)行了計(jì)算:
Q = SH/T
式中:Q---每小時(shí)混凝土澆筑量;
S----承臺(tái)平面積;
H---混凝土分層澆筑厚度;
T----上下兩層混凝土允許時(shí)間,取3h。
上述參數(shù)中,S=112=121m2,所以,混凝土澆筑量每小時(shí)至少為:
Q=121×0.3/3=12.1m3
實(shí)際攪拌站設(shè)置了2臺(tái)攪拌機(jī),每臺(tái)攪拌機(jī)每小時(shí)生產(chǎn)15m3,2臺(tái)共生產(chǎn)30 m3混凝土,完全可以滿(mǎn)足澆筑進(jìn)度需要。
2.2 混凝土的振搗
混凝土振搗采用Ф75高頻插入式振搗器,共布置4臺(tái)。
2.3 混凝土的測(cè)溫
為了掌握大體積混凝土水化熱的大小,不同深度的溫度變化和發(fā)展規(guī)律,以便采用相應(yīng)措施,保證質(zhì)量。因此,在承臺(tái)的不同部位和深度埋設(shè)了10個(gè)溫度感應(yīng)器。
混凝土澆筑面過(guò)了溫度感應(yīng)器,即開(kāi)始用電子測(cè)溫儀測(cè)溫。并記錄當(dāng)時(shí)外界氣溫,以掌握溫差情況。每2-3h測(cè)量一次。
2.4 混凝土的養(yǎng)護(hù)
混凝土養(yǎng)護(hù)是大體積混凝土施工的關(guān)鍵之一,如果養(yǎng)護(hù)不好,可能導(dǎo)致產(chǎn)生溫度收縮裂縫?,F(xiàn)場(chǎng)采用了保溫養(yǎng)護(hù)方案,延緩了混凝土內(nèi)部溫度的散發(fā),使其和表面溫度的溫差控制在規(guī)范要求的25℃之內(nèi)(日降溫小于2.5℃),從而避免了裂縫的出現(xiàn)。
承臺(tái)頂面先覆蓋一層薄塑料布,其上注水,四周用彩條布圍裹密實(shí)。
從測(cè)溫記錄看,混凝土中心最高溫度為51.9℃,而最低氣溫為-5.5℃,兩者相差57.4℃,顯然大大超過(guò)了規(guī)范規(guī)定。
采用了覆蓋保溫后,由于延緩了內(nèi)部熱量的散發(fā),混凝土表面溫度升高,使溫差減小到規(guī)定要求之內(nèi)?;炷翝仓?~7d,實(shí)測(cè)的溫差情況是:承臺(tái)中心最高溫度47.6℃-51.9℃,1#點(diǎn):0.6℃~23.3℃,4#點(diǎn):0.2~23.9℃,8#點(diǎn):0.1℃~21.8℃,混凝土內(nèi)部溫差:4#~5#26.9℃;5#~6#8.9℃;6#~7#22.2℃。除4#~5#溫差略大于25℃外其余均小于25℃。
基礎(chǔ)混凝土為25#混凝土。在大體積混凝土施工中,如此厚的混凝土,還是第一次遇到。為保證工程質(zhì)量和滿(mǎn)足施工需要,我們采取了以下主要措施:
3.1 摻入大劑量粉煤灰,降低水泥用量,增加粉煤灰,提高致密度,提高混凝土強(qiáng)度。粉煤灰占總量46%。
水泥用的是525R型普通硅酸鹽水泥,砂石料為當(dāng)?shù)禺a(chǎn)材料,碎石5-31.5mm,砂為中砂。
經(jīng)試配選用的混凝土配合比如下表:
材料 525R水泥 粉煤灰 砂 碎石 外加劑 水每方用量(kg) 230 200 823 966 3.87 174配合比 1 0.87 3.578 4.20 0.017 0.757
配制的混凝土坍落度16~18cm,初凝時(shí)間為3h,滿(mǎn)足設(shè)計(jì)和施工工藝要求。
3.2 在混凝土面覆蓋塑料膜并注水,起到了保溫作用。從測(cè)溫結(jié)果看,日降溫1℃,小于要求的2.5℃.
3.3 為防止混凝土表面產(chǎn)生收縮裂紋,在初凝前用木抹子收面,終凝后覆水,減小外界與混凝土面層溫差。
(二)加強(qiáng)護(hù)理 治療期間應(yīng)禁食禁水,對(duì)其排泄物要嚴(yán)格消毒,注意對(duì)病犬保暖??祻?fù)期應(yīng)停喂牛奶、雞蛋、肉類(lèi)等高蛋白、高脂肪性飼料,以減輕胃腸負(fù)擔(dān),提高治愈率。對(duì)病犬的用具、犬舍、場(chǎng)地等進(jìn)行嚴(yán)格的消毒以防感染其它癥狀。
3.4 為了降低混凝土的總溫差,減少混凝土的內(nèi)外溫差,在夜間灌注,降低混凝土的入模溫度。
3.5 加強(qiáng)測(cè)量工作,及時(shí)掌握混凝土溫度變化,以便采取措施。
承臺(tái)混凝土的澆筑工作,于凌晨0:00開(kāi)始,下午6時(shí)結(jié)束,共用18小時(shí),澆筑速度V=23m3/h,平均每小時(shí)澆筑0.2m厚。
拆模后的混凝土里實(shí)外光,沒(méi)有冷凝和收縮裂縫,強(qiáng)度也達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
通過(guò)這次大體積混凝土承臺(tái)的施工,有以下幾點(diǎn)體會(huì):
4.1 何謂大體積混凝土?
公路規(guī)范規(guī)定:混凝土結(jié)構(gòu)物中實(shí)體最小尺寸≥1米的部位所用的混凝土簡(jiǎn)稱(chēng)大體積混凝土。
清華大學(xué)提法:溫度應(yīng)力大于混凝土抗拉力稱(chēng)大體積混凝土。
二者比較第二個(gè)定義較為準(zhǔn)確也更說(shuō)明大體積混凝土的實(shí)質(zhì)。
4.2 在施工大體積混凝土,雖然水化熱大,但是,技術(shù)措施得當(dāng)是能夠保證質(zhì)量的。從實(shí)踐情況看,利用水泥后期強(qiáng)度,在混凝土中摻入大劑量粉煤灰,降低水泥用量,降低入模溫度,采用保溫養(yǎng)護(hù)等措施都是行之有效的技術(shù)措施。
4.3 關(guān)于混凝土內(nèi)部最高溫度值的計(jì)算,我們采用的是清華大學(xué)的經(jīng)驗(yàn)公式,每10kg水泥升1℃,每40kg粉煤灰升1℃。
△Tmax=230/10+200/40=23+5=28℃
從實(shí)測(cè)的情況看,實(shí)測(cè)值與計(jì)算值相差很大。10個(gè)測(cè)量點(diǎn)記錄的內(nèi)部最高溫度為37.2℃,與計(jì)算相比,相對(duì)誤差為33%。實(shí)測(cè)結(jié)果約每7kg 525R型普通硅酸鹽水泥升1℃。
如采用絕熱溫升公式計(jì)算:
C—混凝土的水泥用量(kg/m3);
Q—水泥的水化熱(kj/kg);
p—混凝土的容重(kg/ m3);
m—隨水泥品種及澆筑溫度有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù),一般取0.2-0.4;
t—齡期(天);
從計(jì)算結(jié)果看,溫升公式中取t=4.5d結(jié)果較接近實(shí)測(cè)值,相對(duì)誤差為
△=(38.4-37.2)/37.2=3.2%
4.4 大體積混凝土工程施工過(guò)程中,一般都采用的是礦渣水泥中低檔的熱水泥。主要采用的是525R早強(qiáng)水泥,在施工過(guò)程中不僅需要注意混凝土施工過(guò)程中早期溫度的監(jiān)控,還需要對(duì)工程養(yǎng)護(hù)過(guò)程中存在的問(wèn)題提前進(jìn)行解決,以免由于溫差過(guò)大或者是其他原因?qū)е禄炷亮芽p問(wèn)題。
綜上所述,加強(qiáng)混凝土工程的有效施工質(zhì)量控制措施,完善混凝土工程施工過(guò)程中針對(duì)混凝土溫度的質(zhì)量調(diào)控,在混凝土工程中依據(jù)混凝土的觀測(cè)進(jìn)行計(jì)算,減少混凝土出現(xiàn)裂縫的情況,以期對(duì)其他的工程有所幫助。
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