前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇混凝土施工论文范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
1.1裂缝的质量通病导致房建混凝土出现裂缝的主要原因就是原材料以及配合比
①首先在配置过程中如果混凝土具有越大的用水量和水泥用量,就会导致水泥浆的体积变得越来越大,而且具有越大的收缩性。如果没有合理的选择混凝土砂率,就很容易导致出现比较差的混凝土和易性,最终造成混凝土出现保水不良以及离析,并且使混凝土的收缩值迅速增加。其次,如果混凝土在配置的过程中选择了安定性不符合要求的水泥,就会使得水泥中的氧化镁熟化过程以及游离氧化钙过程变得非常缓慢,这个过程可能在水泥已经硬化成型之后仍然在持续,这样就会导致水泥体积出现不均匀的情况,都可能引发崩溃或者龟裂。再次,如果水泥具有过大的水化热,就会裂缝的情况出现在混凝土中,而且水泥具有越高的使用等级以及越细的细度,就越容易出现裂缝。同时混凝土具有越高的设计强度,就会产生越大的脆性,因此混凝土也就比较容易出现裂缝。最后是过大的集料含沙量的影响,混凝土会由于不科学的沙砾级配而产生较大的收缩性,最终会导致裂缝的产生。②碱骨料反应。碱骨料反应在钢筋混凝土结构中也属于一种比较多见的质量通病,导致碱骨料反应裂缝的主要原因是化学反应,在水泥硬化的过程中水泥中的碱性氧化物与骨料中的二氧化硅之间出现化学反应,这就是所谓的碱骨料反应,碱骨料反应会导致一层碱硅酸凝胶形成,在大量吸水之后碱硅酸凝胶非常容易出现离析以及膨胀的情况,最终引发混凝土膨胀,导致发生裂缝。这种裂缝的形成过程一般具有比较长的周期,而且在形成的过程中很难将其发现,而且一旦发生很难对其进行补救,所以在具体的建筑工程施工中必须要采取有效预防措施。③温度:现在的水泥具有越来越小的细度,因此普遍具有很快的水化速度,在这个过程中水泥肯定会将一定的热量释放出来,特别是浇筑混凝土的最初阶段,其无法在极短的时间内将这些热量完全散发出去,这样就会导致混凝土由于内外温差而出现应力。混凝土本身具有较小的抗拉能力,一旦温度应力超过了其抗拉强度,就会导致裂缝的出现。与此同时,如果在高温的情况下进行施工,快速蒸发的水分会导致混凝土的体积出现十分剧烈的收缩从而产生裂缝。
1.2.渗透的质量通病
在完成混凝土的浇筑工作之后,如果有裂缝出现在了混凝土的使用过程中,就很容易发生渗透的现象,混凝土会由于渗透而产生比较大的渗透压力,并且还会侵蚀混凝土的内部结构,最终严重的削弱混凝土的强度,并且减少混凝土的使用寿命。所以如果发现混凝土出现渗透现象,在查明渗透产生的原因的同时,还要采取有效的补救措施。作为一种多孔性物质。混凝土内部如果出现压力差,就有可能导致液体的迁离,这种液体的迁离就是所谓的渗透性。混凝土出现较差的抗渗性的主要原因包括以下几个方面:首先是混凝土原材料以及配合比的因素,在配置混凝土的过程中,如果具有较大的水胶比例就会增大混凝土的收缩率,使得混凝土具有较小的抗渗性。其次,过小的水泥用量会导致混凝土具有非常高的孔隙率,进一步的使混凝土具有较差的密实度以及抗渗性。再次是使用较大颗粒的石子,砂子具有过大的含泥量也会导致混凝土产生较差的抗渗性。最后,如果在工程的具体施工中没有均匀地进行振捣,就会有发生离析,从而导致混凝土具有较差的抗渗性。
2.房建施工混凝土质量通病的防治措施
2.1防治裂缝的有效对策
在具体的施工之前必须要对水泥的细度进行检查,可以在施工过程中将一定量的掺合料掺加到细度很小的水泥中,这样就能够使硬化过程中水泥的水化热得到控制。通常都会选择粗颗粒矿渣粉或者粉煤灰作为掺合料,在施工过程中选择水泥产品的时候必须要在使混凝土的强度要求得到满足的情况下尽可能的选择实用低标号的水泥。其次,在浇筑之后一些混凝土可能会出现裂缝,这时候可以将合成纤维掺加在混凝土中,使其抗拉能力得以提升,从而能够对混凝土裂纹的产生起到有效的抑制作用。再次,在养护混凝土的时候必须要保证充足的水分,要对混凝土内外的温差进行严格的控制,这样就能够对裂缝的出现起到有效的预防作用。
2.2防治渗透的有效对策
①由于混凝土的抗渗性在很大程度上受到了配合比的影响,因此必须要合理的设计配合比,在正式施工之前需要在实验室对混凝土配合比进行反复的验证,并且对混凝土渗透性会受到的原材料的影响进行综合分析,最终能够将最佳配合比选择出来。②要尽可能地选择连续粒级的卵石以及碎石作为配制石料,如果没有这些材料,就可以按照一定的比例将几种不同的石子掺加到其中。同时要对砂石料的含泥量进行合理的控制。③施工人员要对混凝土设备的运输工作进行严格控制,规范混凝土的配制操作。④必须要做到保质保量的进行浇筑工作和振捣工作,防止混凝土出现振捣不实、漏振以及离析的现象。
3.结语
关键词:混凝土;快速施工;方案及工艺;三峡工程
1概述
三峡工程大坝为混凝土重力坝,最大坝高181m,枢纽工程混凝土浇筑总量达2800万m3。如此巨大的混凝土工程施工总量,导致了三峡工程混凝土施工浇筑的高强度施工。
1.1混凝土施工强度
三峡工程混凝土浇筑高峰集中在第二阶段工程,其混凝土浇筑总量达1860万m3。根据施工进展及总进度的安排,1998年为118万m3,1999年为458万m3,2000年为548万m3,2001年为403万m3,2002年计划完成142万m3。施工高峰时段主要集中在1999~2001年三年间,其中,以2000年的混凝土浇筑强度为最高,要求年最高浇筑量达到500万m3,月最高达到40万m3,日最高达到2.0万m3以上。
1.2混凝土施工手段
根据对浇筑强度和施工场地分析,采用传统的门塔机浇筑施工手段是不能满足浇筑强度要求的,必须寻找新型高强度的浇筑手段。
另外,大型门塔机浇筑方案从拌和楼出机口到浇筑仓,均采取间歇式给料方式,供料的中转环节多,供料效率低下,多座拌和楼与多座门塔机再与多个浇筑仓之间生产组合错综复杂,易于错料,更增加了施工管理的难度。
1.3混凝土施工工艺
三峡大坝沿纵向分若干坝段,沿坝段分若干坝块,沿坝块分几十个升层,每个升层又分若干浇筑层。一个升层即构成混凝土的一个浇筑仓位。一个混凝土仓的施工全过程是从两个同步进行的流程开始的,一个流程是混凝土浇筑的仓面准备;另一个流程是混凝土生产及运输,当两个流程汇集到一起时,便形成仓面混凝土浇筑流程,紧后的流程则是混凝土护理。如此循环推进,三峡第二阶段工程高峰期大坝施工部位将出现20多个仓面同步浇筑的景象。
由此可见,采用传统的混凝土浇筑工艺如散装钢模板,人工手持式振捣等已远不能满足如此高强度和十分复杂的混凝土浇筑需要,必须相应采取新的施工仓面配套和施工工艺。
2大坝混凝土快速施工布置及方案
以塔(顶)带机为主,辅以大型门塔机和缆机的施工方案总体思路是:塔带机浇筑一条龙作业,生产效率高,适应于连续高强度的混凝土施工,承担混凝土浇筑的主要任务;配备大型门塔机、缆机等作为辅助设备,负责金结安装、备仓、仓面设备转移和浇筑部分混凝土等任务,避免因塔(顶)带机的工况转换而影响效率。拌和能力的配备留有一定余地,以利塔(顶)带机效率的充分发挥。塔(顶)带机供料线布置为一机一带,确保塔(顶)带机运行的可靠性。
2.1混凝土拌和设备
4个混凝土拌和系统,共7座搅拌楼,常态常温混凝土总生产能力为1960m3/h。各拌和楼均能生产7℃冷混凝土。
(1)布置在基坑下游79m高程拌和系统设置2座4×4.5m3自落式拌和楼,每座楼生产能力为320m3/h。此系统主要供应泄洪坝5#~23#坝段混凝土浇筑。
(2)布置在左岸厂房坝段上游面90m高程拌和系统设置2座拌和楼。4×6m3自落式拌和楼生产能力为320m3/h,4×3m3自落式拌和楼生产能力为240m3/h。此系统主要供应泄洪坝段1#~5#坝段、导墙坝段及左厂坝段11#~14#坝段混凝土。
(3)布置在左非泄洪流坝段下游120m高程拌和系统设置2座4×3m3自落式拌和楼,生产能力为2×240m3/h。此系统主要供应左非泄洪流坝段及左厂1#~10#坝段混凝土。
(4)布置在左岸进厂房公路左侧82m高程拌和系统设置1座4×3m3自落式拌和楼,生产能力为240m3/h。此系统主要供应左岸厂房混凝土。
2.2混凝土浇筑设备
主要设备有6台塔(顶)带机,塔带机与拌和楼连接的6条总长3800m的胶带混凝土输送线,4台胎带机,7台MQ2000型高架门机,2台25t摆塔式缆索起重机,1台K1800型塔式起重机,1台MQ6000型门机,2台300t履带吊。
(1)泄洪坝段在坝轴线下游76m顺坝轴线方向布置4台塔带机,主要用于该部位的混凝土浇筑,在坝轴线下游121m顺坝轴线45m高程的轨道上布置1台K—1800型塔吊和1台MQ2000型高架门机。其工作任务是,前期协助混凝土施工,后期以吊装金属结构为主。
(2)厂房坝段坝轴线下游44m顺轴线布置2台顶带机,主要用于左厂7#~14#坝段混凝土浇筑,坝轴线下游65m顺轴线120m高程的施工栈桥上布置2台MQ2000型门机,专门用于输水压力钢管和水轮发电机埋设件的吊装。
(3)厂房部位在厂房下游面距坝轴线195m的30m高程顺坝轴线方向的轨道上布置4台MQ2000型高架门机,用于左岸厂房部位的混凝土施工。
(4)缆索起重机的布置2台摆塔式缆索起重机为厂坝第二阶段工程施工提供了一个空中走廊,主塔设在左非泄洪8#坝段185m高程上,副塔设在导流明渠纵向围堰坝段160m高程顶部,跨度1416m,在坝轴线长度方向可控制整个厂坝第二阶段工程的长度,宽度可控制从坝轴线以上15m至坝轴线以下65m,即2台缆机可控制上下游方向80m宽度且在工作区域宽度方向相互搭接20m。
(5)公用设备第二阶段工程厂坝部分分3个标段,由3个施工企业负责施工。4台胎带机、2台300t履带吊等业主拥有的移动性强的设备不固定在一个标段使用,根据施工需要可灵活调配。
3大坝混凝土快速施工仓面配套及工艺
采用塔(顶)带机浇筑混凝土,其浇筑强度将成倍地提高,因此,对浇筑仓面各项资源配置无论是容量还是数量都将明显增加,对仓面组织管理水平的要求也将显著提高。
3.1塔(顶)带机浇筑的仓面配套
3.1.1仓面设备配套
(1)平仓机:一般每1个塔(顶)带机浇筑仓配置1台平仓机和平仓铲,死角部位辅以人工平仓振捣。
(2)振捣机:对于素混凝土或钢筋不太多的混凝土浇筑仓,通常配备1台8头平仓振捣机加3~4部手持式振捣棒或者1台5头平仓振捣机加4~5部手持式振捣棒。对于钢筋非常密集或有水平钢筋网和过流面等比较特殊的仓位,振捣要求比较高,一般不配平仓振捣机,直接配5~8部手持式振捣棒用人工振捣。
(3)喷雾机:在高温季节浇筑混凝土时,每仓配备2~3部摇摆式喷雾机。
3.1.2仓面人员配套
(1)施工人员应按照仓位情况进行合理配置,一般素混凝土仓、少筋混凝土仓配备8~12人,多筋混凝土仓、水平钢筋网仓、过流面混凝土仓配备11~16人。
(2)仓面配备值班木工、钢筋工、预埋工、电工和止水专职人员。各工序值班、带班人员至少1名到位,并挂标识牌。
(3)仓面上配置专人分散集中的粗骨料。
3.1.3仓面工具配套
(1)每个浇筑仓至少配置2桶、2瓢、3锹用以仓面处理。
(2)为防止混凝土浇筑过程中的骨料分离及骨料集中现象,每个浇筑仓至少配备2把专用耙
(3)配备2~3只真空吸水管,用以随时吸除仓面的混凝土泌水或集水。
(4)配备2台洒水器,用以收仓后对仓面洒水养护。
3.1.4其它器材设施配套
(1)在混凝土开仓前,保证风、水、电通畅。
(2)采用平铺浇筑法施工时,浇筑仓应准备保温被待用,随着平仓振捣的进展,及时覆盖保温被,保温被之间应有10cm的搭接长度,以确保保温效果。
(3)雨季施工时,仓面配有彩条布和钢筋等材料,搭设活动防雨棚等。
3.1.5仓面组织管理
为保证塔带机浇筑混凝土一条龙正常运行,需建立一个组织严密、运行高效、信息反馈及时的仓面组织管理系统。
(1)综合协调系统:对混凝土一条龙施工提供技术、质量、安全、机电设备保障,确定拌和楼、浇筑手段及开仓时间,协调浇筑过程中出现的各种矛盾,组织处理突发事情。
(2)浇筑系统(仓面指挥):仓面指挥由浇筑队长担任,负责浇筑仓面的组织指挥,对仓位的要料、下料、平仓振捣、温控、排水等负责,确保混凝土浇筑质量。
(3)操作系统:由调度室负责组织、协调,确保各操作系统正常运行,拌制合格的混凝土,并使混凝土准确、快速入仓。
3.2仓面工艺设计
3.2.1设计原则
仓面条带布置要尽量简化,标号切换次数尽可能少,塔带机运行线路要短且易于操作,整个下料过程要易于实现,资源配置要充分,来料流程要优化。
3.2.2浇筑方法及强度要求
(1)平浇法:该方法适合于塔带机高强度、快速运送混凝土的特点,在低温季节,除仓面钢筋特别多、结构特别复杂部位外,均采用平浇法浇筑。在高温季节对于仓面面积小于500m2采用塔带机入仓时,亦采用平浇法施工,浇筑时铺层厚度可按照35~55cm下料。
(2)台阶法:对于仓面面积大、钢筋密集、结构复杂的仓位,经监理批准后可使用台阶法浇筑,以满足温控及覆盖前混凝土不初凝等条件要求。台阶的一次铺料宽度控制在8~10m以上,接头部位台阶宽度不小于3~4m。
3.2.3仓面设计的内容
仓面设计标准格式包括以下内容:
①仓面情况,包括仓面所在坝段、坝块、高程、面积、方量、混凝土级配种类要求,仓位施工特点等;②仓面预计开仓时间、收仓时间、浇筑历时、入仓强度、供料拌和楼;③仓面资源配置,包括机具、工具、材料、人员数量要求;④仓面设计图,图上标明混凝土分区线,混凝土种类标号,浇筑顺序等;⑤混凝土来料流程表;⑥对仓面特殊部位如止水、止浆片周围、钢筋密集、过流表面等重要部位指定专人负责混凝土浇筑质量工作;⑦对特别重要部位,必须编制专门的施工措施;⑧仓面“浇筑情况评述”,收仓后,由质检人员和监理工程师对该仓混凝土浇筑情况进行简要评述,对可能存在的浇筑质量问题提出处理意见。
仓面设计由浇筑单位提出,一式六份,经监理批准后除班长、质检员及监理随身带外,还应视情况复印送给有关部门(如拌和楼试验室、塔带机操作人员等)。
3.3塔(顶)带机浇筑新工艺
混凝土快速优质施工,给浇筑工艺提出了更新更高的要求,因此,除对模板工艺、钢筋工艺、预埋工艺外,对许多传统工艺进行了改革。
3.3.1供料工艺
(1)供料皮带上设置遮盖或保温措施。
(2)建立有效的楼(拌和楼)—带(供料皮带)—机(塔带机)—仓(浇筑仓)之间的通讯联系或自动监控系统。
(3)皮带卸料处设置挡板、卸料导管和刮板,以避免骨料分离和砂浆损失。
(4)塔带机输送系统装置冲洗设备,卸料后及时冲洗供料皮带上所粘附的水泥砂浆。冲洗时采取措施防止冲洗水流入新浇混凝土中。
3.3.2布料工艺
(1)布料层面处理:用塔带机浇筑四级配混凝土时,为便于塔带机运输,第一层层面处理一般不采取传统的水平层面铺砂浆的方法,而改用小级配混凝土或同强度等级的富砂浆混凝土。具体为:迎水面至排水管前缘区域,采用20cm厚二级配混凝土;其余部位(包括中块)采用三级配富砂浆混凝土,层厚为一个浇筑坯层,约40cm。
(2)布料方向与次序:当平浇法浇筑时,迎水面仓位铺料方向与坝轴线平行;上块浇筑方向从上往下,下块浇筑方向从下往上,中间仓位视仓面情况确定起始下料点;
基岩面、凸凹不平的老混凝土面及斜坡上的仓位,由低到高铺料;
仓内采用多种标号混凝土时,原则上先高标号后低标号的下料顺序,保证高标号区达到设计宽度要求;
有廊道、钢管或埋件的部位,卸料时,廊道、钢管两侧均衡上升,其两侧高差不得超过铺料的层厚。
当采用台阶法浇筑时,从块体短边一端向另一端铺料,边前进、边加高,逐步推进并形成明显的台阶。浇筑坝体迎水面仓位时,采取顺坝轴线方向铺料。
(3)铺料厚度与宽度:铺料厚度视混凝土入仓速度、铺料允许间隔时间和仓位大小决定。劳动组合、振捣器工作能力等要满足浇筑的需要,必须保证下层混凝土初凝之前覆盖上一层混凝土。采用平浇法时,铺料层厚度一般采用50cm;采用台阶法浇筑时,铺料层厚度一般采用50cm。对于升层高度1.5m的仓位,铺料宽度取10~12m;对于升层高度2.0m的仓位,铺料宽度取8~10m,台阶宽取2~3m。
3.3.3下料和振捣工艺
对没有钢筋的仓面,塔带机下料时,下料导管卸料口距仓面应不大于1.5m,并均匀移动布料,堆料高度不宜大于1.0m,以免骨料分离。布料条带清晰,并有足够宽度。在模板周围布料时,卸料点与模板的距离保持在1~1.5m,人工分散粗骨料后,再用平仓机将混凝土就位。在止水、止浆片和预埋件部位布料时,严禁下料导管直接下料,由人工送料填满。
在进行水平钢筋网浇筑层混凝土下料时,尽量降低下料高度,一次卸料的堆料高度控制在50cm以下,浇筑坯层厚度不大于30cm。竖向钢筋部位卸料时,卸料部位应离开钢筋0.5~0.8m,并加强人工平仓。
台阶法浇筑时,平仓振捣机站在中间(第二层)的台阶上,覆盖范围比较理想;平层法浇筑时,平仓机一般站在层面上,紧跟下料接头,随时下料,随时振捣。
混凝土浇筑应先平仓后振捣,严禁以振捣代替平仓。振捣时间以混凝土粗骨料不再显著下沉,并开始泛浆为准,以避免欠振或过振。
使用塔(顶)带机浇筑的大仓位,应配置振捣机振捣。使用振捣机时,振捣棒组应垂直插入到混凝土中,振捣完应慢慢拔出;移动振捣棒组,应按规定间距相接;振捣第一层混凝土时,振捣棒组应距硬化混凝土面5cm。振捣上层混凝土时,振捣棒头应插入下层混凝土5~10cm;振捣作业时,振捣棒头离模板的距离应不小于振捣棒的有效作用半径。
3.3.4养护工艺
(1)长期流水养护:根据现行水工混凝土施工规范,混凝土浇筑后养护时间一般为14d,重要部位养护到设计龄期;但三峡工程提出了更高的要求,主体工程普遍采取了长期流水养护。针对这一要求,再采用传统的人工洒水养护工艺已不能满足要求,必须推行新的养护工艺。
旋喷洒水养护适合于28d以内的较长间歇期仓面养护。方法是在浇筑仓面按一定间排距d设置360°旋转式喷水嘴,若喷水嘴喷射幅度为B(m)则取d=0.8B保持旋喷嘴始终不停地工作,即可做到长流水养护。
喷淋管(花管)养护适合于正常上升仓位的四周垂直面或长间歇期仓面养护。方法是沿仓位边线在模板上口(用于对仓面养护)或支腿(用于对侧立面养护)上铺设花管。所谓花管即在管壁上均匀布钻一排细孔的口寸钢管,使用时,将管两端封堵,水雾通过细孔喷出,洒在养护面上。给花管不停地通水,便可保持长流水养护。
(2)仓面覆盖养护:覆盖保水养护。该方法适合于大于28d的长间歇仓面养护。方法是在养护仓面全面覆盖养护材料,如隔热被,风化砂或土等,给覆盖材料浸水并始终保持覆盖材料处于水饱和状态,即可满足养护要求。
覆盖洒水养护适合于夏季正常上升的仓面养护。由于仓面蒸发快,仅采取洒水养护不能满足要求,因此对仓面覆盖材料洒水养护效果较好。
(3)养护组织管理:在三峡混凝土施工中,养护与钢筋、模板、预埋件和浇筑并驾齐驱,已经成为一项工程。浇筑仓均配置专职养护人员,实行挂牌上岗。养护实施的记录由养护专业人员及时记载,并做到真实、详尽。
4结论
1.1混凝土坝分缝分块技术
在进行坝体的混凝土浇筑中,没有硬性规定要将其一次完成,而是要求将坝体分解成不同的几个浇筑块,再分别进行浇筑。一般情况下,混凝土建造的土坝首先要划分坝段,确定永久横缝的位置,然后使用临时性纵缝和水平缝将其分成若干块,常见的坝体分缝分块有三种形式,分别为通仓浇筑、错缝分块、纵缝分块。具体的施工技术如下:(1)通仓浇筑,此法不用设置纵缝。而是根据整个坝段逐层进行混凝土的浇筑。由于关涉的仓面比较大,方便了机械化施工,可以大大提高工作效率。但因为浇筑的距离较长,极容易产生温度上的变化,从而造成裂缝,应将温度控制好。(2)错缝浇筑,则是根据高度防线,对竖块进行错开分块浇筑,与通仓浇筑相比,错缝浇筑不需要较高的温度要求而且浇筑工程中无需接缝灌浆。但浇筑块之间的相互制约加大了温度裂缝的发生几率,使得施工中的各个浇筑块间的相互干扰明显。(3)纵缝分块,在温度控制和施工工艺上的操作性比较强是其最大的优势,浇筑块间的干扰也小,有利于保证施工中的安全生产。值得注意的是,及时的对坝体的裂缝进行混凝土填浆,以便保证坝体完整性,减少漏水的情况发生。
1.2混凝土坝接缝灌浆技术
1.2.1接缝灌浆管路系统布置方式
坝接灌浆是混凝土坝体施工中非常重要的技术,通常情况下,重复式、盒式、骑缝式是灌浆管路的三种方式。重复式灌浆管路的优点是既可以保证重复灌浆,又不会产生管路的堵塞。盒式灌浆管路可有效减少进浆和回浆管堵塞的情况,使灌浆的质量达到标准。但它也有缺点,那就是纵缝灌浆消费的管材比较多。综合来比较,骑缝式灌浆所具有的优势更为显著:灌浆流畅,管路不易堵塞,升降均匀。
1.2.2接缝灌浆施工技术
先要将施工方案进行确定,然后基于方案,应用科学合理的施工方法和施工工序,也要科学的安排灌浆的材料和顺序,通常是先灌浆横缝,再进行纵缝处理,要向稳固坝块的侧向,也可采取先纵缝后横缝的方式,但是切忌不能将横缝和纵缝同时进行。只有在这种科学合理的施工顺序下,施工进度才能得以控制,使施工顺利进行。
2水利工程混凝土施工新技术的应用
2.1散装水泥使用的施工新技术
从如今的发展来看,对水利工程混凝土施工有比较严格的使用规定,应该优先使用散装水泥,主要原因是散装水泥自身所具有的操作简便、能够满足大批量需要的优势,所以得到了人们的青睐,并且保证了工程的可靠性和使用的安全性,还能有效减轻环境污染,缓解人与环境的矛盾,其如今应经是相对成熟的施工技术了。
2.2重视水利工程混凝土中掺合料的应用
想要提高混凝土施工质量,实现方式也比较多,诸如改良混凝土、使用混凝土添加剂等。主要的操作方法是,将高炉矿渣微粉、微硅粉、煤灰粉等掺合料加入到混凝土中,以便达到降低混凝土的水化热的目的,来抑制对碱骨料反应,进而减少水泥的使用量,减少资金投入力度,为企业带来更多的经济效益。
2.3水利工程混凝土中外加剂的应用
现在我国的各类工程中混凝土施用的越来越多,混凝土在中外加剂技术的作用下,显现出了诸多优点:多功能、高效、浓缩,施工的技术也在不断完善。节水、增体、环保等功能在混凝土施工技术的应用得到了良好的发挥。普通减水剂、增强阻裂粉、早强剂是现阶段经常使用到的外加剂。混凝土的和易性能够在外加剂的试用下得到极大的改善,混凝土的凝结时间可以进行有效调整,混凝土的耐久性和各项物理性能均有大幅度的提高,达到了混凝土对施工环境很好的适应能力的终极目标。
3水利工程大型混凝土工程施工技术
近年来,我国对水利工程的建设加大了投入的力度,水利施工不断增多,施工质量也在不断提高。一般的大型水利工程,工程的施工量都比较大、周期长,整体要求高,使用混凝土的数量比较多。作为一项施工技术,混凝土的施工中其材料配合比、浇筑温度都是影响施工质量的重要因素,很有可能导致施工裂缝,保证混凝土的施工质量才是大型水利工程的关键所在。在我国的一些地区的水利工程施工使用了改良后的大体积混凝土施工技术,经实践证明收到的效果还是令人欣喜的,研究人员对其进行了详尽的分析,得出了应在大体积混凝土的施工中,既要控制好温度,又要加强周围混凝土的约束力的结论。高质量的混凝土工程施工技术在保证水利施工质量上体现出较为明显的作用力。大体积混凝土工程的施工除了要满足常规混凝土结构设计的要求外,还应特别注意控制混凝土强度等级,减少施工裂缝问题的发生。由于大体积混凝土工程的施工应力和温度应力都有不同程度的增加,所应有的施工工艺应该更高,施工的中心环节是混凝的混合和浇筑。(1)施工前,应准确测量浇注体的温度,减少温度应力,评估施工中可能遇到的温度差值、内部速度的升降温速率等指标,以便把握好温度控制的指标和技术方法。一般情况下,混凝土入模前的绝热温度的变化值在45℃左右,混凝土内外温差不应超过30℃,降温速率为每天2.5℃。下一步就是混凝土的振捣,这也是比较重要的环节之一,先要选择好振捣的插入点,进行均匀布置,振捣速度应快慢适中,再二次振捣以便保证质量。最后,在浇筑上应采用连续浇筑的方法,也是为了降低裂缝的产生。还要特别提醒现场的施工人员必须熟练的掌握施工技术,严格按照一定规范进行操作,这样才能最大限度的保障施工质量。
4结束语
论文摘要:随着高层建筑的兴起,面对激烈竞争的建筑市场,免抹灰混凝土是一个很好的途径。文中详细地介绍了免抹灰混凝土结构工程的模板设计及浇筑振捣的过程。
面对激烈竞争的建筑市场,要争效益、争市场、争工期、争信誉,免抹灰混凝土是一个好的途径。它能缩短工期、节省劳动力、节约资金、免去由于工期紧抹灰未干就上涂料而造成表皮脱落的后患,减少拌制砂浆进行抹灰而产生的空气污染,避免抹灰而增加建筑垃圾带来的环境污染。
1模板设计
免抹灰混凝土结构工程,模板质量尤为重要,整个模板的设计制作,除须满足混凝土侧压力和施工荷载要求外,还须保证混凝土结构几何尺寸的精确和结构表面平整光洁度。
1.1剪力墙模板。采用18厚胶木模板,用?覫50钢管及对拉螺栓固定模板,模板对拉螺栓处用钻钻孔,螺栓外套长与墙同厚的四分塑料管,使螺栓能重复利用。模板垂直度用紧线器和?覫10钢筋制成的拉线控制,沿墙高度不少于两层。对板面和钢管肋受侧压力进行验算确保安全可靠。模板拼缝加工,采用了精致木装修的做法,接缝不能小于2mm,并粘贴塑料薄膜以保证混凝土浇注时不漏浆。
1.2电梯井模板。内模采用定型大钢模,外模采用18厚胶木模板。大钢模板上按模板设计的尺寸预留螺栓孔,外模固定方法同剪力墙。施工时先将内吊车放在电梯井内,固定好多面手绑墙筋,支外模加固。拆模先拆外模后拆内模,用吊车将内模提高上层模板处重新安装固定。
1.3梁板模板。为加快施工速度,增加模板的周转次数,梁板模板的地支撑采用早拆体系。早拆体系由早拆柱头、高度调节器、?50钢管、套丝扣件、90*90木方及40*60木方组成。模板采用18厚胶木模板,胶木模板接缝用胶带粘严,防止漏浆,达不到抹灰的目的。
2模板安装
免抹灰混凝土建筑物的垂直度、平整度、光洁度较一般混凝土建筑物要求严格。建筑标准规定不定期允许偏差值为:楼层间垂直度偏差控制在1/500以内为6mm,建筑物全度垂直测量偏差控制在3h/10000,且不大于10m;墙面平整度偏差用3m尺寸测量为5mm;模板接缝偏差为2mm。同时,必须控制安装精度满足混凝土结构外形垂直度、平整度、光洁度的要求。严格控制垂直度,要派有经验的放线人员用经纬仪俯视法测量垂直度,并有技术负责人员校核。在建筑物外找好控制点,逐层俯视轴线校线。每浇好的一层楼板,要引出四角进行进行封闭校核,定出柱、墙模板的安装轴线,偏差不能超过2mm,垂直偏差不能超过3mm,相邻模板高差不能超过3mm。
模板在安装施工中,班组要有质量检查员和技术水平较高的技术工作跟班作业,进行技术指导和质量监督,把模板安装质量控制在施工过程中,防止成型后难以进行校正。拆模要严格控制拆模时间,严格控制乱拆乱放,还要认真清理并涂刷隔离剂,防止混凝土表面产生掉角现象,使混凝土表面达到完整无损,以保证免抹灰混凝土上下道工序的顺利进行。
3混凝土的浇注振捣
施工现场设集中搅拌站,所有混凝土均采用混凝土输送泵进行浇注。混凝土施工前做试配,施工过程中按配合比投料。为使新浇混凝土与下层浇混凝土结合良好,在浇筑混凝土前先浇50mm-100mm与原混凝土相同成分的水泥砂浆。
3.1剪力墙混凝土。剪力墙分层浇注,第一层浇注高度控制在200mm以内,以上每层浇注高度控制在1m以内。
3.2梁板混凝土。梁板、楼体混凝土浇注操作程序:
摊铺混凝土——振捣——滚压——抹平——二次抹平。混凝土浇捣前,用水准仪抄平,每2m设一钢筋控制点,长200mm。振捣结束后,用空心铁桶来回滚压,然后用人工拿2m长刮杆将混凝土刮平,再用人工使木抹子将混凝土抹平,待混凝土收水时再进行二次抹压。混凝土浇注12h以内,混凝土表面铺塑料布覆盖严密,进行养护。
3.3施工缝的留置和处理。(1)墙混凝土施工缝留在纵横墙的交接处,梁板施工缝留设在次梁跨中1/3区段,混凝土墙场楼梯分开,预绑楼梯筋、缓台筋。(2)施工缝处理:清除水泥薄膜和松动石子及软弱混凝土层,加以充分湿润,冲洗干净,在浇新混凝土前,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,混凝土振捣密实,使新旧混凝土紧密结合。浇注时,专人指导,检查、监督施工质量,确保一次施工达到标准,防止出现回头活。超级秘书网
4混凝土强度指标及主要影响因素
混凝土质量的主要指标之一是抗压强度,从混凝土强度表达式不难看出,混凝土抗压强度与混凝土用水泥的强度成正比,按公式计算,当水灰比相等时,高标号水泥比低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高许多,所以混凝土施工时切勿用错了水泥标号。另外,水灰比也与混凝土强度成正比,水灰比大,混凝土强度高;水灰比小,混凝土强度低。因此,当水灰比不变时,企图用增加水泥用量来提高混凝土强度是错误的,此时只能增大混凝土和易性,增大混凝土的收缩和变形。
大体积混凝土是指现浇混凝土结构的几何尺寸较大,且必须采用技术措施以避免水泥水化热及体积变化引起裂缝的结构。结构最小边尺寸在1-3m范围内的混凝土被公路桥涵施工技术规范《JTJ041-2000》定义为大体积混凝土。
大体积混凝土,具有结构厚、体形大、钢筋密、混凝土用量多、工程条件复杂和施工技术要求高等特点。除了必须满足强度、刚度、整体性和耐久性要求以外还必须控制温度变形裂缝的开展。这类大体积混凝土结构,由外荷载引起的裂缝的可能性较小。但由于水泥水化过程中释放的水化热引起的温度变化和混凝土收缩而产生的温度应力和收缩应力是其产生裂缝的主要因素。这些裂缝往往给工程带来不同程度的危害,因此控制温度应力和温度变形裂缝的开展是大体积混凝土施工的一个重大课题。
由于大体积混凝土工程的条件比较复杂,施工情况各异,再加上原材料的材质差异较大,因此控制温度变形裂缝就不是单纯的结构理论问题,而是涉及结构计算、构造设计、材料组成及其物理力学性能以及施工工艺等多学科的综合性问题。通过近十几年来大体积混凝土的实践,取得不少成就,主要有:
(1)在施工技术上,从选料、配合比设计、施工方法及工艺、施工季节的选定和测量、养护等,采取了综合性的措施,有效的克服了大体积的裂缝。
(2)在施工组织上,为解决大体积混凝土一次浇筑量大的问题,采用了集中搅拌、罐车运输泵送混凝土等技术。
2大体积混凝土的裂缝及控制
2.1裂缝的分类
2.1.1微观裂缝
也称为肉眼不可见裂缝,宽度一般在0.05mm以下,主要有三种:沿着骨料周围出现的骨料与水泥粘结面上粘着裂缝飞分布于骨料之间水泥浆中的水泥裂缝;骨料本身的裂缝。
2.1.2宏观裂缝
宽度不小于0.05mm的裂缝是肉眼可见的裂缝,称为宏观裂缝,它是微观裂缝扩展的后果
2.2裂缝产生的原因
2.2.1水泥水化热
水泥在水化过程中要产生大量的热量,是大体积混凝土内部热量的主要来源。由于大体积混凝土截面厚度大,水化热聚集在结构内部不易散失,使混凝土内部的温度升高。混凝土内部的最高温度,大多发生在浇筑后的3-5d,当混凝土的内部与表面温差过大时,就会产生温度应力。当混凝土的抗拉强度不足以抵抗该温度应力时,便开始产生温度裂缝,这就是大体积混凝土容易产生裂缝的主要原因。
2.2.2约束条件
结构在变形变化时,会受到一定的抑制而阻碍变形,该抑制即为约束,大体积钢筋混凝土与地基浇筑在一起,当温度上升时产生的膨胀变形受到下部地基的约束而形成压应力。由于混凝土的弹性模量小,蠕变和应力松驰度大,使混凝土与地基连接不牢固,因而压应力较小。但当温度下降时,产生较大的拉应力,若超过混凝土的抗拉强度,混凝土就会出现垂直裂缝。
2.2.3外界气温变化
大体积混凝土在施工期间,外界气温的变化对大体积混凝土的开裂有重大影响。混凝土内部温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温度和混凝土的散热温度三者的叠加。外界温度越高,混凝土的浇筑温度也越高;外界温度下降,尤其是骤降,大大增加外层混凝土与混凝土内部的温度梯度,产生温差应力,造成大体积混凝土出现裂缝。
2.2.4混凝土的收缩变形
混凝土的拌合水中,只有约20%的水分是水泥水化所必需的,其余80%要被蒸发。混凝土中多余水分的蒸发是引起混凝土体积收缩的主要原因之一。这种收缩变形不受约束条件的影响,若存在约束,就会产生收缩应力而出现裂缝。
2.3裂缝的控制
2.3.1选择材料
(1)水泥:选用低水化热和安全性好的水泥,如矿碴水泥、火山灰水泥,并在满足设计强度要求的前提下,尽可能减少水泥用量,以减少水泥的水化热。
(2)骨料:砂、碎石含量不得超标,可在混凝土中掺加一定数量的毛石。
(3)外加剂。
外加剂的作用如下:
①掺加适量的粉煤灰和减水剂,减少水泥用量;
②掺加缓凝剂推迟水化热的峰值期
③掺入适量的微膨胀剂,使混凝土得到补偿收缩,减少混凝土的温度应力。
2.3.2选择施工方法
(1)水平分层法
浇筑混凝土时分几个薄层进行混凝土的浇筑,以使混凝土的水化热能尽快散失,并使浇筑后的温度分布均匀。水平分层厚度可控制在0.6-2.0m范围内,相邻两浇筑层之间的间歇时间,一般为5-7d,还可采用二次振捣的方法,增加混凝土的密实度,提高抗裂能力,使上下两层混凝土在初凝前结合良好。
(2)降温法和保温法
①混凝土内部埋设管道,通水循环冷却。
②夏季施工时,在搅拌混凝土时掺入冰水,降低混凝土入模温度,混凝土浇筑后采用洒水养护降温,水温与混凝土温差不超过20℃。冬季采用保温法,在混凝土表面覆盖保温材料,防止冷空气侵袭。
3某大桥承台大体积混凝土施工
3.1工程概况
某大桥主桥1#,2#主墩承台为钢筋混凝土结构,矩形截面。
尺寸为:27m×17.4m×5m的C30混凝土,每个承台方量为2349m3属大体积混凝土结构。
承台钢筋配置:底板布2层钢筋网,顶板布设4层钢筋网,四边由底板、顶板钢筋弯折及半框钢筋绑扎而成,内部为无筋混凝土,墩身钢筋伸入承台250cm。
3.2施工方案
鉴于主墩承台混凝土体积较大,按大体积混凝土施工,采用铺设冷却管降温的工艺控制。
综合考虑钢支撑高度、混凝土水化热控制、承台模板的承载能力、结构钢筋、预埋件的设置及混凝土的生产、浇筑能力等因素,承台混凝土分2层。
浇筑。每次浇筑高度为2.5m,两层之间埋入Φ16螺纹钢筋作施工缝连接钢筋。
3.3施工方法
3.3.1基坑开挖
因基坑土质全部为淤泥,为保证基坑开挖成功,采用拉森式钢板桩围堰,挖掘机开挖。因跨度太大,开挖一段支撑一段。基坑开挖完毕后,浇筑承台垫层混凝土,进行钢筋和模板的施工。
3.3.2钢筋、模板安装
钢筋按照设计规格、尺寸在钢筋加工厂下料制作,运至现场,按设计间距绑扎成型。模板采用大块钢模板,外部加固支撑在钢板桩上。
3.3.3冷却管布置及混凝土测温方案
(1)冷却管布置
承台混凝土因分2层浇筑,每层2.5m高,在每层2.5m高混凝土中间布置一层冷却管,共布置2层;冷却管采用Φ42.5mm,壁厚2.5mm钢管,间距1.0m。每层冷却管设计2个进水口,2个出水口。冷却管安装时,用钢筋骨架支撑并焊接牢固。安装完毕后进行通水试验,防止漏水或堵管现象。
(2)测温方案
为了掌握大体积混凝土的温升和降温的变化规律以及各种材料在各种条件下的温度影响,需要对混凝土进行温度监测和控制。
①测点的布置
a.沿浇筑高度,布置在底部、中部和表面,垂直测点间距为500mm-800mm;
b.平面内布置在边缘和中间,测点间距为2.5-5.0m;
②测温制度
a.在混凝土温度上升阶段每2-4h测一次,温度下降阶段每8h测一次,同时测大气温度;
b.所有测温孔均编号,进行混凝土内部不同深度和表面温度的测量;
c.测温记录,交技术负责人阅签,并作为对混凝土施工和质量的控制依据。
③测温
在测温过程中,若发现温差超过25℃时,及时加强保温或延缓拆除保温材料,以防止混凝土产生温差应力和裂缝。
④测孔处理
对各测孔进行注水泥浆。
3.3.4混凝土配合比选定
大体积混凝土升温主要是由水泥水化热引起的,为控制混凝土因水化热引起温度升高,我们在配合比选定时,采用了低水化热的矿碴水泥-广西红水河牌PS32.5水泥。同时采用了双掺技术:
①掺入适量的减水剂,节省水泥用量,同时推迟水泥水化热释放,在一定程度上降低水化热引起的升温。
②掺入II级粉煤灰,替代一部分水泥,降低水泥水化热,同时改善混凝土和易性、流动性及可靠性,为施工带来了方便。
通过多次试配,采用双掺技术,选定配合比如下:插入SM(2)缓凝减水剂1.24%,掺入II级粉煤灰31%。
塌落度:140-160mm,缓凝时间:不小于10h
3.3.5混凝土浇筑
承台混凝土分2层浇筑,每层浇筑采用斜向分层,水平推进的方式进行灌注。如图1所示。
混凝土生产由1#,2#主墩两个搅拌站同时拌制,一个搅拌站混凝土通过混凝土输送车运至现场泵输入模。一个搅拌站混凝土通过混凝土输送泵直接泵送到模内,每层浇筑的厚度不大于50cm,混凝土入模时采用溜槽将混凝土卸落至底部。严禁自由下落直接冲入承台底,避免造成离析。混凝土振捣采用插入式振动棒人工振捣,加强承台底部钢筋网处的振捣,防止漏振。
第一层混凝土浇筑完毕后,及时将顶面浮浆刮除,防止浮浆收缩开裂。第二层混凝土浇筑后,应立即刮平抹光,并在初凝前后进行2次收浆抹平。
混凝土浇筑时,应避开白天高温天气,选择晚上灌注,同时在白天将砂石料洒水降温,降低混凝土的入模温度。
3.3.6施工缝处理
因承台分两次浇筑,水平接缝按照施工缝处理,预埋连接钢筋,钢筋采用X16钢筋,埋入下层混凝土20cm,伸入上层20cm,间距1.0X1.0m,以加强承台上下层的连接。灌注第二层混凝土时,将第一层混凝土表面凿毛,清除浮浆。
3.3.7混凝土养护
混凝土浇筑完毕后,及时洒水养护并覆盖,进行保湿保温养护,避免混凝土表面温度阳氏过快,造成混凝土内外温差大,导致混凝土开裂。
冷却管要24h通水降温,通水时间要保证达到14d。
3.3.8表面覆盖蓄热养生
大体积混凝土内外温差根据体积大小和温度梯度不同,一般控制在25-30℃不会出现裂缝。当承台混凝土灌注后,内部温度虽然采取措施仍可上升到60℃以上,而混凝土表面随气温变化可能造成内外温差超过控制范围。为了控制内外温差,一方面采取措施降低内部温度,另一方面提高混凝土表面温度减少混凝土内外温差,即通过在混凝土表面覆盖撒热水,提高表面温度。混凝土浇筑完成后,进行覆盖洒水养护,因混凝土内部温度一般在浇筑完成2d后升高较快,此时将混凝土表面的覆盖物(麻袋)改用冷却管循环出来的热水喷洒养护。因出水水温较高,可提高混凝土表面温度,减少混凝土内外温差。
3.3.9混凝土测温
混凝土在浇筑时,覆盖住冷却管并振捣完毕后,即可通水;循环冷却水的流量控制在1.2-1.5m3/h。24h通水降温,通水时间要达到14d。冷却管通水后,技术人员跟班作业,随时量测冷却管的进出水温度及通过测温管量测混凝土不同位置及深度的温差。将量测数据收集、汇总进行对比分析,发现问题及时处理。
3.3.10拆模、回填
承台混凝土施工完毕后,经养护3d后,即可拆除模板,经监理工程师检查合格后,回填基坑。
4结语
本桥主墩1#,2#承台大体积混凝土,2#承台在2008.10.4浇筑第一层混凝土,10.13浇筑第二层混凝土;1#承台于2008.10.31浇筑第一层混凝土,11.10浇筑第二层混凝土。混凝土浇筑全部选在晚上进行,减小白天高温对混凝土的影响。由于在承台大体积混凝土灌注前,根据以往经验考虑工程具体情况,经过反复讨论施工方案,制定防止开裂的各项技术措施,施工中还对温度进行了监测。施工中采取的各项防裂措施都发挥了应有的作用,不但确保了承台灌注质量,同时也积累了大体积混凝土施工经验。
参考文献:
[1]楼晓明,戴仁厚,张一鸣.孔壁形状对钻孔灌注桩承载特性的影响[[J].工程勘察,2008,(2).
[2]董金荣,林胜天,戴一鸣.大口经钻孔灌注桩荷载传递机理试验研究田.工程勘察,2004,(5).
[3]王盛,胡志清.大直径超长钻孔灌注桩试验研究分析[[J].世界桥梁,2005,(2).