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1 概述
大体积混凝土指的是最小断面尺寸大于1m以上的混凝土结构,其尺寸已经大到必须采用相应的技术措施妥善处理温度差值,合理解决温度应力并控制裂缝开展的混凝土结构。由于大体积混凝土的截面尺寸较大,在混凝土硬化期间水泥水化过程中所释放的水化热所产生的温度变化和混凝土收缩,以及外界约束条件的共同作用,而产生的温度应力和收缩应力,是导致大体积混凝土结构出现裂缝的主要因素。
大体积混凝土与普通钢筋混凝土相比,具有结构厚,体形大、钢筋密、混凝土数量多。工程条件复杂和施工技术要求高的特点。本文以某热带国家汽轮机基础底板施工为例,对于施工过程中避免产生裂缝所采取措施进行总结。该汽轮机基础底板相关数据:基础底板尺寸48.15×16.60×3.50m,混凝土量为2798m3。
2 大体积混凝土裂缝产生的原因分析
当混凝土结构物产生变形时,在结构的内部、结构与结构之间,都会受到相互影响、相互制约,这种现象称为约束。建筑工程中的大体积混凝土结构所承受的变形,主要是温差和收缩产生,其约束也主要是以外部约束为主。
3 采取的措施
为避免基础有害裂缝的产生,在现场的施工过程中需充分考虑各个方面的影响因素,从多方面的采取措施,有效的控制内外温差及裂缝,确保基础施工质量。
3.1 降低水泥水化热
(1)混凝土的热量主要来自水泥水化热,因而优先选用低水化热的矿渣硅酸盐水泥配制混凝土。(2)使用粗骨料,施工中根据现场条件尽量选用粒径较大,级配良好的粗骨料;采用掺加粉煤灰和减水剂的“双掺”技术,改善混凝土的和易性,降低水灰比,以达到减少水泥用量、降低水化热的目的。(3)在施工中严格控制混凝土的塌落度,需要实验室在现场安排专人进行塌落度的测量工作,将混凝土的平均塌落度始终控制在120mm,对于塌落度大于130mm的混凝土杜绝使用。
3.2 降低混凝土入模温度
如果施工当地天气异常炎热,需购置冰块投入到水池中,以降低拌合水的温度;同时对于骨料进行遮阳、洒水降温,运输及浇筑过程中采用遮阳保护、洒水降温等措施,以降低混凝土拌和物的入模温度。在现场入模温度实际测量值最大不超过28度。
3.3 加强施工过程的控制
(1)根据现场泵车安排,从底板基础一端开始浇筑,依次推进,混凝土自然流淌,斜面分层,薄层浇筑,这样可以有效增大散热面积。根据搅拌站发车速度控制泵车的浇筑速度,保证连接处混凝土在初凝前结合完好,避免出现冷缝。(2)采取长时间的养护,规定合理的拆模时间,延缓降温时间和速度。(3)合理安排施工程序,控制混凝土在浇筑过程中均匀上升,避免混凝土堆积过大高差。在结构完成后及时回填土,避免其侧面长期暴露。(4)温度筋的绑扎必须按照图纸要求进行,严禁随意增大温度筋的间距及减小钢筋型号。
3.4 混凝土的养护
混凝土施工完毕后马上抹面,抹面后及时覆盖塑料薄膜及棉毡;混凝土临近初凝时进行二次抹面,抹面时要边揭塑料薄膜边抹面,抹后即盖,以抹掉混凝土表面浮浆。终凝后应蓄水养护,养护时间不少于14天。
4 大体积混凝土裂缝控制的理论计算(以该汽机基座底板为例)
4.1 水泥配比及参数
(1)M30混凝土采用#425硅酸盐水泥其配比为:水:水泥:砂:石子:粉煤灰(单位kg)300:175:767:1059:52(每立方米混凝土配比)。 (2)各种材料的温度及环境气温:平均环境气温35℃,粉煤灰25℃。
4.2 混凝土温度计算
混凝土浇筑入模(浇筑)温度为28℃(该热带国家规范规定,混凝土入模温度不得大于28℃,因此搅拌混凝土时采用加冰水、原材料喷水降温等措施来降低混凝土浇筑温度,现场实测需达到此要求)。
4.3 混凝土的绝热温升计算
混凝土的绝热温升计算公式为:
Th=W*Q/(C*ρ)=300*314/(0.97*2410)=40.3℃
其中W--混凝土中水泥用量
Q--水泥水化热,P.O42.5水泥,为314KJ/kg
ρ--混凝土容重,取2410kg/m3
C--混凝土比热,取0.97
4.4 混凝土内部实际温度计算
Tj—混凝土浇筑温度Th—混凝土最终绝热温升
ξ—温降系数查建筑施工手册,本工程浇筑厚度3.5m,龄期3天中心温度最高ξ3取0.704,Tm(3)矿=28+0.704×40.3=56.37℃
4.5 混凝土表面温度
假设混凝土表面覆盖一层塑料薄膜、2层毛毡共厚0.03m,则
β=1/[(δi/λi)+(1/βg)]=1/[(0.03/0.14)+(1/23)]=3.88W/m2.K
其中δi--保温材料的厚度(m)
λi--保温材料的导热系数(W/m.K)
β--保温层传热系数(W/m2.K)
βg--空气的传热系数(W/m2.K)
混凝土虚拟厚度
h'=K*λ/β=0.666*2.33/3.88=0.40(m)
其中λ--混凝土的导热系数取2.33W/m2.K
K--计算折减系数,依资料取0.666
计算厚度H=h+2h'=3.5+2×0.40=4.30(m)
混凝土表面温度
Tb(t)=Tg+h'*(H-h')*ΔT(t)*4/H2
Tg--龄期t时的大气平均温度,设为35℃
ΔT--龄期t时混凝土中心温度与外界气温之差
则龄期3天时
Tb(3)=35+0.40×(4.3-0.40)×(56.37-35)*4/4.32=42.2℃
4.6 计算温差
混凝土中心与表面温度差
ΔT1=Tmax-Tb(3)=56.37-42.2=14.17℃
表面温度与大气温度差
关键词:彩色沥青混凝土应用总结
中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:
前言:自行车道、人行道铺设彩色沥青已经在多个国家得到推广应用,近年来我国也开始尝试于市政道路中进行彩色沥青的铺设,由于其色彩艳丽,提高了司机和行人的注意力,不仅使得道路更加美观协调,改变以往单调的黑色路面,还令车辆和行人的安全性得到很大提高,作为一种新的城市道路发展方向,彩色沥青混凝土路面的也必将在城市道路中得到长足的发展。
在近几年,广州市的市政道路中尝试了几项在自行车路面上施工彩色沥青混凝土的项目,在2001年天河区车陂路自行车道采用宝蓝色的彩色沥青,2004年12月,天河深涌东路采用大红粉的彩色沥青,在2005年开始,在临江大道等多项工程都采用了大红色的彩色沥青。
彩色沥青路面并不只是将普通沥青染上颜色,严格来说,彩色沥青只是仿真沥青,是用化学手段制造出的路用结合料彩色沥青,又名彩色胶结料,是筑路材料的一种,目前有两种:
1、以无色胶结料加色粉,无色胶结料可以是由沥青脱色而得,也可以由石油树脂等浅色聚合物调配而得;
2、通过沥青直接改性而得,这种胶结料具备沥青的抗老化能力强的特点,颜色为棕红色。。广州2001年首次试验铺设的蓝色车陂路早已褪成灰色。深涌路彩色路面也褪色开裂明显。正因为彩色沥青不同于普通的沥青,随着技术的发展,彩色沥青只能做到与现有的普通沥青性能更接近,这也是为了能够兼容目前普遍使用的施工材料与施工机械,那么同样的,利用现有的沥青摊铺、拌和、质量监控等设备,增加对彩色沥青生产、拌和、施工应用可行性研究也是提高彩色沥青在道路上运用的关键。
在该几项彩色沥青混凝土自行车道路面施工中,根据自行车道的特点(基本不大于2米的宽度)、彩色沥青的技术问题(储存、生产拌和、沥青混凝土的色差、温度等),对自行车道彩色沥青混凝土的施工应用与普通沥青混凝土不同之处可以分拌和、摊铺、碾压3个方面进行总结。
1、混合料拌和的注意事项
(1)在用沥青混合料搅拌站拌和彩色沥青混合料时,需要用柴油彻底清洗沥青供给泵及沥青计量泵到沥青进入搅拌器之间的沥青输送管道,对于搅拌设备可以先用干燥石料拌和,然后用柴油加于料搅拌,直至清洗干净。
(2)为使生产目标配合比能最大限度地接近设计配合比,原材料性能应稳定。
(3)添加色粉需考虑其对环境的影响,因为色粉比重大、在混合料中具有着色、分散,吸附、稳定、增粘作用。
(4)拌和温度应控制在160℃~170℃,拌和时间比普通时间多10s,出料后应及时检查粒料和颜色是否均匀。
2、混合料摊铺
(1)摊铺机的清洗采用热干集料加柴油反复摊铺,直至热骨料无黑色痕迹为止,在施工中如果混有原先留下的黑色沥青造成摊铺后的彩色沥青混凝土外观混杂,不统一色彩,达不到设计及施工的要求,
(2)自行车道一般设计宽度都是1.9~2.1米,两侧有侧平石,因而采用最下宽度不大于1.8米,最大摊铺宽度达到2.3米的小型沥青摊铺机或者改装过的适合宽度要求的摊铺机,同时检查摊铺、压实机械是否处于良好的工作状态,
(3)检查下基层、沥青混凝土下面层的是否坚实、平整、洁净,由于彩色沥青混凝土设计上一般都是作为自行车道的最上面层(3-5cm),下基层一般采用水泥石屑稳定层,与下基层之间一般只有一层普通沥青混凝土(4~7cm)作为下面层,下基层、下面层的压实情况、平整度很大程度上影响到上面层的彩色沥青混凝土的施工质量,因此建议一定要首先控制好下基层的施工质量;
(4)为了提高界面粘结力和减少雨水渗到路面结构,下基层面、下面层面一定要清扫干净,同时根据天气情况提前半天(或者一天)喷洒透层油(乳化沥青)以及粘层油;
(5)严格按照松铺标高用垫块将熨平板垫好,确保起始摊铺厚度满足要求;严格控制摊铺机的工作速度(速度范围:2.0―2.5mmin),确保摊铺连续;
(6)摊铺机应该全幅摊铺,不间断一次性成型,并及时碾压。达到色泽一致、粒料均匀、美观。
3、混合料压实成型
(1)使用前检查压实机械是否处于良好的工作状态,压路机应采用柴油清洗,并在厚纸或麻袋上反复行走,直至没有黑色压痕为止,压路机水箱中的水应更换,并将任何铁锈痕迹冲洗干净。
(2)压路机械选择:根据工程的工程量大小、施工场地复杂情况,选择的压路机的型号、功率和台数,根据在几项施工中的经验,以及碾压宽度的考虑,宜用净重10~12吨左右、1.2~1.5米左右的双钢轮压路机,便于碾压时候可以拥有更大空位转向,以及自重大、减少碾压的遍数;
(3)碾压压组合方式:同样分初压、复压、终压3个阶段进行。初压温度应控制在130℃~145℃,终压温度不低于70℃,按紧跟、慢压、高频、低幅的原则进行碾压;
(4)一般进行试验段摊铺,根据结果进行调整,根据几个项目的检测,由于只采用了一种双钢轮压路机,在碾压时,一般压路机将路面静压1遍后,在带轻振进行碾压1遍,即完成初压,需要注意的时是由于压路机重量偏底,因此一定要进行在卸料后立即进行碾压,在高温的时候完成初压;
(5)压路机复压时候,视现场情况决定碾压的遍数,直至压实,一般带轻振碾压3~5遍,如压路机重量达到10吨以上,应可以减少遍数,
(6)路面表温度降低至90℃时开始终压,用压路机静压1~2遍,直至完全消除轮迹。
(7)压实过程中应注意的细节:
①建议在压路机的水箱中加入适量洗衣粉(0.15kg/m 3),使得钢轮有适当的,避免碾压时钢轮压路机引起粘料;
②注意碾压时接近路缘石10 cm的区域,避免压路机钢轮破坏路缘石,
③为防止彩色沥青面层受污染,碾压前须用水冲去粘附在压路机钢轮上的杂务及砂土,确定碾压设备清洁后方可允许进行碾压,
④压路机应停于木垫上使其不接触黑色沥青下面层,碾压时直接从木垫上行驶至彩色混合料上。
4、其他方面注意事项
(1)注意控制彩色沥青混凝土的温度,由于彩色沥青混凝土的生产对温度有一定的要求,一般拌和温度在160℃~170℃,而沥青摊铺施工温度也有一定的要求,初压温度应控制在130℃~14 5℃,因而应注意在车辆运输、装卸料环节减少沥青混凝土温度下降过快,保证好温度的控制;
(2)由于现在自行车道上摊铺彩色沥青混凝土,自行车道宽度、两侧侧平石的限制,对于摊铺机、压路机宽度有影响外,还要注意运输车辆的重量、车轮间的净宽、车辆的卸料宽度是否适合,避免破坏基层及周边的绿化带,同时应便于摊铺机的顺利卸料,做好施工工序的交叉施工,
(3)摊铺时候,严禁施工人员踏上、站在已摊铺完成为冷却下来的沥青面上,造成外观的破坏;
(4)过程中使用的任何与混合料接触的机具都应清洗干净.
结语:彩色沥青混凝土路面的不断推广使用,是市政道路发展的一个新的方向,对现有自行车道彩色沥青混凝土路面施工的总结是为了以后更好的进行主干道彩色沥青混凝土路面的建设做好基础,在未来城市道路建设中,必将越来越多的应用彩色沥青混凝土路面技术。彩色沥青混凝土自行车道施工应用的一点总结
参考文献:
一、工程背景及概况
东湖路工程是由哈市机场路附近区域进入环城高速的入口之一,多重载车辆通过,且超载车辆较多,道路载荷过重。目前路面普遍出现网裂、沉陷、翻浆等现象,已呈破坏状态,不能再满足正常的通车要求,应该及时给予补修。哈尔滨开发区市政相关部门经反复认证,最终决定采用中大路桥集团提供的设计施工方案,同时采用由中大路桥集团自主研发的新型筑路材料―橡胶沥青及相关的施工工艺,道路结构图见图1。
二、材料准备
(一)橡胶沥青生产
橡胶沥青生产设备采用全套进口移动式现场改性设备。设备极限生产能力为15t/h。设备主要组成部分为4个原材料入口、基质沥青快速升温装置、高速搅拌罐、反应罐(带底部搅拌)、中央控制和监控室。所有原材料均自动连续计量,输送速度自动控制。生产设备尺寸相当集装箱拖车,自带导热油系统、自带沥青输入输出电机。
(二)沥青与橡胶粉的拌和
橡胶沥青的制作是通过高速搅拌罐,在温度、时间、机械三者的综合作用与协调下,将4种原材料按比例混合,经过吸收、湿润、膨胀等物理和化学变化,使其粘度增加,软化点提高,从而获得高质量的改性沥青材料。橡胶沥青在190℃时的粘度在15―40dPa.s之间,远高于SBS改性沥青。
(三)储存运输
橡胶沥青混合料运输过程温度和保温条件的要求高于一般改性沥青混合料,它在存储、运输和摊铺过程中的稳定性要明显比普通沥青或改性沥青混合料要好。橡胶沥青本身有20%左右的橡胶粉稳定,没有被橡胶粉约束的自由沥青少,因而无论是粗细料离析还是胶结料与矿料的分离都明显少于其他沥青混合料。
(四)质量检测
由于是现场改性,需要对橡胶沥青成品进行质量抽检,主要抽检指标是粘度。要针对不同的生产和储存情况,制定周密的成品抽检预案,确保用在混合料中的橡胶沥青粘度在规定的范围内。
三、橡胶沥青混凝土面层施工过程
(一)施工放样
采用钢钎搭细线法。沥青摊铺机采用国外先进的英格索兰摊铺机,调整摊铺机各项系数,使之达到摊铺沥青面层的技术要求。采取整幅摊铺,摊铺机的摊铺速度调整到与供料压实进度平衡,保证连续不断的摊铺,中间不得停顿等候。
(二)混合料压实
按初压、复压和终压三个阶段进行。初压时用悍马双钢轮振动压路机(关闭振动装置)压两遍,温度在140℃以上。不得产生推移、发裂。复压时先用HAMA13T双钢轮振动压路机碾压两遍,然后用9-16T轮胎压路机碾压两遍。用悍马双钢轮振动压路机关闭振动碾压两遍以消除轮迹,碾压终了温度大于140℃。碾压时压路机应由路边压向路中,每次重叠宜为轮宽1/2。
(三)路面检测
项目完工开放交通前,试验室按照验收评定相关要求,组织了对部分验评项目的现场检测。检测项目包括渗水、构造深度、摩擦系数和压实度,检测的构造深度平均为0.9mm,70%测点渗水率
从检测结果可以看出,橡胶沥青混合料摊铺取得了比较理想的结果。一方面,渗水系数和构造深度这对矛盾达到了理想的平衡状态,2个值都处在较高值位,超过了SMA的相关技术要求;另一方面,压实度普遍达到98%,说明在碾压及时的情况下,完全可以达到充分碾压。摆式摩擦的结果则综合体现了构造深度和橡胶粉对摩擦力的效应。
四、项目使用性能评价
(一)抗低温开裂
橡胶沥青低温回弹率高、粘韧性好,可抵抗低温开裂,尤其在北方高寒地区,对于降低路面开裂或维修旧路时的反射裂缝非常有效。
(二)高温稳定性好
可解决高温时路面出现车辙、搓板等流变现象。
(三)抗老化性能好
对阳光中的红外线和紫外线不敏感。
(四)抗疲劳、耐磨损
轮胎的耐疲劳、耐磨损性能转移到橡胶沥青。
(五)橡胶沥青对石料选择宽容度大
对酸碱石料不敏感,以水煮法测量粘附性都能达到5级标准。
五、总结
关键词:混凝土箱梁一次现浇大体积整体性
中图分类号:TV331文献标识码: A
近年来预应力混凝土连续箱梁在城市立交桥和快速高架桥中运用越来越普遍,传统的施工方法为二次浇筑成型工艺,施工周期较长。本项目为城市高架桥,立交区箱梁多为大体积、大纵坡、变截面预应力混凝土箱梁。按照设计图纸,箱梁采用满堂支架法现浇施工,连续施工,一次浇筑成型,该工艺施工周期短,梁体整体性好。
一、工程概况
本项目箱梁采用C50预应力钢筋混凝土结构,采用满堂支架支撑体系整体现浇施工。主线高架层L6联砼箱梁为30+30+29=89m结构,第一跨为单箱六室,第二跨为单箱七室,第三跨为单箱八室,共计21个箱室,桥面宽度36.581~50.43mm不等,桥面纵坡为2%,横坡1.5%,箱梁混凝土设计方量为3296m3,混凝土强度等级C50,全部采用商品混凝土,由商砼站供应。
二、工艺特点
一次浇筑成型施工工艺特点:
1、一次浇筑成型可消除传统施工工艺的施工缝,提高梁体的美观性。
2、增强梁体的整体刚度和稳定性,延长梁体的耐久性和使用寿命。
3、施工周期短,能有效缩短工期。
三、施工工艺方法
预应力混凝土连续箱梁多采用满堂支架法现浇施工,2台以上混凝土泵车对称浇筑施工,施工完成后及时养护。
㈠工艺流程
预应力混凝土现浇连续箱梁一次浇注施工工艺流程图如下:
㈡施工方法
1、各级验收
混凝土浇筑施工前,邀请各相关单位进行验收,验收项目包括支架、模板、钢筋、预应力管道和锚具、预埋件等各项控制指标,其偏差应符合设计图纸及相关规范的规定。
此外,应检查模板支撑体系的稳定性以及模板接缝的密合情况等。
通过各级验收后,办理签字手续,存档。
2、施工准备
混凝土浇筑施工前进行三级技术交底、安全和质量交底,确保交底内容落实到各级管理人员和一线操作人员手中,各岗位人员各司其职,有序施工。
砼浇筑前检查各项准备工作,确保各项准备完成后再组织施工。准备工作主要有施工场地平整、人员是否到位、机械器具是否可正常工作、养护物资是否满足施工需要等。
浇筑混凝土前清除模板内的积水、木屑等杂物,采用高压水枪冲洗,保证底模的洁净、无污,并用水湿润模板,经监理等相关单位验收合格后,方可进行下一工序的施工。
3、混凝土的准备、运输及泵车准备
城市桥梁工程用混凝土多采用商品混凝土,施工前与商砼站取得联系,报施工计划,并派人到站内检查备料情况,试验员取样检测并驻场监测混凝土的拌合质量。
混凝土采用泵车输送入模,泵车根据施工组织安排、现场情况和箱梁的参数等选择,一般采用2台同型号的泵车对称浇筑施工,工程量较大时为缩短施工时间可增加2台。每台泵车一般采用功效≥60m3/h,臂长≥47m,有效作业半径≥35m,泵车型号选择结合箱梁参数和现场情况确定。
混凝土在商砼站拌合好后,检测混凝土的坍落度、和易性等指标,满足要求后用罐车运送至现场,再次检测坍落度、和易性等,满足要求后再通过泵车输送入模。
4、混凝土浇筑
梁体砼浇筑采用“斜面分层,薄层浇筑,连续推进,一次成型”的施工方法,遵循纵向由低端横梁向高端横梁,横向由中间向两侧,交替进行,水平分层,往前推进。
横断面浇筑顺序示意图
纵断面浇筑顺序示意图
砼浇筑顺序:两台泵车分别站位于预定位置,首先浇筑底板、腹板、横梁(顶板下)混凝土,再次顶板、翼板混凝土,纵桥向右联中部向两侧对称进行,横桥向由桥梁中线向两侧对称浇筑施工。分区浇筑顺序按照图示序号,横向从①⑦、纵向从①⑨依次进行,由于混凝土方量较大,施工时间较长,此顺序浇筑可消除施工缝。
混凝土从两侧由纵向低端横梁与腹板相交处开始下料,分别沿横、纵向下放混凝土。首次下料厚度控制在50―60cm。下料长度横向为整个箱梁,纵向为一个浇筑段,随浇随振。当横梁及腹板浇筑完30cm一层混凝土后浇筑底板,底板一次浇筑完成。底板混凝土中有一部分来自腹板和横梁处因振捣而溢流的混凝土,不足部分由内箱顶部沿纵向预留的下料缝处下料补齐。预留缝宽20cm,在浇筑顶板前将其封严。底板混凝土由人工摊平振捣并抹平,步距掌握在10m左右。然后再按30cm一层浇筑横梁和腹板。横梁和腹板分层浇筑到桥面翼板掖下上5cm后,停止一段时间,再由横梁处开始浇筑桥面板。浇桥面板时步距要小于腹板的步距。
箱梁混凝土采用50型插入式振捣器振捣,快插慢拔,分层浇筑振捣,分层厚度不大于30cm,振捣时插入下层5~10cm。顶面混凝土振捣后采用振捣梁振平,保证表面平整、密实,且满足纵横坡度的要求。
振捣时振捣棒严禁靠在钢筋上振捣,并距模板5~10cm。对确实无法使用振捣棒振捣处,采用插钎插捣以保证混凝土的密实度。
振捣底板时,为了防止振捣棒碰撞底模,在棒上做标记,用以控制振捣棒的插入深度;振捣腹板与底板相交处时,由腹板内及箱内底板下八字处互相补充振捣,保证腹板内混凝土从箱内下八字完全溢出为准;振捣腹板时,要求在腹板钢筋中间振,严禁碰撞波纹管。因此浇筑前在振捣棒入棒处标记,严禁漏振和过振;
振捣过程中严禁拉棒、赶浆且不能振钢筋。遇到高低起伏段时,要先振低处,后振高处,从低处振平。
浇筑箱室区底板混凝土时,施工人员必须进入箱室内整平混凝土及振捣,并安排专人查看内模支撑情况,若有异常及时处理。项目施工管理人员跟班作业。
箱梁混凝土初凝前,表面拉毛处理,校正预埋件的位置。
5、混凝土养护
砼浇筑完成表面收浆后,及时覆盖土工布养生。当砼终凝后,适量洒水,保持湿度,安排专人负责。保温保湿养生时间不小于7天。
特别重视热期和冬期施工的梁体砼养护,在高温季节要避免已浇砼外露面受日晒,加强洒水养护,在严寒季节要对砼采取保温养护,必要时采取升温养护措施,在雨期内要加强支架基础的排水。
四、施工注意事项
1、建立健全各项管理制度,责任到人,加强对工作人员的岗位培训。
2、箱梁施工前,每道工序进行技术、安全交底,详细叙述操作要领,技术人员跟班作业,保证对施工中出现的问题及时解决,决不允许质量隐患的存在。
3、材料进场后进行验收检验,检验不合格的不得使用。合格材料、成品和半成品妥善保管,做好防腐、防潮措施。
4、混凝土分层浇筑、分层振捣,注意变换浇筑方向,混凝土浇灌过程全程旁站,重点部位重点控制。箱梁混凝土浇筑完成后,养护措施要到位,
5、各工序之间严格执行检查验收程序,并做好检查记录。
五、结束语
大体积、大纵坡、变截面预应力混凝土箱梁采用一次浇筑成型工艺,比传统的两次浇筑工艺可缩短工期约10天,且箱梁结构整体性好,梁体美观,各项指标均在设计及规范要求范围内,工程质量优良。
参 考 文 献
关键词:大体积混凝土;混凝土自缩;施工技术,方案;措施
Abstract: the mass concrete structure construction technology and measures directly related to the use of concrete structure performance. Combining with a project example, the mass concrete structure construction technology and design and construction measures in this paper.
Keywords: mass concrete; The shrinkage of concrete; The construction technology, project; measures
中图分类号:TU37文献标识码:A 文章编号:
伴随着现代科学技术和社会经济的迅速发展,我国建筑技术也不断进步,建筑物的规模也在不断扩大,高层现代化建筑设施不断增多。因此大体积混凝土结构逐渐成为高层现代化建筑设施主体的重要组成部分。本文主要结合某工程实践案例,综述了大体积混凝土结构施工技术的应用。
1工程概况
某商场地上12层,地下2层,总建筑面积26994m2,建筑总高度为48.85m。地上为框架核心筒结构,地下为框架剪力墙结构。
该工程基础底板厚度为1500mm,混凝土强度和抗渗等级为C40P8,基坑底板的标高是-15.47m,混凝土浇筑方案是:采用斜面分层法浇筑,由防水保护层往上一次性浇筑1.5m,直至基础底板上标高,每层厚度约为500mm。基础底板属大体积混凝土工程。
2影响混凝土自缩的因素
2.1水泥对自缩的影响
不同种水泥净浆的自缩能力是不同的。铝酸盐水泥和早强水泥的自缩值较大,而中热、低热水泥的自缩值较小,矿渣水泥后期的自缩值较大(21d龄期时的自缩值大于普通水泥的自缩值)。水泥的细度对自缩值也有影响,较细的水泥在早期表现出较大的自缩速度。
2.2外加剂对自缩的影响
掺加高效减水剂来增大流动度时,高效减水剂可稍微降低自缩值,但不同类型、不同掺加量的高效减水剂对自缩的作用差别很小。干缩减少剂可减小自缩值50%,这可能与干缩减少剂可减小毛细水的表面张力有关。膨胀剂对自缩的作用取决于它的种类,某些氧化钙型的膨胀剂可以减小自缩;而其他类型的膨胀剂虽在早期有膨胀,但随后的收缩速度与空白样相同。引气剂对混凝土的自缩没有影响口。
2.3矿物掺合料对自缩的影响
在水泥中加入比表面积在400平方米/千克以上的矿渣时,其120d的自缩值随矿渣的掺量(不大于70%)增大而增大;而在水泥中加入比表面积为338平方米/千克的矿渣时,其120d的自缩值不随矿渣的掺量(不大于70%)改变而增大。在水泥中掺加硅灰将便混凝土的自缩值增大;硅灰的掺量越大,水泥浆自缩值越大。混凝土的自缩值随粉煤灰掺量的增大而降低,特别是早期自缩值降低得非常明显。3d龄期后掺加粉煤灰混凝土的自缩增长速度高于空白混凝土。粉煤灰掺量超过20%后,减小自缩的效果并不显著。在水泥中加入偏高岭土,在偏高岭土(比表面积为12平方米/克)含量为10%时,水泥浆(水胶比为0。55)的自缩值最大。在水泥中加入经过防水处理的粉末,可以减少自缩。经过防水处理的偏高岭土对自缩的减小作用在后期消失了;而经过防水处理的硅质粉末对自缩的减小作用能保持很长时间,其取代量为10%时就对自缩有明显的减小作用。
2.4其他因素对自缩的影响
温度对水泥浆体的自缩影响很大,在15~40℃范围内,水泥浆体的自缩值和自缩速度随温度的增加而增加。水灰比对自缩值的影响比较大,随水灰比减小,混凝土的自缩值和自缩速度增大。随养护龄期的增加,自缩值逐渐增大,早期自缩值增加得非常快,以后发展比较缓慢引。混凝土中骨料的含量对混凝土自缩值的影响很大,随着骨料的含量增加,混凝土的自缩值减小。骨料的种类对混凝土的自缩也有影响,人工轻骨料混凝土的自缩值比普通混凝土小,且轻骨料混凝土的自缩值随着轻骨料的含湿量和干密度的增加而减小。在混凝土中掺加6%体积分量的钢纤维,可以降低自缩值20%左右。
3施工方案设计
3.1设计机理以掺加ZY膨胀剂的补偿收缩混凝土为基本材料,以加强带取代后浇带连续浇筑超长混凝土结构。根据混凝土结构无缝设计的要求,将广场的底板进行了分块:后浇带将整个底板分成4块,形成4个浇筑单元,块中又设有膨胀加强带,将其再分成4块,整个底板分成了16块。底板的分块确定后,墙板与顶板与底板相同的部位留设后浇带及加强带,其留设的方法与底板相同。膨胀加强带宽2米,边缘每侧设密孔铁丝网用钢筋加固,防止加强带外混凝土流入加强带内。混凝土浇筑时,先浇带外混凝土,浇到加强带时改用掺量ZY膨胀剂混凝土施工。考虑到膨胀作用会使强度降低,膨胀加强带的混凝土强度等级应该提高,并加大膨胀剂用量,用这样的方法循环施工达到超长无缝结构的目的。
3.2补偿收缩混凝土根据“混凝土外加剂应用技术规范”的规定,产生0.2至0.7MPa以下自应力混凝土为补偿收缩混凝土。为了实测出限制膨胀率,实验室进行了掺加ZY试件的限制膨胀率试验,试验证实掺加ZY确实可获得微膨胀性,掺量的大小对膨胀率的大小是有直接影响的。
3.3配合比的设计砼材料的选择:①水泥:采用42.5Mpa普通硅酸盐水泥;②砂:选用长江中砂,细度模数Mx=2.6~2.8,表现密度2.64克/立方厘米,松散密度1410千克/立方米,紧密密度1550千克/立方米,含泥量≤3%;③石:选用湖州石子,粒径为5~31.5毫米连续级配,压碎指标8%~9.8%,含泥量≤3%;④膨胀剂:ZY膨胀剂;⑤减水剂:选用中成电厂的Ⅱ级粉煤灰。
4施工技术措施
4.1后掺少量减水剂的预备措施混凝土浇筑正值7~8月份高温季节,易造成混凝土坍落度损失加大,降低混凝土工作度方面的要求,加之可能出现的运输途中堵车或施工中出现临时需处理的问题,使浇捣速度减缓,延误了混凝土的入模时间,因时间延长造成混凝土坍落度损失加大,致使不能满足泵送要求,此时应严禁加入生水,而应采取二次掺少量的FDN2I减水剂的后掺法,补偿和恢复混凝土的坍落度损失。在配合比中FDN2I减水剂量为0.8%,一般该减水剂的掺量最高为1%,在后掺减水剂时只考虑在0.2%以内。后掺法比先掺法或同掺法在相同掺量下减水作用显著提高,是能补偿坍落度损失的。但应注意凡后掺减水剂的运输车,应快速搅拌30转或1秒以上。其掺量和搅拌时间由专人负责实施。
4.2地下室墙体混凝土配合比及浇筑的措施在墙板混凝土配合比设计试配,确定设计配合比阶段,采取了降低水灰比的措施。底板与墙板同为C30P12,而底板的水灰比为0.47。而墙板的水灰比为0.41,混凝土的坍落度指标底板为18~20厘米,墙板坍落度指标控制在14~16厘米。采取该措施的目的在于减少用水量、降低混凝土的收缩。在混凝土浇筑阶段,采用二次振捣的工艺,即在混凝土初凝前进行二次振捣。避免混凝土因沉降收缩而引起的裂缝。
4.3地下室顶板的混凝土浇筑的控制按照地下室超大型长无缝混凝土的施工方案,地下室顶板的浇筑顺序是,浇筑完地下一层墙板至地下室顶板梁下口后,进行地下室顶板的混凝土浇筑。在顶板的浇筑过程中,主要是要控制好早期裂缝的产生。从混凝土收缩裂缝的形成时间看,裂缝往往发生在混凝土初凝到终凝这段时间内。在施工方案讨论过程中,将顶板二次或三次搓平、抹压,特别是初凝抹压作为控制早期收缩裂缝的一项重要控制措施,这对于弥合部分早期裂缝是不可缺少的工艺。
4.4地下室混凝土的养护地下室底板、墙板、顶板全部采用了掺加ZY膨胀剂的混凝土。按照养护制度,在混凝土抹压后,能上人时,即铺上麻袋片或草席,用水浇湿保养。混凝土硬化3~4小时后,底板与顶板均筑堰蓄水3~5厘米进行养护,墙板采取不间断淋水保温,采用这些养护方法不得少于14天,墙板侧模的拆除也不少于7天。以上养护措施的实施对地下室应用超长无缝结构的成功起到了非常重要的作用。
4.5细部处理①外墙与边柱的配筋率不同,收缩差也不同,其连接处应插入1~1。5米Φ10@200锚入柱内20厘米的水平增强钢筋,防止因应力集中发生纵向裂缝。②由于底板配筋为双向Φ25锚入基础梁一、二排主筋之间,使底板与柱节点处板面混凝土保护层过大,可在柱边1米范围铺Φ8@200双向钢筋网片,防止板面出现裂缝。③所有外墙对拉螺杆突出部分都要割掉,用ZY掺量为10%的1:2水泥砂浆封堵;所有穿外墙管道按要求作防水处理。
5结语
最后通过对该工程的基础底板大体积混凝土施工前的预控和施工后的监控,达到了预期的效果,圆满地完成了工程任务。大体积混凝土施工技术已经在多个工程施工中进行了尝试,经过严格按照制定的施工方案进行施工,所有已建或在建工程至今都未发现裂缝
参考文献:
[1]中国建筑科学研究院.GB50204-2002混凝土结构工程施工质量验收规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.