摘要:经济在快速的发展,社会在不断的进步,我国加大对基础设施的投入力度,组织建设各种大型水利工程,由于工程浩大,因此大都施工难度较大,需要对各项技术不断探索改进。泵站流道层属于一项比较特殊的工程结构,总体施工难度较高。主要针对泵站流道层大体积混凝土施工过程进行分析研究,从混凝土原材料以及施工技术等方面采取相应措施,从而保障施工质量,希望可以对类似工程提供一些参考。
关键词:泵站流道层;混凝土施工技术;质量控制;异形曲面
1大体积混凝土工程技术特点
大体积混凝土质量控制,对管理技术要求较高,如果管理不到位极易产生因温度变化和收缩产生龟缩裂缝。大体积混凝土施工管理,对作业机械设备性能、原材料质量标准、管理人员水平等都有较高要求。混凝土结构物断面尺寸、内外温度、混凝土数量等在一定程度上影响管理及施工作业方法。断面尺寸过大,如采取控制温度措施不当,温度应力超过混凝土所能承受的拉力极值时,则易产生裂缝。内外温差是大体积混凝施工作业前后需要管理控制的重要技术指标,从前期的配合比设计到后期混凝土养护都需要严格记录并加以控制。混凝土工程量大小在一定程度上决定了混凝土的施工作业方法,如果采取的方法不当,易产生质量问题。大体积混凝土的温度应力、收缩应力和温差是施工作业中的重要控制环节,管理控制不善易造成质量缺陷。
2施工流程以及质量控制
2.1混凝土施工流程
武湖三泵站为Ⅱ等工程,泵站规模为大(2)型,主要建筑物(主泵房、进出水池、出水管道、检修闸、自排闸等)级别为 2 级,次要建筑物(拦污栅、进出水池边坡护坡等)级别为 3 级,其他临时性建筑物级别为 4 级。本工程混凝土工程量为2.50×104m3,其中基础处理为0.45×104,泵站及前池为,1.23×104m3,流道及防洪闸为0.92×104m3,均为商品混凝土。商品混凝土由位于新洲区阳逻开发区的混凝土制品公司提供。商品混凝土运到之后,倒入吊罐(立罐或卧罐),由混凝土输送泵泵送入仓。采用人工平仓,插入式1.1kW振捣器振捣。基础处理完成后,在枯水期首先进行穿堤建筑物、防洪闸、出水池、消力池、溢流堰、出水渠及两岸重力式挡土墙等的浇注。在堤防回填后洪水期来之前,进行泵房及进水前池地面以下结构的浇注。洪水期进行主泵房上部的混凝土浇筑。管理楼、副厂房等建筑物由于位于堤内,混凝土浇筑也安排在洪水期进行施工。第二个枯水期,利用围堰进行出水渠脚槽、护坡及平台的砼浇筑,同时进行进水前池八字墙的砼浇筑。
2.2混凝土施工质量控制
2.2.1大体积混凝土施工裂缝的控制
在大体积混凝土基层施工中,应合理选择混凝土的配合比。建议采用水化热低的水泥,掺加粉煤灰和外加剂,控制水泥用量、水泥用量和温度范围。具体可采取以下措施:①在设计批准的情况下,采用混凝土强度作为60d强度设计;②水泥水化热低,掺加粉煤灰、矿渣粉等;③使用减缓凝固的化学试剂;④采取措施降低材料在高温季节的温度,减少混凝土和钢筋混凝土输送时吸收的外部热量;⑤混凝土中心温度和表面温度不得超过25℃,混凝土表面温度和空气温度不超过20℃,持续时间应不少于14d;⑥大体积混凝土浇注在合理的行业内,以增加浇注混凝土的高度均匀,外观设计保证混凝土浇注温度不超过28℃;⑦对大体积混凝土进行维护,有必要采取控制措施。根据气候条件和测量混凝土的表面温度,混凝土浇注后,在适当情况下,为了控制温差,在设计条件下,按照具体要求设计时,温差不能超过25℃。
2.2.2严格控制混凝土配合比
根据水泥水化热的特点,严格按照《大体积混凝土施工规范》(GB50496)规定,结合施工环境的不同,混凝土的配合比要进行多次的实验调整,得出最佳配合比,减少混凝土内外的温差而产生的变形。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆首先在水泥的选择上要选用水化热较低的水泥,大量掺粉煤灰,掺合料的用量可达水泥用量的25%~60%;其次严格控制石料的含土量,改善骨料级配,增大骨料粒径,对少筋混凝土可埋设大块石有效控制混凝土开裂;最后拌和时适量的先用合适的外加剂(如糖蜜、MF复合剂、JG3等),可以延长大体积混凝土的凝结时间,控制好混凝土坍落度。①拌和时加冰或加冰水拌合,对骨料进行预冷(如水冷、风冷、真空气化冷却)。②拌和水用量不大于175kg/m3,不得采用海水。③粉煤灰掺量不超过胶凝材料用量的40%;矿渣粉的掺量不超过胶凝材料用量的50%;粉煤灰和矿渣粉掺合料的总量不大于混凝土中胶凝材料用量的50%。④拌和物到浇筑工作面的坍落度不低于160mm。
2.2.3完善检查机制,设置专职QC小组
建立完善的质量检查机制,针对泵站流道层混凝土施工设立专职质量检查小组,确立质量检查流程,使QC小组每个成员都明确自己的责任,严格监督混凝土施工。泵站质量检验点主要为异形模板平面放样、原材料质量、模板及脚手架稳定性、模板平整度、垂直度、钢筋制作及现场绑扎、混凝土拌合、运输、浇筑、养护,混凝土成型尺寸、表面平整度、墙体垂直度等,要针对这些关键点严格把控,保证施工质量。
2.2.4混凝土浇筑及振捣
混凝土开始浇筑时,在墩墙底部铺浇5cm厚与混凝土配比相同的水泥砂浆,然后再进行混凝土浇筑。流道墩墙混凝土采用分层平铺对称浇筑,从机泵的中心线位置分别向上下游铺料,每层浇筑厚30cm,相邻两墩墙混凝土面高差不大于50cm;流道顶板混凝土浇筑采用斜面分层法浇筑。顶板混凝土浇筑时,每间隔3h进行墩墙混凝土薄层覆盖浇筑,直至顶板高程。此外,在浇筑过程中要注意钢筋位置,避免钢筋发生错位,影响施工质量。使用φ50、φ70插入式振捣器捣实,个别部位辅以人工捣实。底板浇筑采用平铺法施工,仓面配备2台手持式高频振捣棒和2台50mm软轴振捣棒,软轴振捣器主要用于边角、止水、止浆附近以及钢筋密集部位的砼振捣。墙身和顶板砼浇筑对称性上升,墙身高约5.5m,砼每层铺筑厚度不大于30cm,逐层上升。
砼振捣采用人工振捣。振捣器插入砼的间距不超过振捣器作业半径的1.5倍。振捣器垂直按顺序插入砼,间距一致,防止漏振。振捣时将振捣器插入下层砼10cm左右。严禁振捣器直接碰撞模板、钢筋及预埋件。止水片及止浆周围细心振捣。必要时附以人工捣固密实。浇筑砼使用振捣器将砼捣实至可能的最大密实度,每一位置的振捣时间以砼不在显著下沉、不出现气泡,砼表面开始泛浆时为准,同时避免振捣过度。
浇筑砼时严禁在仓内加水,当砼和易性较差时,采取加强振捣等措施;仓内的泌水必须及时排除,避免外来水进入仓内,模板、钢筋和预埋件表面沾附的砂浆随时清除。砼浇筑保持连续性,因故超过砼间歇时间,但能重塑的可继续浇筑,不能重塑的按施工缝进行处理。
2.5混凝土防裂措施
在混凝土中掺入外加剂,一定程度上能延长水化热峰值时间;按时进行混凝土的保湿、保温工作,避免混凝土内外温差过大;适时控制拌合混凝土的水温,参照混凝土入仓时的温度,适时调整拌合混凝土的水温;对泵站的站身进行合理分层,减轻新旧混凝土的约束作用,缩短施工分层之间的混凝土浇筑时间,快速、均匀、薄层上升;为了减小芯墙混凝土对后浇流道混凝土的约束,预防裂缝的产生,芯墙混凝土的外表面拐角处,要避免出现锐角,尽量采用小半径的圆弧面进行过渡连接,芯墙混凝土表面平整光滑,以减少其对流道混凝土变形压束。
2.6大体积混凝土的养护及温度监控
(1)在编制大体积混凝土专项施工方案时,针对大体积混凝土养护及温度监控要制定详细可行的养护和温度监控措施。在养护过程中,确定的混凝土养护措施应始终保持混凝土表面湿润不干燥,具有能良好的保温和防风性能。温度监控技术措施应始终保持混凝土结构里表温差及降温速度满足规范要求。养护及温控措施是确保大体积混凝土浇筑后质量提升的重要措施。(2)在制定大体积混凝土养护措施时,应采用价格经济、方便操作、可重复利用的养护材料。塑料薄膜保湿性能良好,不宜造成水分蒸发散失,具有良好的保湿性能。帆布、棉布保温性能较好,也可避免混凝土直接爆嗮,这些养护材料在混凝土养护中都取得了良好的效果,且价格低廉,是混凝土养护材料的首选。在寒冷地区及寒冷季节,混凝土养护可搭设挡风保温棚,也可采用多种养护材料、多层覆盖的措施进行保温。价格低廉、方便且能重复利用,具有保温保湿性能的材料,都可以用于大体积混凝土的养护。
结语
流道层作为整个泵站的关键性部位,要严格保证其施工质量。泵站流道层结构特殊,曲面部分较多,施工难度极大,因此,要保证过程质量,要从施工的各个环节严格把控。针对混凝土原材料选择、模板的制作、安装以及拆除、混凝土浇筑和捣震以及后期的防裂缝处理等环节进行优化和控制,保证施工质量,确保流道层建造符合设计标准,最终可以顺利投入使用。
参考文献:
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论文作者:杨旭辉,毕威
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/12
标签:混凝土论文; 泵站论文; 体积论文; 温度论文; 措施论文; 用量论文; 温差论文; 《防护工程》2019年10期论文;