淮南矿业(集团)有限责任公司选煤分公司 安徽淮南 232000
摘要:目前,在“一带一路”政策的带领下,我国相关基础设施的建设规模逐步扩大,所以对于大体积混凝土施工质量的关注也逐渐引起社会的关注。其中,在大体积混凝土工程中,由于受制于工期所限,难免会在高温天气下进行施工,这对于控制大体积混凝土的施工质量有着极大的难度。因此,本文将以工程实例为切入点,对高温天气大体积混凝土施工质量控制予以重点阐述。
关键词:高温天气;大体积混凝土施工;质量控制
引言:对于大体积混凝土施工来讲,周边环境温度的改变对于混凝土的凝结时间有着极为密切的联系。其中,具体原因为,周边外界温度的改变,将会对水泥的水化反应速度产生影响,并且温度与水化反应呈现正比关系。因此,为了提升高温天气下大体积混凝土施工的质量,需要此环境下的各项影响因素予以控制,以此来确保大体积混凝土施工质量满足设计要求。
一、工程概况
某桥主墩采用倒圆角的矩形沉井基础,沉井井身顶面平面尺寸为86.9m×58.7m,总高105m(其中钢沉井高50m)。倒圆半径为7.45m,为方便吸泥下沉,沉井平面布置为24个12.8m×12.8m井孔。承台平面尺寸83.9m×55.7m,承台高9m,钢筋4617.6t,C45混凝土总方量约为41787m3。为了满足承台施工的需要,承台底部设置施工盖板,相邻盖板安装间距1~2cm。承台施工期为7月至9月,处于夏季高温期间。
二、制定总体施工方案
在施工前,通过施工塔吊将承台盖板吊运至既定区域。随后,在水上拌合船的帮助下,进行混凝土的浇筑作业,待养护至凿毛强度后,对此实施凿毛作业,同时浇筑按照盖板的受力情况予以三次来进行,每次浇筑的高度为3m,2.5m以及3.5m。其次,随后开始绑扎钢筋,安装冷却水管以及测温元件等。之后,以布料机的布料半径为基础,将承台划分为四个区域,通过沉井南北两侧及上游三艘拌合船与水上固定拌合站供料。与此同时,在浇筑混凝土时,采用分层的方式予以浇筑,每层的厚度控制在30cm左右。当冷却水管被混凝土覆盖后,便开始通水进行冷却,随后用湿润的土工布来对浇筑后的承台混凝土进行洒水养护,待达到凿毛强度后,便可进行分区凿毛,并在凿毛结束后用蓄水予以养护。
三、高温天气大体积混凝土施工质量控制
1、技术交底及施工组织
为做好承台施工,安全高效地开展混凝土浇筑施工,确保承台施工质量,根据现场施工实际,对现场管理人员和施工人员在承台施工前进行质量技术交底培训,并制定承台施工人员组织安排,明确责任分工并在现场公示,确保组织顺畅。
2、混凝土配合比试配研究
对混凝土配合比的具体设计要求为:(1)凝结时间控制在30h内;(2)塌落度控制在20cm左右;(3)混凝土拌合物不存在离析或骨料堆积问题;(4)与泵送要求相适应。此外,对原材料的质量控制要求为:(1)施工采用低碱水泥,并对此予以详尽的质量检验;(2)粉煤灰在入场前需按批次进行检验,确保质量满足相应规定的要求。(3)细骨料选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、孔隙率小的洁净天然中沙。 (4)粗骨料选用级配合理、粒径良好、质地均匀坚固、线胀系数小的洁净碎石。(5)外加剂:采用掺高效缓凝减水剂和粉煤灰的“双掺技术”,在混凝土中掺入满足混凝土强度等级的粉煤灰取代部分水泥,以降低水化热;在混凝土中掺用高效减水剂,既减少水泥用量、降低水化热,又延缓混凝土初凝时间,延缓水泥水化热峰值出现的时间;高效缓凝减水剂和粉煤灰的掺量根据试验确定。(6)混凝土拌和用水采用江水。经过研究试配工作,确定承台C45混凝土配合比(kg/m3)如下:水泥264,粉煤灰176,砂762,碎石1010,水163,外加剂5.28。
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3、混凝土防晒保湿措施
承台混凝土浇筑前,在竖向架立钢筋上安装黑色防晒网进行遮阳,并混凝土浇筑高温时段由布置在沉井井壁上的8台雾化器向沉井内进行喷雾保湿,确保混凝土保持一定的湿度。
4、冷却系统安装
通过可调节流速的冷却系统对承台内部混凝土进行冷却,每套冷却系统由16根冷却水管、2个分流器(1进1出)、2台65-80m3/h的水泵、2台7.5kW增压泵组成。三次浇筑依次布置4层、3层、5层冷却系统,单层布置2套系统。
5、原材料降温措施
所有原材料提前全部进场完成,对拌和站、拌合船料罐及备料船均采取原材料降温措施。(1)每艘进场水泥、粉煤灰船采用湿润土工布覆盖,顶面布置2根软管喷淋降温,在夜间备料期间(无雨无大风的情况下),打开粉料船罐体舱盖通风降温。(2)混凝土拌合站水泥罐、粉煤灰罐喷淋降温,沉淀池外包裹隔热层。(3)运砂船顶面采用彩条布进行覆盖遮阳。(4)石料船采用黑色防晒网进行覆盖遮阳,顶面设置较大流量的水泵洒水降温。(5)拌和船拌和用水提前3天利用冷水机组进行降温,拌合站提前1天利用冷水机组降温,将水温将至10-18℃。
6、拌和及泵送降温措施
浇筑过程中通过冷水机组+添加碎冰的方式降低拌和用水温度。为持续保证拌和用水满足温控要求,采取冰+拌和用水1∶3的比例投冰降温,对水上固定拌和站输送泵管采用土工布包括并进行喷淋降温。
7、混凝土浇筑
试验人员通过混凝土现场试拌和过程监测,水上固定拌和站砼出机温度为28℃,3艘拌和船出机温度为29℃,满足施工要求。根据布料机布料半径,按照浇筑分区安排,每艘拌和船及水上固定拌和站的布料杆均从承台中间向边缘单向移动下料。
8、混凝土振捣
承台混凝土浇筑期间,当班技术员负责盯控混凝土振捣质量,防止漏振、欠振、过振等情况发生。当班职工负责指挥布料机按照拟定的下料点及方向均匀下料。承台第三层顶部钢筋密集,为了确保振捣棒顺利插入混凝土中,在主塔范围内预埋振捣通道,振捣通道间距50cm。
9、混凝土养护
浇筑结束后,覆盖土工布保温保湿,待混凝土顶面初凝后再蓄水养护。第三层混凝土浇筑完成后,进行二次振捣和多次收浆抹面,且从低处向高处收面,并及时覆盖土工布养护。待初凝后,利用预先布设的沙袋挡水结构进行蓄水养护。
四、温度监测及质量控制效果评定
承台浇筑过程中及时对原材料温度、入模温度、冷却水管进出口水温、测温元件、混凝土浇筑完毕后至水化热升温阶段、水化热降温阶段等进行温度监测。承台首层混凝土温控情况:芯部最高温度为64.5℃,芯表温差13.5℃<20℃,此时进出口温差为7.3℃<10℃。承台第二层混凝土温控情况:芯部最高温度为64.7℃,芯表温差11.0℃<20℃。进出口温差为7.7℃<10℃。承台第三层混凝土温控情况:芯部最高温度为56.7℃,芯表温差10.5℃<20℃。进出口温差为7.1℃<10℃。
尽管此次承台大体积混凝土施工面临着施工技术难度高、夏季高温期施工环境恶劣等质量控制难点,但通过各项质量控制措施落实,此次承台大体积混凝土内在及外观质量均满足设计及规范要求,较好的完成了承台大体积混凝土施工任务,同时也为后续施工积累了较好的管理经验。
结语:为了保证高温天气大体积混凝土的施工质量,需要对其中所能出现的各类影响因素予以考虑,并严格按照既定的工艺来进行施工,方可确保大体积混凝土施工在高温天气下的施工质量,对整体施工质量的提升有着重要意义。
参考文献:
[1]冯和平.建筑工程大体积混凝土施工裂缝控制措施研究[J].四川水泥.2017(12)
[2]商正.建筑工程大体积混凝土施工技术分析[J].山西建筑.2017(35)
[3]王宝柱.建筑工程大体积混凝土浇筑施工技术研究[J].建材与装饰.2017(52)
论文作者:徐海涛
论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/28
标签:混凝土论文; 体积论文; 沉井论文; 水化论文; 高温论文; 质量控制论文; 温差论文; 《防护工程》2018年第22期论文;