深基坑大體積混凝土承臺冬季施工質(zhì)量控制-2019年文檔

1、深基坑大體積混凝土承臺冬季施工質(zhì)量控制一、引言 大體積混凝土施工質(zhì)量是整個工程施工的關(guān)鍵所在， 大體積 混凝土施工質(zhì)量得不到保障， 工程施工中的安全與質(zhì)量隱患將會 增多，尤其是在冬季，氣溫原因已經(jīng)給施工帶來了一定的挑戰(zhàn)， 如果大體積混凝土施工質(zhì)量得不到保證， 無疑將會嚴重影響到整 個施工的質(zhì)量與安全問題。 本文以海河特大橋為例， 介紹了主橋 深基坑大體積混凝土承臺施工的成功經(jīng)驗。海河特大橋是天津濱海新區(qū)西外環(huán)高速公路工程 11 標的跨 海河特大橋，主橋采用95m+140m+95m鋼桁架連續(xù)梁跨海河主 河槽， 1#、2#墩為海河特大橋跨海河主河槽中墩，中墩為樁接承 臺接墩柱的形式， 墩柱及承臺均

2、分為左右兩幅。 每個墩位采用鉆 孔灌注樁基礎(chǔ) 48 根，樁長 70m。承臺頂面高程 -7.00m ，底面標高 -11.00m ，承臺高 400cm， 單幅承臺尺寸為2285crriX 1450crriX 400cm 主橋1#墩鋼板樁圍堰 施工完畢后， 承臺需要在冬季進行施工， 為了保證深基坑大體積 混凝土承臺的施工質(zhì)量， 對混凝土的冬季施工從各個環(huán)節(jié)進行嚴 格控制。二、混凝土攪拌站控制措施 本工程采用商品砼，所用砼的原材料的質(zhì)量、配合比設計、 攪拌時的上料計量和控制、 出機溫度和運輸過程的保溫以及保證 砼的入模溫度等問題， 都已與商品砼攪拌站提前提出要求， 并簽 訂協(xié)議，我項目部派試驗員到攪拌

3、站進行監(jiān)控。1、冬季施工配合比的選用 冬季施工前委托天津市二十九站對混凝土配合比進行重新 選定， 正式進行冬季施工前對冬季施工配合比進行施配驗證，合格后方可進行混凝土拌和施工。2、外加劑的選用根據(jù) C35 混凝土冬季施工配合比選用的外加劑采用棚內(nèi)保 溫存放。為了不使水化熱過早損失，采取先進骨料及水的方法， 攪拌均勻后，再加入水泥進行拌和，嚴禁將水泥與80 C以上的水直接接觸， 骨料中不得有冰雪和凍塊， 攪拌時間應較常溫時延 長 50%左右。3、拌和用水攪拌站蓄水池用保溫材料覆蓋并密封，熱水采用 1T 蒸汽鍋 爐蒸汽加熱，環(huán)境溫度-5C以上時，加熱溫度控制在 60C以內(nèi)， 當環(huán)境溫度低于-10C

4、，可將水加熱到80C，但此時混凝土攪拌 時應將水和砂石料攪拌均勻后方可投入水泥， 避免水泥和熱水直 接接觸。根據(jù)冬施配合比每立方混凝土大概用熱水160Kg，按每小時拌合100 m?計算，每小時熱水供應量為 16m?為了保證施工用 水供應正常，另設臨時加熱簡易鍋爐， 每小時熱水量不小于16m?鍋爐用3mm厚鋼板焊接而成，頂部預留進水口，下部安 裝出水口。將簡易鍋爐支墊離地面 60cm 左右，四周留置加煤口， 生火使水溫高于 80C。4、砂石料在冬季施工來臨前， 備足冬季施工所需的砂石料， 砂石料需 遮蓋，四周設置排水溝，防止雪水溶化后，侵入砂石堆料中，因 氣溫低使砂石料凝結(jié)成塊。砂石料進場后要定

5、期進行翻曬， 將里面水分曬干， 以防止冬 季溫度過低將砂石料凍結(jié)成塊。砂石料采取覆蓋措施，防雨雪、 防污染，確保使用時砂石料中沒有凍塊5、攪拌站用保溫材料對攪拌站進行封閉， 棚內(nèi)利用熱風機配合暖氣進 行保溫，棚內(nèi)溫度控制在 10 c左右。技術(shù)人員每小時測量并記 錄溫度一次。 混凝土拌和機開機之前應先用熱水沖洗拌和機， 達 到預熱效果。拌合時采用二次投料，二次攪拌方法（即先集料和 水攪拌，再加入水泥和外加劑攪拌）。6、其他控制措施 砂石料在不同部位放置不少于 3 個溫度計，工地試驗室， 拌和站技術(shù)人員在施工期間每小時對保溫棚溫度、砂石料溫度、 水溫度、 混凝土拌和物溫度測量一次， 確保混凝土出料

6、溫度符合 要求。 試驗人員每次根據(jù)采用蒸氣保溫后砂石料的含水量調(diào)整 施工配合比。 為確保冬季施工混凝土的和易性和流動性， 混凝土攪拌時 間應不小于 2.5min ，但不宜大于 3min。 為提高混凝土的早期強度，混凝土坍落度控制在14cm-18c m范圍內(nèi)，并摻配高效減水劑。三、大體積承臺混凝土澆筑控制措施1 、取暖設備布置 利用 1#墩鋼板樁圍堰設置暖棚一個，暖棚由中間的格構(gòu) 柱作為支撐柱，支撐柱上采用30H型鋼做一道縱梁，在縱梁和圍 堰第一道圍囹上架設301型鋼作為橫梁，橫梁間距按間距 2m布 置，橫梁上覆蓋保溫苫布，共同組成1#墩位的暖棚。暖棚的結(jié)構(gòu)形式如下頁圖。圖 1 暖棚結(jié)構(gòu)平面示意

7、圖圖 2 暖棚結(jié)構(gòu)立面示意圖圖 3 暖棚結(jié)構(gòu)橫斷面示意圖為了盡量減少吊裝過程中的碰撞事故發(fā)生， 考慮到承臺鋼筋 數(shù)量比較多且長度比較大，因此暖棚在承臺鋼筋綁扎完畢后搭 設。搭設暖棚時，在暖棚頂預留6個4X 7m天窗（設置6道301 型鋼橫梁為活動橫梁），以便鋼筋、模板等物資的吊裝以及混凝 土的澆筑。暖棚里在澆筑承臺混凝土前， 根據(jù)暖棚內(nèi)實測溫度， 調(diào)整暖 風機數(shù)量，實測暖棚內(nèi)兩天溫度，溫度不低于10C時才能澆筑混凝土。堅持隨澆筑隨養(yǎng)護的原則，暖棚內(nèi)溫度不得低于10C。 在混凝土澆筑前應保證暖棚內(nèi)溫度達到 10C以上才能進 行混凝土的澆筑。在澆筑前布置 6臺15KW暖風機（備用2臺） 以防止在溫

8、度達不到要求時采取必要的措施。15KW暖風機圖 暖棚供熱計算：計算公式：Q=3.6MKX TVQ暖棚每小時耗熱量，單位 KJ/hM表面系數(shù)，既冷卻面與外部量度暖棚的體積之比，單位m-1K:篷布的傳熱系數(shù)K=5W/m2?h T:暖棚內(nèi)外溫度差，單位CV暖棚的體積，單位m3根據(jù)施工現(xiàn)場暖棚搭設方案， 并考慮混凝土散熱，計算暖棚 供熱1#墩暖棚寬15.7m,長47.4m,高13.0m,按室外-10C，暖 棚內(nèi)10C計算。M暖棚的表面積/暖棚的體積=0.0899m-1Q=3.6MKX TV=3.6 X 0.0899 X 5.0 X 20X 9674=313089KJ/h經(jīng)測算：每臺15KW的暖風機每小

9、時可提供 54000KJ的熱量則布置 6 臺暖風機。2、大體積混凝土承臺澆注 混凝土澆筑前，采用溫水清理模板內(nèi)雜物，對模板、鋼筋、 進行預熱，表面溫度在 5C以上。混凝土灌注應分層分段進行， 混凝土表面應根據(jù)混凝土灌注順序及時進行覆蓋。已澆筑層的混凝土在未被上一層混凝土覆蓋前不應低于2C,混凝土溫度控制由質(zhì)檢工程師和試驗室共同分工負責。制作與結(jié)構(gòu)同條件養(yǎng)護的試件， 用以檢驗受凍前強度及轉(zhuǎn)入 正常溫度養(yǎng)護 28 天強度。四、混凝土養(yǎng)護及溫度測定1、混凝土養(yǎng)生 承臺混凝土采用暖風機（備用200KW發(fā)電機）加熱進行養(yǎng)護和冷卻管循環(huán)水進行養(yǎng)護； 當混凝土強度大于 40%設計強度后，方可停止供熱保暖，

10、但暖棚內(nèi)降溫應滿足冬季施工規(guī)范的要求，即降溫速度每小 時不大于10C。 混凝土拆模時，環(huán)境溫度與梁體溫度差應小于15C。當小于15C時，拆除模板后立即在混凝土表面覆蓋塑料布，進行 保溫養(yǎng)護。2、溫度測試 混凝土冬季施工過程中，由試驗室（負責攪拌站、混凝土）和質(zhì)檢工程師（負責現(xiàn)場溫度控制）按時測量水、骨料，混凝土出罐、入模測量四周的溫度以及混凝土溫度變化情況， 尤其注意 混凝土養(yǎng)生期的溫度觀測： 測溫儀器： 外界氣溫和棚內(nèi)氣溫均采用自動溫度計記錄儀 觀測，混凝土出罐、入模溫度采用旁通溫度計測試，結(jié)構(gòu)內(nèi)各觀 測點溫度采用電阻測溫儀或熱電偶測溫儀。 觀測點設置： 在澆筑后的混凝土上設測溫孔， 承臺測

11、溫孔 位置按每 6m 左右在承臺頂面及側(cè)面各兩個。 各部位溫度應接近， 避免各部位間溫度過大。 測溫時間暖棚內(nèi)各觀測點， 自混凝土澆筑完畢時間算起， 每隔 2 小時 測一次溫度，外界氣溫在每天 7 時、12 時、16 時和 24 時 4 個時 間進行記錄。 具體做法A、對測溫孔進行編號，并編制測溫孔布置圖以備查。B測溫時，溫度計與外界氣溫隔離，避免冷空氣影響，溫 度計在孔內(nèi)停留時間在 3min 以上。C設專人負責測溫工作，當發(fā)現(xiàn)溫度發(fā)生異常變化時，立即向有關(guān)人員匯報，以便及時采取措施。五、大體積混凝土冬季施工溫度計算承臺混凝土采用C35混凝土，混凝土采用商品混凝土， 提前按照冬季施工配合比配制

12、混凝土。混凝土施工配合比按照水泥： 砂：碎石：水=278: 737: 1106: 160。選用水溫度加熱為 80C, 水泥溫度5C、砂石料溫度分別、3C、3C,砂子含水量 4%石 子 1%。1、計算混凝土拌和物溫度 根據(jù)公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范附錄 J 冬期施工熱工計算：To=0.9* （Wc*Tc+Ws*Ts+Wg*T）g+4.2*Tw*（Ww-Ps*Ws-PgW）g+c1* （ Ps*Ws*Ts+Pg*Wg*Tg） -c2* （Ps*Ws+Pg*W）g /4.2Ww+0.9* （Wc+Ws+W）g式中：To 混凝土拌和物的溫度C）Ww Wc Ws Wg水、水泥、砂、石的用量（ Kg）Tw Tc

13、、Ts、Tg 水、水泥、砂、石的溫度（C）Ps、Pg砂、石的含水率（%cl、c2 水的比熱容（kJ/kg*K ）及溶解熱（kJ/kg ） 當骨料溫度?0C時，c1=4.2 , c2=0；當骨料溫度w 0C時，c1=2.1 , c2=335。 把水泥、砂、石、水的用量和溫度及砂、石含水率代入上式 可以得出：To=18.16C。2、計算混凝土拌和物出機溫度混凝土拌和物的出機溫度按 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范 附錄J 中 J-2 公式計算。公式 J-2 ：T1=To-0.16* （To-Tb）式中：T1 混凝土拌和物的出機溫度（C）Tb 攪拌機棚內(nèi)溫度C)攪拌棚內(nèi)溫度Tb取用5C,根據(jù)上面公式可以計算出混

14、凝 土拌和物的出機溫度為： T1=16.85 C 。3、計算混凝土拌和物入模溫度混凝土拌和物入模溫度按公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范附錄 J 中 J-3 公式計算。公式 J-3 ：T2=T1- ( a *t+0.032n )(T1-Ta)式中： T2 混凝土拌和物經(jīng)運輸至成型完成時的溫度(C)t混凝土自運輸至澆筑成型完成的時間(h)n 混凝土轉(zhuǎn)運次數(shù)Ta運輸時的環(huán)境氣溫(C)a 溫度損失系數(shù)(hm-1)，當用混凝土攪拌車運輸時，a =0.25混凝土自運輸至澆筑成型完成的時間 t 取用 1 小時，混凝土 轉(zhuǎn)運次數(shù)n取1,運輸時的環(huán)境氣溫Ta取用5C,溫度損失系數(shù) a取用0.25。根據(jù)上式可以計算出：C35

15、混凝土的入模溫度為： T2=13.51C。根據(jù)計算，得出砼出機溫度 T仁16.85 C 15C，入模溫度 T2=13.51 C10C ，均能滿足規(guī)范要求。4、計算混凝土各齡期的收縮變形和收縮當量溫差混凝土的絕熱溫升式中：T (t)-混凝土齡期為t時的絕熱溫升C)Q-每千克水泥水化熱量 Q (kJ/kg )W-每立方混凝土的膠凝材料用量( kg/m3)C-混凝土的比熱，一般為 0.92-1.0 取 0.96 (KJ/kg?C)P -混凝土的重力密度，2400-2500 取 2400 (kg/m3)m- 與水泥品種、澆筑溫度等有關(guān)的系數(shù)，0.3-0.5 取 0.4d-1)t- 混凝土齡期( d)正

16、常取值t= *則 Tmax= 52.14T3= 30.94T7= 45.75T14= 51.36T21= 52.04混凝土收縮變形混凝土收縮變形不同條件影響修正系數(shù)M1 M2 M3 M4 M5 M61.0 1.0 0.85 1.0 1.0 1.25M7 M8 M9 M10 M11 則 M積1.25 1.43 1.3 0.86 1.01 2.14456y(t )= 3.24*(1-POWE(R2.718 ，-0.01*t )*H96/10000y（3）=2.05335E-05y（7）=4.69706E-05y（14）= 9.0766E-05y（21）= 0.000131601收縮當量溫差a -混凝土的線膨脹系數(shù)，取1.0*10-5Ty（3）=2.053Ty（7）=4.697Ty（14）= 9.077Ty（21）= 13.160混凝土最大綜合溫差絕對值T（t）=T0+T（t ）*0.666+Ty （t ）