厚大體積混凝土施工措施

/厚大體積混凝土施工技術(shù)措施本工程為金川電廠施工項(xiàng)目之一：圓形煤堆場(chǎng)的圓環(huán)形條基。圓環(huán)形條基寬11～12m，高2.7m每段長(zhǎng)度30m，混凝土量：972m3共有9段。由于基礎(chǔ)體型大、鋼筋密、混凝土數(shù)量大、工期緊和施工技術(shù)要求高等特點(diǎn)，因此必需嚴(yán)格執(zhí)行監(jiān)理已批準(zhǔn)的大體積混凝土施工方案，從人力組織、材料、保溫材料儲(chǔ)備、泵送設(shè)備、施工期間氣候氣溫、供電狀況及技術(shù)交底等方面充分做好施工前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。在大體積混凝土施工中，監(jiān)理簽發(fā)混凝土澆筑令后方可開(kāi)罐，嚴(yán)格按混凝土協(xié)作比計(jì)量，分層分段澆筑，合理布置測(cè)溫點(diǎn)，做好測(cè)溫記錄，實(shí)行相應(yīng)的降溫措施，防止產(chǎn)生混凝土大體積混凝土施工重點(diǎn)限制溫度變形裂縫，大體積混凝土硬化期間水泥，水化造成釋放的水化熱產(chǎn)生的溫度變更和混凝土收縮的共同作用，由此產(chǎn)生的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力，便成為導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的主要因素。在混凝土施工中必需考慮溫度應(yīng)力影響并設(shè)法降低混凝土內(nèi)部的最高溫度和削減其內(nèi)部溫差，用溫度差和溫度應(yīng)力雙限制的方法確?；炷恋馁|(zhì)量。編制好切實(shí)可行的施工方案和合理周密的技術(shù)措施，施工中實(shí)行全過(guò)程溫度監(jiān)測(cè)工作，并實(shí)行相應(yīng)的降溫措施以防止產(chǎn)生溫度裂縫，確保工程質(zhì)量。為了限制裂縫的開(kāi)展，本著從限制溫升、延緩降溫速率，削減混凝土收縮，提高混凝土極限拉伸，改善約束程度等方面實(shí)行技術(shù)措施。原材料的限制措施1、優(yōu)選混凝土原材料、協(xié)作比、外加劑，實(shí)行分層澆筑，依據(jù)氣溫接受塑性薄膜及毛毯覆蓋，防止溫差引起收縮裂縫。2、材料選用：（1）水泥選用低水化熱的礦渣硅酸鹽水泥，充分利用混凝土的后期強(qiáng)度，削減每立方米混凝土中水泥用量。試驗(yàn)表明每增減10kg水泥，其水化熱將使混凝土的溫度，相應(yīng)升降1℃（2）運(yùn)用粗骨料，盡量選用粒徑較大，級(jí)配良好的粗骨料，接受熱膨脹系數(shù)較低而強(qiáng)度較高未風(fēng)化的卵石。砂石含泥量限制在1%以?xún)?nèi)。（3）細(xì)骨料接受不含有機(jī)質(zhì)的粗砂。（4）外加劑a)緩凝劑：為了降低水灰比，削減用水量，節(jié)約水泥，加高效減水劑，延長(zhǎng)混凝土凝合時(shí)間，延緩水泥放熱高峰，降低混凝土內(nèi)部溫度，保證混凝土的抗裂性，同時(shí)降低節(jié)水率和離析現(xiàn)象，改善和易性，增加流淌性，便于混凝土泵送施工。b)防裂劑：依據(jù)基礎(chǔ)厚度，摻加確定量的防裂劑以防止底板的后期溫度－收縮應(yīng)力產(chǎn)生裂縫。c)膨脹劑：依據(jù)設(shè)計(jì)要求在混凝土中摻2%膨脹劑，如設(shè)計(jì)無(wú)要求，可摻加10％的UEA－H膨脹劑。d)加磨細(xì)粉煤灰：在混凝土中加入粉煤灰，可以削減水泥用量，降低水化熱和混凝土的絕熱溫度，對(duì)防止大體積混凝土產(chǎn)生裂縫特別有利，混凝土中摻入適量的粉煤灰和減水劑可以削減混凝土的收縮率，避開(kāi)收縮裂縫。混凝土中摻入粉煤灰后，能增加混凝土的電阻值，電流降低，可以削減由于電腐蝕而產(chǎn)生的裂縫，亦可提高混凝土的抗硫酸鹽侵蝕性和提高混凝土的泵送性能。二、優(yōu)選協(xié)作比1、為削減單方水泥用量，削減水泥水化熱，降低混凝土內(nèi)部溫度，摻加磨細(xì)粉煤灰及高效減水劑，塌落度限制在140～180mm，緩凝時(shí)間8小時(shí)。2、本工程混凝土接受集中攪拌，混凝土接受混凝土輸送泵輸送，為保證混凝土的勻質(zhì)性，在施工中攪拌站接受統(tǒng)一協(xié)作比，統(tǒng)一水泥品種及標(biāo)號(hào)，統(tǒng)一廠家的外加劑，并使攪拌站明確混凝土及材料的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，做統(tǒng)一的技術(shù)交底及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，泵送劑由專(zhuān)人負(fù)責(zé)，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)員加強(qiáng)混凝土的質(zhì)量監(jiān)督。三、降低混凝土入模溫度1、盡量選擇適宜的氣溫澆筑混凝土，盡量避開(kāi)燥熱天氣澆筑混凝土，可接受低溫水或冰水?dāng)嚢杌炷粒ㄔ跀嚢栌盟屑颖鶋K），對(duì)骨料噴冷水霧進(jìn)行預(yù)冷，并進(jìn)行護(hù)蓋避開(kāi)日光直曬，以降低混凝土拌和物的入模溫度，入模溫度宜限制在25℃2、現(xiàn)場(chǎng)四周灑水降溫，基坑壁灑水降溫，底部進(jìn)行覆蓋防曬。3、在混凝土入模時(shí)，實(shí)行措施改善和加強(qiáng)入模的通風(fēng)，加速模內(nèi)熱量的散發(fā)。四、混凝土澆筑1、澆筑混凝土前需設(shè)置馬凳及人行通道及操作平臺(tái)，嚴(yán)禁干脆踩踏鋼筋，通道隨打隨拆，澆筑混凝土?xí)r，模板、支撐、鋼筋、預(yù)埋、預(yù)留應(yīng)設(shè)專(zhuān)人值班，如有移動(dòng)，變形應(yīng)剛好處理，確?；炷临|(zhì)量。2、基礎(chǔ)混凝土接受兩臺(tái)混凝土泵車(chē)左右兩端分頭同時(shí)進(jìn)行澆筑，澆筑方式應(yīng)接受“分段分層，斜面澆注，薄層澆搗，循序推動(dòng)，一次到頂?shù)姆绞??！奔椿炷恋臐沧⒀貦M的方向澆注，每段間澆注長(zhǎng)度限制在3-4m距離，澆筑中混凝土要攤鋪勻整，并充分振搗使各層混凝土能形成一整體，收縮變形一樣，在每個(gè)澆筑帶的前后布置兩道振動(dòng)器，前一道布置在卸料點(diǎn)，主要解決上部混凝土的搗實(shí)；后一道布置在混凝土上坡腳處確保下部混凝土的密實(shí)。隨著混凝土澆筑的推動(dòng)，振動(dòng)3、大體積混凝土澆筑時(shí)表面泌水接受相應(yīng)措施進(jìn)行吸除，若發(fā)覺(jué)表面泌水過(guò)多，應(yīng)剛好調(diào)整水灰比。4、大體積混凝土澆筑表面水泥漿較厚，在混凝土澆筑后要細(xì)致處理，經(jīng)2～4小時(shí)左右，初步按標(biāo)高用長(zhǎng)刮尺刮平，初凝前用鐵滾子碾壓數(shù)遍，再用木模子收平壓實(shí)，以閉和收水裂縫，約12小時(shí)后，再覆蓋塑料布、毛毯，澆水保濕養(yǎng)護(hù)（接受2層塑料布、三層保溫毯覆蓋的保溫方法）。在氣溫較高時(shí)，尤其應(yīng)留意混凝土外露表面不脫水，加毛毯覆蓋，并澆水養(yǎng)護(hù)，指定專(zhuān)人24小時(shí)值班，經(jīng)常灑水養(yǎng)護(hù)，保持潮濕狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7天，其余時(shí)間同樣指定專(zhuān)人每天接著養(yǎng)護(hù)至28天。5、指定專(zhuān)人和業(yè)主和監(jiān)理公司的現(xiàn)場(chǎng)代表一起現(xiàn)場(chǎng)制作試件，并填寫(xiě)施工記錄，留意養(yǎng)護(hù)，剛好檢定。五、泵送混凝土方面的限制：1、混凝土各種原材料的質(zhì)量應(yīng)符合協(xié)作比要求，并應(yīng)依據(jù)原材料狀況的變更剛好調(diào)整協(xié)作比，如原材料中粗細(xì)骨料，灑水降溫后運(yùn)用時(shí)，要適當(dāng)削減協(xié)作比中的用水量，以避開(kāi)混凝土產(chǎn)生離析和分層，導(dǎo)致混凝土質(zhì)量和發(fā)生堵泵現(xiàn)象，造成混凝土澆注過(guò)程中產(chǎn)生冷接縫現(xiàn)象。2、應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)協(xié)作比對(duì)各種原材料進(jìn)行計(jì)量，后臺(tái)對(duì)外加劑的添加要專(zhuān)人負(fù)責(zé)并向其詳細(xì)說(shuō)明，并掛牌注明外加劑的添加方式及用量，自動(dòng)配料機(jī)其協(xié)作比的輸入，必需專(zhuān)人負(fù)責(zé)，無(wú)關(guān)人員不得擅動(dòng)和修改協(xié)作比。3、要在混凝土輸送管上包袱濕罩布，并留意時(shí)常澆水保持潮濕狀態(tài)，以免泵管吸取大量熱量而失水，導(dǎo)致泵管堵塞。并可以削減混凝土入模的溫度。4、攪拌站要有遮陽(yáng)設(shè)施和機(jī)具降溫措施，以避開(kāi)陽(yáng)光直曬和機(jī)具在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)造成的機(jī)具升溫，引起機(jī)具損壞和攪拌的混凝土升溫。5、混凝土應(yīng)以最少的轉(zhuǎn)載次數(shù)和最短時(shí)間，從攪拌地點(diǎn)運(yùn)到澆筑地點(diǎn)?；炷翉臄嚢铏C(jī)中卸出到澆筑完畢的持續(xù)時(shí)間混凝土強(qiáng)度等級(jí)氣溫（℃）不高于25高于25不高于C30120min90min高于C3090min69min六、二次投料及二次振搗工藝限制為了進(jìn)一步提高混凝土的質(zhì)量，可接受二次投料的砂漿裹石或凈漿裹石攪拌新工藝。這樣可有效地防止水分向石子和水泥砂漿界面的集中，使硬化后的界面過(guò)渡層的結(jié)構(gòu)致密粘結(jié)加強(qiáng)，從而可使混凝土強(qiáng)度提高10%左右，當(dāng)混凝土強(qiáng)度基本相同時(shí)可削減7%左右水泥用量。對(duì)澆筑后的混凝土，在振動(dòng)界限以前賜予二次振搗，能解除混凝土因泌水的粗骨料、水平鋼筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土和鋼筋的握裹力，防止因混凝土沉落而出現(xiàn)的裂縫，削減內(nèi)部微裂，增加混凝土密實(shí)度，使混凝土的抗壓強(qiáng)度提高10－20%，從而提高抗裂性?；炷炼握駬v的恰當(dāng)時(shí)間是指混凝土經(jīng)振搗后沿能復(fù)原到塑性狀態(tài)的時(shí)間，一般稱(chēng)為振動(dòng)界限。駕馭二次振搗恰當(dāng)時(shí)間的方法一般有兩種：1、將運(yùn)轉(zhuǎn)著的振動(dòng)棒以自身的重力慢慢插入混凝土中進(jìn)行振搗，假如混凝土仍可復(fù)原塑性的程度使振動(dòng)棒當(dāng)心撥出時(shí)，混凝土仍能自閉合，而不會(huì)在混凝土上留下孔穴，此時(shí)所施加的二次振搗是適宜的。2、為了精確地判定二次振搗的適宜時(shí)間，國(guó)外一般接受測(cè)定貫入阻力值的方法進(jìn)行測(cè)定。即當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)貫入阻力值達(dá)到350N/cm2，對(duì)應(yīng)的壓痕儀強(qiáng)度值為27Ncm2。由于接受二次震搗的時(shí)間和水泥品種、水灰比、塌落度，氣溫順振搗條件等有關(guān)，因此，在實(shí)際工程運(yùn)用前做相關(guān)的試驗(yàn)是必要的．同時(shí)在最終確定二次振搗時(shí)，既要考慮技術(shù)上的合理，又要滿(mǎn)足分層澆注，循環(huán)周期的支配，在操作時(shí)間上要留有余地，避開(kāi)由于失誤而造成“冷接頭”等質(zhì)量問(wèn)題。七、溫度的測(cè)控1、在混凝土澆筑之后,做好混凝土的保溫保濕養(yǎng)護(hù),緩緩降溫,充分發(fā)揮徐變特點(diǎn),減底溫度應(yīng)力,留意避開(kāi)爆曬,實(shí)行相應(yīng)防曬保溫措施。2、實(shí)行長(zhǎng)時(shí)間的養(yǎng)護(hù)，規(guī)定合理的拆模時(shí)間，延緩降溫時(shí)間和速度，充分發(fā)揮混凝土的“應(yīng)力松馳效應(yīng)”。3、加強(qiáng)測(cè)溫順溫度監(jiān)測(cè)的管理，實(shí)行信息化限制，配備室外測(cè)溫箱，隨時(shí)限制混凝土內(nèi)的溫度變更，內(nèi)外溫差限制在25℃以?xún)?nèi)，基層表面溫差和基底面溫差均限制在20℃以?xún)?nèi)，剛好調(diào)整保溫及養(yǎng)護(hù)措施，使混凝土的溫度梯度和溫度差不至過(guò)大，以有效測(cè)溫孔布置：現(xiàn)場(chǎng)布置測(cè)溫孔，水平間距4～5m、垂直間距為0.5～0.8m在關(guān)鍵部位，如（水坑，電梯井及筒體），測(cè)溫孔應(yīng)加密，測(cè)溫線(xiàn)予埋時(shí)可用鋼筋做支承物，先將測(cè)溫線(xiàn)綁在鋼筋上，測(cè)溫線(xiàn)的溫度傳感器處于測(cè)溫點(diǎn)位置，并不得和鋼筋干脆接觸，在澆筑混凝土?xí)r，將綁好測(cè)溫線(xiàn)的鋼筋植入混凝土中插頭（200mm）留在外面用塑料袋罩好，避開(kāi)潮濕保持清潔，混凝土上表面的導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度大于200mm，測(cè)溫接受電子測(cè)溫儀。混凝土澆注12小時(shí)后每天每隔4小時(shí)同時(shí)測(cè)溫該表面1/2處，2/3處的溫度，并做好記錄。大氣氣溫每隔6小時(shí)測(cè)溫一次。支配施工程序，限制混凝土在澆注過(guò)程中勻整上升，避開(kāi)混凝土積累過(guò)大高差，在結(jié)構(gòu)完成后應(yīng)剛好回填土，避開(kāi)其側(cè)面長(zhǎng)期暴露。八、改善約束條件，削減溫度應(yīng)力對(duì)大體積混凝土基礎(chǔ)和地基或墊層之間設(shè)置滑動(dòng)層，如接受平面澆瀝青膠鋪砂，或刷熱瀝青或鋪蓋材，在垂直面，鍵槽部位設(shè)置緩沖層，可用鋪設(shè)30～50㎜厚瀝青木絲板或聚苯乙烯泡沫塑料，以消退嵌固作用，釋放約束應(yīng)力。九、提高混凝土的極限拉伸強(qiáng)度：1、選擇良好匹配的粗骨料，嚴(yán)格限制其含泥量，加強(qiáng)混凝土的振搗，提高混凝土的密實(shí)度和抗拉強(qiáng)度，削減收縮變形，保證施工質(zhì)量。2、實(shí)行二次投料法，二次振搗法，澆注后剛好解除表面積水，加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)，提高混凝土早期或相應(yīng)齡期的抗拉強(qiáng)度彈性模量。3、在大體積混凝土基礎(chǔ)內(nèi)設(shè)置必要的溫度配筋，在截面突變和轉(zhuǎn)折處，底頂板和墻轉(zhuǎn)折處，孔洞轉(zhuǎn)角及周邊，增加斜向構(gòu)造配筋，以改善應(yīng)力集中，防止裂縫的出現(xiàn)。十、施工機(jī)具和人力組織：1、施工機(jī)具現(xiàn)場(chǎng)布置：兩臺(tái)混凝土輸送泵，配置兩臺(tái)混凝土自動(dòng)配料機(jī)，兩臺(tái)攪拌機(jī)及三到四只15噸水泥罐。2、人力組織：因本工程混凝土量大，每段施工混凝土量約1千立方米，施工時(shí)每段不留設(shè)施工縫，故在人力組織上考慮，原則上對(duì)全部參加施工的現(xiàn)場(chǎng)操作人員，技術(shù)人員分三班，每8小時(shí)一班，輪番交換施工，以確?；A(chǔ)大體積混凝土連續(xù)施工。十一、大體積混凝土溫度計(jì)算：1、最大絕熱溫升Th=(mc+k·F)Q/c·p式中Th--混凝土最大絕熱溫升（℃）；mc--混凝土中水泥（包括膨脹劑）用量（kg/m3）見(jiàn)后附協(xié)作比報(bào)告；k--摻合料折減系數(shù)。粉煤灰取0.30；F--混凝土活性摻合料用量（kg/m3）；Q--水泥28d水化熱（kJ/kg）42.5級(jí)礦渣水泥為334c--混凝土比熱、取0.96[kJ/（kg.K）]；p--混凝土密實(shí)度、取2400（kg/m3）。Th=（317+0.3×61.61）334/0.96×2400=335.48×334/2304=48.632、混凝土中心計(jì)算溫度T1（t）=Tj+Th·§(t)式中T1（t）--t齡期混凝土中心計(jì)算溫度（℃）；Tj--混凝土澆筑溫度、取25℃§(t)--t齡期降溫系數(shù)、取3d為0.67；T1（t）=25+48.63×0.67=57.583、混凝土表層（表面下50～100㎜處）溫度（1）保溫材料厚度δ=0.5h·λx(T2-Tq)Kb/λ(Tmax-T2)式中δ--保溫材料厚度（m）；λx--所選保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)[W/（m·K）]，取0.05；T2--混凝土表面溫度（℃）；Tq--施工期大氣平均溫度（℃）；λ--混凝土導(dǎo)熱系數(shù)W/（m·K），取2.33；Tmax--計(jì)算得混凝土最高溫度（℃）；計(jì)算時(shí)可取T2-Tq=15～20℃取Tmax-T2=20～25℃取Kb--傳熱系數(shù)修正值，取2.0。δ=0.5×2.7×0.05×20×2/2.33×25=0.046(2)混凝土表面模板及保溫層的傳熱系數(shù)β=1/[∑δi/λi+1/βq]式中β--混凝土表面模板及保溫層的傳熱系數(shù)[W/（㎡·K）]；δi--各保溫材料厚度（m）；λi--各保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)[W/（m·K）]；βq--空氣層的傳熱系數(shù)[W/（㎡·K）]，取23。β=1/[0.046/0.05+1/23]=1/(0.92+0.043)=1.04（3）混凝土虛厚度h′=k·λ/β式中h′--混凝土虛厚度（m）；k--折減系數(shù)，取2/3；λ--混凝土導(dǎo)熱系數(shù)[W/（m·K）]，取2.33。h′=2/