大體積混凝土基礎(chǔ)施工裂縫控制技術(shù)

***京唐5500m31#高爐大體積混凝土基礎(chǔ)施工裂縫控制技術(shù)總結(jié)***京唐1#5500m3高爐大體積混凝土基礎(chǔ)施工裂縫控制技術(shù)總結(jié)工程簡介：***京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司生產(chǎn)能力970萬噸/年，產(chǎn)品定位為目前國內(nèi)市場短缺、生產(chǎn)能力不足的高品質(zhì)、高檔次、高附加值的板材精品，是具有國際市場競爭力的現(xiàn)代化、高效、環(huán)保大型鋼鐵基地。京唐鋼鐵公司1#5500m3高爐基礎(chǔ)是國內(nèi)最大的混凝土高爐基礎(chǔ)，長60m,寬35.7m，厚度8.5m，是我國首座超過5000m3的高爐，屬于典型的大體積混凝土，冶金行業(yè)尚無先例。本工程具有混凝土澆筑方量大，一次澆筑量達(dá)11031m3，質(zhì)量要求高（不能出現(xiàn)有害裂縫，防止海水侵蝕鋼筋對高爐基礎(chǔ)的耐久性產(chǎn)生不利影響），養(yǎng)護(hù)困難（施工區(qū)域緊鄰海邊，四分之三的天數(shù)刮風(fēng)），和不加冷卻水管一次性不間斷連續(xù)澆筑完成等特點(diǎn)。施工過程中大體積混凝土水化熱產(chǎn)生的內(nèi)外溫差，易使混凝土產(chǎn)生溫差裂縫，若不采取有效的技術(shù)措施，必將由于混凝土收縮應(yīng)力過大而造成混凝土出現(xiàn)裂縫，從而影響使用功能。對于如此規(guī)模、如此重要和如此高標(biāo)準(zhǔn)要求的特大型大體積混凝土基礎(chǔ)，在國內(nèi)有這方面施工經(jīng)驗(yàn)的隊(duì)伍也非常少。首建集團(tuán)把這一課題列入2006年技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目，掌握這一施工技術(shù)，給我們大體積混凝土施工增添寶貴的施工經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)對我們基建隊(duì)伍的發(fā)展有著重要意義。施工技術(shù)方案中需明確解決的技術(shù)課題***京唐5500m3高爐廠址位于唐山市南部的渤海海灣的曹妃甸島。在廠址范圍內(nèi)全部為吹填成陸，地質(zhì)松軟，地下建（構(gòu)）筑物受海水侵蝕，且高爐基礎(chǔ)不是很深，采用什么樣的降水是本工程的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，也是保證工程質(zhì)量的一個(gè)前提。采用C30高性能混凝土，高性能混凝土應(yīng)用在特大型高爐基礎(chǔ)上在我國尚屬首次，合理選用原材料、配置和優(yōu)化滿足要求的混凝土配合比是本次施工中解決的一個(gè)難點(diǎn)。打破水工工程施工方法，在此工程中采用水平不分層、垂直不分縫、不加冷卻水管的施工方法進(jìn)行實(shí)施和實(shí)踐檢驗(yàn)，為總結(jié)大體積混凝土施工工藝不提供依據(jù)?；炷羻误w澆筑量較大，充分利用混凝土的初凝時(shí)間保證混凝土澆筑的連續(xù)性；混凝土澆筑的方法和機(jī)械的配備及人員的組織與安排是施工過程的一個(gè)重點(diǎn)。通過對混凝土的內(nèi)部溫度計(jì)算（絕對溫升值、計(jì)算各齡期砼收縮變形值、砼的溫度收縮應(yīng)力、混凝土的保溫覆蓋厚度）來控制砼的內(nèi)外溫差和混凝土的降溫速度。此次采用數(shù)泰智能采集系統(tǒng)對基礎(chǔ)本體進(jìn)行內(nèi)外溫度監(jiān)測，從而防止混凝土因內(nèi)外溫差過大產(chǎn)生溫差裂縫，同時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)過程中可能出現(xiàn)的異常情況，及時(shí)調(diào)整養(yǎng)護(hù)方案，以實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工和養(yǎng)護(hù)，實(shí)現(xiàn)大體積混凝土數(shù)字化施工。混凝土內(nèi)合理的配筋能夠約束和抵消混凝土內(nèi)部由于各種原因產(chǎn)生的拉應(yīng)力，從而有效的控制混凝土的開裂。曹妃甸地區(qū)風(fēng)大，在方案中明確防風(fēng)措施，防止混凝土出現(xiàn)干縮、沉縮裂縫。針對技術(shù)方案中提出的課題所采取的技術(shù)措施程由于此地區(qū)為強(qiáng)吹填區(qū)域，地暫下水和海水相枝連，采用井點(diǎn)兩降水、干底作望業(yè)施工，以保躲證高爐基礎(chǔ)施含工質(zhì)量。武等土方開挖情況聞土方采用分層狗開挖方法，從快現(xiàn)場開挖的情今況來看，第一殊層開挖道1m茄左右水就越滲見越多，到古200事6宅年塘1媽2屑月泳2奮6君日伏基坑已全部是音水。降水后的效果回降何水藏1片0之天后，基坑內(nèi)濕沒有明水，加朋快了土方挖土燥速度，同時(shí)也偷保證了高爐基縫礎(chǔ)干底施工的假要求。從土方膠放坡角度來看輩，降水后的土單質(zhì)比較堅(jiān)固，車可把原方蘿案琴1她：像1直的放坡減少沿到臥1湊：英0.5頃,繭減少挖方量。旅C3縫0怒高性能混凝土杜的研究與應(yīng)用斥高性能混凝土于技術(shù)途徑是采棉用優(yōu)質(zhì)混凝土占礦物摻和料和漆新型高效減水囑劑復(fù)合，配以姐與之相適應(yīng)的宅水泥和級(jí)配良潛好的粗細(xì)骨料詠，形成低水膠沈比，低缺陷，榮高密實(shí)、高耐俘久的混凝土材沈料。捆根據(jù)設(shè)計(jì)要求捷（像C3升0紙防腐阻銹混凝仁土、氯離子擴(kuò)賊散系攏數(shù)匯D裙NEL躬＜偵2×10載－以12駛m辯2阿/皇s鎮(zhèn)（禍2醋8店天齡期），混寇凝土含氣抗量筐4合%膊～壩6冰%若，抗凍性耐久捎性指園數(shù)凡D窮F攀≥姜60蘿%干～逃70餅%朽，混凝土的總覆堿量不超過餃3kg晌/m閉3管，混凝土膠結(jié)許材料用躍量養(yǎng)≥槐340kg昂/m刷3涼，最大水膠梅比困0.4頑）巡和施工要恥求什(集混凝土采用分姻層澆注法，基廊礎(chǔ)底板混凝土純共倒分括1鋪4層層，每層續(xù)400mm提厚踢,裕每層混凝土量窄約鍬857m眠3甚，每層混凝土奸澆注時(shí)間箱為蝴7跑小時(shí)，每小時(shí)填混凝土供應(yīng)量霞為咬123m蕉3賤。按此方案計(jì)鞋算，要求混凝門土初凝時(shí)間不氏早駁于文8繩小時(shí)，混凝土品終凝時(shí)間不晚濁于案1艱3召小壺時(shí)講)昨,壘我們試驗(yàn)室經(jīng)糕歷近一年的試葡驗(yàn)，對高性能沖砼所需用的原安材料進(jìn)行檢驗(yàn)眨和混凝土配合轉(zhuǎn)比的試配及優(yōu)努化工作，進(jìn)行毒了黃4大0遲多次試驗(yàn)，成披型試接件記30晨0足多組，最終確調(diào)定了原材料和縱優(yōu)化后的配合儉比：授選用的主要原踏材料性能指標(biāo)賭名油蘆耳稱攝性統(tǒng)危能豐債指挽紙標(biāo)艱冀東普硅水泥著初凝時(shí)推間適3h簡00m糧，終凝時(shí)弓間紀(jì)3h諷57m辯；禽3掏d踢抗壓強(qiáng)堂度聲31.2Mp眉a毒，弱28蝶d布抗壓強(qiáng)臟度慰61.1Mp渴a焦；罰3跟d借抗折強(qiáng)貫度子5.9Mp杜a酷，霸28革d浩抗折強(qiáng)叫度躬8.9Mp扛a榜；堿含奇量杠0.67槐%鑄。喪3吸天水化叮熱旁251KJ/砍K鉤g晝，性7候天水化拳熱旬282KJ/捏K艘g矩。哥NS鄙T孕阻銹防腐劑花含固量牙：臘32讀%壘；減水率迷：乖23%道訊；含氣成量焦4.5%廳棉；俊被螞抗壓強(qiáng)度比嚇：而3d14鷹5覆%銜；詢7d140稅%升；漏28d1慶30堪%副；相對抗腐蝕貪系數(shù)盲：載117思%陵；絕對抗腐蝕迎系數(shù)殖：各113季%青；堿含量皂：伍2.5%倍陡河電廠廣Ⅱ找級(jí)粉煤灰駛細(xì)度窄：粉14.4怎%沙；胞腿需水量比爺：臣105%向致；燒失量歲：梯2.03哭%獲；三氧化硫含距量爆：鍋0.41%余討；堿含快量皮0.50%憂石子桶粒徑：育5mm版～搖31.5mm豐；含泥量糕：蔥0.2立%諷；針片狀顆?？砍啵簫u3.2俯%還；壓碎指標(biāo)抬：姥6%裂砂子過細(xì)度模數(shù)譜：差2.膏6復(fù)；含泥量姓：呢1.4摟%描；泥塊含量怕：洲0.2醫(yī)%拐；院唐山銀于龍堆S9些5匪級(jí)磨細(xì)礦渣粉弟比表面積：辜433m論2蜂/k盈g歇；活性指數(shù)路：煎7孟天拌96雀%辱，議2庭8青天記111州%焦；流動(dòng)比月：待98.5釋%嶺；堿含量終：貨0.43撈%滴。填優(yōu)化后的混凝府土配合比元C3落0紗防腐、阻銹、培高性能優(yōu)化混犬凝土配合比每材料名稱吼水泥融砂技石脂礦粉述粉煤灰攜外加劑循水研每方用量機(jī)208怕824像1049盟104移62嘉15狼150篇優(yōu)化配合比試邊驗(yàn)結(jié)果辛混凝土的和易執(zhí)性良好，混凝啟土坍落度為系180mm燒、擴(kuò)展度為絞520mm術(shù)，無泌水現(xiàn)象耀，混凝土初凝禽時(shí)間節(jié)為茄9h擱40mm鵲，終凝時(shí)間愈為犧12h蒙20mm芽，混凝土含氣豬量躬為病5.2盒%竭，容重為瓜2398kg崇/m票3萬,盈最大水膠偵比仁0.動(dòng)4騙。冰考慮到高爐基雨礎(chǔ)為大體積混妖凝土，為降低炭混凝土的水化杜熱、推遲、降畝低溫升峰值，藏結(jié)合有關(guān)專家鷹的建議，將最宴終混凝土配合但比確定見下表祝。握C3今0村防腐、阻銹、效高性能混凝土逗調(diào)整配合比踢材料名稱壯水泥擔(dān)砂次石憐礦粉學(xué)粉煤灰虎外加劑姓水呈每方用量鼻208廈824地1049捧84斧82蘿15并150實(shí)施應(yīng)用情況淺高爐基礎(chǔ)混凝往土施工中共留檔置混凝土試時(shí)塊竟7篇4往組，其莊中浩28薪d誠試隸5明4攀塊組陸，爪3譯d朝、脂7賣d后試塊腹各聾1裝0喉組，強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)圾見下。裂混凝扎土斑3羊d響、偉7練d除強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)海混凝土齡期占組別珠歸數(shù)戚平均強(qiáng)度威（援mp勇a錢）封達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度沈（威%兼）孩3d妄10毅11.9時(shí)39.7暈7d雀10歇24.2晌73.6忽混凝弦土點(diǎn)28星d叛強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)溪組裙睬數(shù)貓最小值除（雀mp劈a冠）更最大值克（持mp目a至）到平均值嬌（悔mp嶼a噴）倡均方差堤達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度符（偶%說）腿54邁33.6黑41.5貨38.7圓3.7伏129緒裳依據(jù)《混凝土鞋強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定矩標(biāo)準(zhǔn)膊》極GBJ107探-198批7互，本次混凝土歌生產(chǎn)質(zhì)量優(yōu)良所。憶施工方案和混螺凝土裂縫控制傾措施股施工方案確等定調(diào):鋸施工方案合理壽先進(jìn)是此次施兵工的一大特彩點(diǎn)可,稅在施工嘴前臺(tái),汪我們對施工方濤案進(jìn)行了充分瞞的論捉證榜,繞在方案丈中塔,辟打破了水工工匯程分層（間卻隔榴7-1死0膨天）和加冷卻暢水管的施工方唱法陣,酬采用了水平不底分層、垂直不獨(dú)分縫、不加冷啊卻不管，充分蔑利用混凝土的巷初凝時(shí)間進(jìn)行到連續(xù)分層一次架澆筑的施工方閥法，此方案我疑們請了國內(nèi)知研名裂縫專踐家王鐵夢低教授、中冶集誤團(tuán)建研總院新蕉型建材研究院撤孫躍生副院長渣和中冶集團(tuán)建約研總院檢測中庫心林松濤副主這任發(fā)對詞550哄0摘立高爐基礎(chǔ)混透凝土施工進(jìn)行貼了論證和指導(dǎo)拖，對此施工方助法給予了充分結(jié)肯定和認(rèn)可。寸防止裂縫施工感技術(shù)措施：括混凝土中摻粉斜煤灰和高效減比水劑，減少混梅凝土的用水量芬和水泥用量，蠟采用大粒徑的捏骨料，并控制釀砂、石原材料駝的含泥量，從卡而減少混凝土單在硬化過程中凡產(chǎn)生的收縮。捎多余水分蒸發(fā)鑒而產(chǎn)生的干縮新。胸降低澆灌混凝喝土的坍落度，府直接減少拌制擦混凝土的用水鉗量，在現(xiàn)場進(jìn)季行監(jiān)測，從而相防止混凝土因屯塌落度過大而昌產(chǎn)生收縮。極保證原材料供范應(yīng)能力不低于境單位時(shí)間所需刪量甩的回1.繭2盼倍，確?；炷缤恋某掷m(xù)不間校斷澆筑，并且津制定相應(yīng)的應(yīng)鋼急預(yù)案；在澆筑混凝土?xí)r裁，為防止前后寺澆筑的混凝土拼出現(xiàn)冷縫，施唐工采牲用感“養(yǎng)連續(xù)分熊層本”修方案，每層混鄉(xiāng)凝土厚度不超估過貿(mào)4懼0cm芽，且前后層施刮工混凝土澆筑脆時(shí)間間隔不超禾過嫩混凝土錄初凝時(shí)間；丑在振搗上層混夠凝土?xí)r，必須爸插入下層混凝浮土內(nèi)咬40哪mm喚左右，保證上謎下層混凝土的林結(jié)合質(zhì)量；碼施工時(shí)采昨用攀4鄰臺(tái)柏37m供泵，四角站位灌，使混凝土泵咳車臂桿完全覆菌蓋基礎(chǔ)平面；而每臺(tái)泵車途配煎4橫臺(tái)混凝土罐車轟供應(yīng)混凝土，視每臺(tái)泵配副置釋8霸名混凝土工，管采蹤用低“進(jìn)連續(xù)分謠層鷹”著方案，每層厚杠度不超過飾40cm仰。平均渡每解1尸7桐分鐘可以澆筑券一罐混凝土，報(bào)每小時(shí)澆筑半123m3向左右，混凝順土柴7巧小時(shí)澆筑完捎400mm左厚一層混凝土義861m3取，擴(kuò)分催1攜4凍層澆筑，計(jì)開劃扶8忽5扛小時(shí)澆灌完成隸。圣在大體積混凝父土澆筑過程中臟，由于混凝土乏表面泌水現(xiàn)象勇普遍存在，為蒼保證混凝土的油澆筑質(zhì)量，及屋時(shí)清除混凝土佳表面泌水?dāng)?shù)；鑼在混凝土澆筑蝴前根據(jù)混凝土劍配合比和水化飲熱試驗(yàn)結(jié)果，彈結(jié)合現(xiàn)場氣候婆條件，對大體蜓積混凝土澆筑斯體內(nèi)部溫度場正、收縮應(yīng)力和瓶溫度應(yīng)力進(jìn)行圣預(yù)測計(jì)算。并宿根據(jù)計(jì)算結(jié)果考和相關(guān)規(guī)范要序求確定施工監(jiān)新控參數(shù)；握混凝土的王保溫偽保濕些層?jì)屧O(shè)置：糧根據(jù)方案的計(jì)益算現(xiàn)場保溫保猶濕層設(shè)置為：氧混凝土澆灌完稠畢，混凝土初紀(jì)凝壓面后立即廳在混凝土表面首覆蓋一層塑料逐薄膜作為保濕礙層。側(cè)面木模俯板外加貼巖棉哥被保溫。斜面猜及頂面采尋用復(fù)7忽層草袋子和兩臉層彩條布保溫辭和防雨、防風(fēng)館。載混凝土終凝后鼓立即在保濕塑毫料薄膜上錯(cuò)縫辜覆蓋四層草墊福，四層草墊中袋間和草墊表面佳各加一層彩條至布。我們采顧用套7的層草袋子和三樣層塑料薄膜進(jìn)知行保溫保濕，感從現(xiàn)場的效果物來看，保溫保蠢濕效果非常好覽的。腳在澆筑基礎(chǔ)混供凝土?xí)r，采取升二次振搗和二貨次摸壓措施，寬防止混凝土在產(chǎn)澆筑過程中產(chǎn)星生自沉和表面含風(fēng)干裂縫?；焯昴镣旯ず?，肢加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，防每止混凝土出現(xiàn)聚干縮裂縫。存具體措施是：留在澆灌混凝土必的過程中，對鋼于澆灌完畢的歉部位，在混凝盞土初凝前增加擊第二次振搗，棚從而有效的減偏少了混凝土在梁澆灌過程中由畝于混凝土自身離沉實(shí)產(chǎn)生的收銷縮裂縫。在混默凝土表面摸壓爸完成后，在混評(píng)凝土終凝之前辛再進(jìn)行二次摸倍壓，從而減少留混凝土出現(xiàn)的不表面風(fēng)干裂縫報(bào)。劃養(yǎng)護(hù)力度大小串及時(shí)間長短根墾據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)腎據(jù)進(jìn)行調(diào)整，染高爐基礎(chǔ)拆模環(huán)后及時(shí)回填，歌以保證高爐基柳礎(chǔ)大體積混凝尚土的質(zhì)量，避奮免高爐基礎(chǔ)混驢凝土長時(shí)間暴蜜露而增大里外愧溫差。信混凝土的測溫垂：真由于侮大體積混凝土貓的泛約束情況和肚溫度應(yīng)力極其宴復(fù)雜，為了真牽實(shí)反映混凝土憤內(nèi)部膜的溫度應(yīng)力飲及現(xiàn)場測溫的拐準(zhǔn)確性，我們叨采用了先進(jìn)的肥數(shù)泰智能數(shù)據(jù)逐采集系統(tǒng)進(jìn)行粘混凝土的應(yīng)力敲應(yīng)變和溫度的愈監(jiān)測工作，共鴿布秘設(shè)瀉10峽2鵝個(gè)測點(diǎn)，此次效測點(diǎn)的布置和糖規(guī)范相比增加條了一倍測點(diǎn)，代增加屑了腥3青套零應(yīng)力裝置恩，這在以往工校程的監(jiān)測中是店沒有的。話為保證能夠?qū)Y現(xiàn)場情況進(jìn)行臣實(shí)時(shí)監(jiān)控，嚼從列4寸月侄2赴日屢到扒4芬月至1吹5螺日御采集頻率凡為承10min蟻一次；通4綱月滅1憐5辯日說至最終結(jié)束勉，采集頻率傾為面30min稅一輔次。勝本次測試總采器集次數(shù)超語過晚330直0誰次，總有效數(shù)情據(jù)量超磚過淋3暑3簡萬個(gè)，該測試肯規(guī)模在國內(nèi)大危體積混凝土施班工中尚屬首次誠。剛此次數(shù)據(jù)的采掛集和實(shí)時(shí)監(jiān)控日，燥從現(xiàn)場檢驗(yàn)來遼看，基礎(chǔ)本體脾沒有發(fā)生欄任何有害裂縫稿。墨為冶金行業(yè)大槐體積混凝土規(guī)貪程的修訂趕提供了可靠的繁依據(jù)?；舜螠y試混凝寬土課平均入模溫度穴為榴14.0薯5狀℃圾，開始澆筑混憐凝土?xí)r大氣溫撒度跡1栽2鬧℃填左右，盛一至需四層混凝土截局面中心溫度峰勺值傳分別為冬58.4傾3貴℃狼、帖62.3開5虛℃補(bǔ)、踩60.4扒6大℃群、望41.