大体积混凝土工程施工的控制措施

许艳朝

(河北天昕建设集团有限公司,河北 沧州 061000)

某石化公司 90万吨 /年S-Zorb催化汽油吸附脱硫装置基础,长 12.2 m,宽 12.2 m,厚 1.7 m,垫层厚0.1 m。基础中间有直径为3.85 m圆形混凝土台,出基础底板表面 1.569 m。该工程基础为大体积混凝土施工,工期为2009年8月5日～2009年8月20日,整个施工过程为炎热季节,如何控制该基础大体积混凝土的温度,使其内外温差保持在有效范围之内,而不会产生温度裂缝,成为施工中重点解决的问题。

1 混凝土原材料的控制

水泥:为了降低水化热,选用水化热较低的 42.5级矿渣水泥来配制混凝土。

骨料:在设计与规范允许的范围内,尽量选用粒径较大的、级配良好的粗骨料;砂采用中粗砂,并控制含泥量,这样可以减少水和水泥的用量,也就等于降低了混凝土的升温和收缩性。

外加剂:掺减水剂可以有效的降低混凝土的单位用水量,从而降低水泥用量,即降低了水化热。

2 施工组织的控制

在施工过程中,合理安排混凝土的浇筑时间,因该工程施工期间正处在炎热季节,所以混凝土的浇筑时间尽量安排在当日下午 4时以后至次日10时以前,这是一天中气温最低的一段时间[1],而且在这段时间内尽量安排基础中下部的混凝土浇筑,以减少混凝土的温度回升。

3 混凝土温度的控制

3.1 混凝土入模温度的控制

混凝土的入模温度取决于各种原材料的初始温度,施工时,可采用低温地下水或冰水来拌制混凝土,对骨料可喷洒冷水雾或冷气进行预冷,并对骨料进行遮挡,防止日光照射,以此降低原材料的温度,从而降低混凝土拌合物的入模温度。

3.2 冷水循环降温的控制

在基础底板内部,中间部位预埋冷却水管,如图 1所示,该管采用 DN25镀锌钢管,“S”型连续布置,水管距底板表面及四周边缘均为750 mm,且与底板钢筋焊接牢固,通过进入低温循环冷却水连续降低混凝土中心区域的温度。混凝土浇注成型后按要求严格测温,并进行记录。当混凝土内外温差超过 20℃时,在管内冲入冷水连续循环降温,直至温差符合要求后,才停止冷水循环降温,然后管内水全部排出,将同等级的无石混凝土用气泵灌实。

3.3 混凝土温度监测的控制

1)测温孔的布置。由于混凝土中间部位水化温度最高,所以测温分上、中、下三个部位。基础底部测温点设在离板底 300 mm的位置,上部设在距表面 50～100 mm的位置,测温孔用DN25钢管下部割缝拍尖封焊预埋在混凝土内,管要高出混凝土面 20～40 mm,并用木塞塞严,以防止混凝土表面的积水流入孔内。

2)测温时间要求。混凝土浇筑完的前 5 d内,每 1 h测温一次,5 d以后测温时间可以适当延长,可每 3 h测温一次,当测到温度显示下降趋势时每隔 4 h测一次。

3)测温时,温度计直接在孔内测试。孔内装100 mm深的水,同时将温度计放在测孔的表面位置,测混凝土的表面温度,在测混凝土温度的同时还应测大气环境温度,测温数据应作好记录。根据温度监测数据可以及时掌握混凝土各个部位的温度变化,以便对混凝土温控措施做出相应调整,来降低内部温度,确保温控指标满足要求,保证工程质量。

图1 冷却水管布置图

4 混凝土浇筑的控制

基础混凝土浇筑采取分层浇筑的方法,在第一层全面浇筑完毕后,且未达到初凝之前,再浇筑第二层,如此循序推进、逐步到顶。每层浇筑厚度为350 mm,混凝土自然形成的坡度约为1∶10,斜坡的水平长度控制在 10 m以内,必要时可在下部设挡。如图 2所示。

图2 混凝土浇筑方法示意图

混凝土浇筑过程中,振捣棒快插慢拨,插点均匀,间距控制在 400 mm范围内,离开模板距离为200 mm。振捣时间控制在 15～30 s之间,直至砼表面泛浆,不出现气泡,砼不再下沉为止,并且 30 min后对其进行二次复振,避免出现夹心层,提高混凝土与钢筋之间的握裹力,增加密实度,提高抗裂性。混凝土表面按设计标高水平控制点高出 10 mm,在浇灌后 2～4 h内,表面水分略收缩后,用平板振动器振捣密实,刮尺刮平。

5 混凝土保温养护的控制

大体积混凝土的养护主要是保温和保湿。在混凝土浇筑成型后,随即在表面洒水养护,并及时在表面全部覆盖一层塑料薄膜,搭接宽度不小于100 mm,接缝要严密,12 h之内再用两层麻袋错缝搭接覆盖进行保温[3]。养护时应保持塑料薄膜内有凝结水,若塑料薄膜内无凝结水,则要及时进行洒水,保证混凝土在不失水的情况下得到充足的养护,养护时间不少于14 h。

6 效果检查

本装置基础大体积混凝土施工中,通过采取一系列的施工控制措施,降低了混凝土由于水化热造成的内外温差,避免了温度裂缝的产生,基础底板及中心圆台混凝土表面平整、光滑,观感好,工程整体质量得到了有效控制。

[1]贾善亻尊.6m超厚大体积混凝土基础底板施工技术[J].建筑技术,2007,(1):22-24.

[2]徐 帆.大体积混凝土工程施工.建筑施工手册[M].第 3版.北京:中国建筑工业出版社,1997:458-459.

[3]赵雅丽,等.高层建筑基础底板大体积混凝土施工的温度控制[J].建筑技术,2007,(1):27-29.