张良艳,苏秀玲
(郑州拓野筑路有限公司,郑州 中牟 451450)
由于大体积混凝浇筑容易产生裂缝从而影响结构安全和正常使用,所以施工中要注意大体积混凝土浇筑过程中容易出现的问题,进而采取相应的措施来保证施工质量。
结构厚、混凝土量大、工程条件复杂、施工技术要求高、水泥水化热较大、易使结构物产生温度变形。大体积砼指的是最小断面尺寸大于1m以上的砼结构,其尺寸已经达到必须采用相应的技术措施妥善处理温度差值,合理解决温度应力并控制裂缝开展的砼结构。
大体积砼施工是通过对砼温度和应力的计算(主要包括拌合温度、出罐温度、浇筑温度、绝热温度、内部实际最高温度、表面温度及温度应力计算),确定控制温度的措施,并对砼搅拌、运输、入模、浇筑等全过程及配合比、外加剂的优选,在确保砼具有良好的和易性和温度变化的情况下,采用科学管理方法,严密组织施工,采取相应技术措施妥善处理温度差值,合理解决温度应力并控制好裂缝的开展以满足结构物浇筑的需要。
水泥在水化过程中要释放出一定的热量,而大体积混凝土结构断面较厚,表面系数相对较小,所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去,以至于越积越高,使内外温差增大。单位时间混凝土释放的水泥水化热,与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关,并随混凝土的龄期而增长。由于混凝土结构表面可以自然散热,实际上内部的最高温度,多数发生在浇筑后的最初 3~5 天。
大体积混凝土在施工阶段,它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降,会大大增加内外层混凝土温差,这对大体积混凝土是极为不利的。
温度应力是由于温差引起温度变形造成的,温差越大温度应力也愈大。同时在高温条件下,大体积混凝土不易散热,混凝土内部的最高温度一般可达 60~65℃,并且有较长的延续时间。因此,应采取控制温度措施,防止混凝土内外温差引起的温度应力。砼浇筑后采用保温麻袋覆盖蓄热养护,在终凝前收平拉毛后 2 小时左右覆盖一层塑料薄膜,薄膜搭接 15cm,上盖一层麻布。在养护时观察薄膜表面水珠,若水珠过少或砼表面出现白板时,应浇热水进行补水养护,水温为 60℃ 左右为宜。
在大体积混凝土施工和养护过程中,由于混凝土体内外温差产生的拉压应力、温度应力会造成混凝土的表面裂缝和贯穿裂缝,形成隐患,所以在底板混凝土施工和浇筑完2周内必须对其进行养护和内外温差的监测。
混凝土中约 20℅ 的水分是水泥硬化所必须的,而约80℅的水分要蒸发。多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。如果混凝土收缩后,再处于水饱和状态,还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化,这对混凝土是很不利的。
(1)混凝土的入模温度(振捣后 50mm 100mm深处的温度)不宜高于 28℃。混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值不大于 45℃。
(2)大体积混凝土工程的施工宜釆用分层连续浇筑施工或推移式连续浇筑施工。应依据设计尺寸进行均匀分段、分层浇筑。当横截面面积在 200m 以内时,分段不宜大于 2 段;当横截面面积在 300m 以内时, 分段不宜大于 3 段,且每段面积不得小于 50m。每段混凝土厚度应为 1.5m 2.0m。段与段间的竖向施工缝应平行于结构较小截面尺寸方向。当釆用分段浇筑时,竖向施工缝应设置模板。上、下两邻层中的竖向施工缝应互相错开。
(3)当釆用泵送混凝土时,混凝土浇筑层厚度不宜大于500mm;当釆用非泵送混凝土时,混凝土浇筑层厚度不宜大于300mm。
(4)大体积混凝土施工釆取分层间歇浇筑混凝土时,水平施工缝设置除应符合设计要求外,尚应根据混凝土浇筑过程中温度裂缝控制的要求、混凝土的供应能力、钢筋工程的施工、预埋管件安装等因素确定。
(5)大体积混凝土在浇筑过程中,应釆取措施防止受力钢筋、定位筋、预埋件等移位和变形。
(6)大体积混凝土浇筑面应及时进行二次抹压处理。
4.2.1 全面分层
在整个结构内全面分层浇筑混凝土,要做到第一层全部浇筑完毕,在初凝前浇筑第二层,如此逐层进行,直至浇筑完成。此方案,结构平面尺寸不宜过大,施工时从段便开始,延长边进行。可从中间向两端或两端向中间同时进行。
4.2.2 分段分层
混凝土从底层开始浇筑,进行一定距离后回来浇筑第二层,如此一次向上浇筑以上各层。分段分层浇筑方案适用于厚度不太大而面积或长度较大的结构。
4.2.3 斜面分层
使用与结构的长度超过厚度 3 倍的情况。斜面坡度位 1:3,施工时应从浇筑层下端开始,逐渐上移,以保证混凝土施工质量。
大体积混凝土结构截面大,水化热大,由此形成较大温差,意识混凝土产生裂缝,必须采取响应的措施。
(1)混凝土浇筑不应留冷缝,保证浇筑的交接时间,应控制在初凝前。
(2)保证振捣密实,严格控制振捣时间,移动距离和插入深度,严防漏振及过振。
(3)及时发出温控警报,做好覆盖保温及保湿工作,但覆盖层也不应过热,必要时应揭开保温层,以利于散热。
(4) 保证混凝土供应,确保不留冷缝。
(5)做好现场协调、组织管理,要有充足的人力、物力、保证施工按计划顺利进行。
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