(1)项目概况
大体积混凝土是指整体混凝土最小几何尺寸等于或大于1000 mm或整体浇筑体积大于1000m,且必须采取措施避免水化热引起内外表面温差过大而产生裂缝的混凝土。大体积混凝土由于体积大、内部温升快、结构厚,容易产生裂缝。由于其浇筑量大、持续时间长、涉及人员和单位多、施工组织管理难度大等特点。因此,在实际施工中,必须采用合适的混凝土施工工艺,以保证工程的施工质量。
T3N塔大体积混凝土主要分布在底板基础,厚度9m,体积10000m3,属于大体积混凝土,一次浇筑成型。详情如下:
T3N塔楼底板大体积混凝土浇筑
(2)施工技术
本工程混凝土浇筑量大,混凝土强度等级和抗渗性高。减小混凝土的收缩,保证混凝土的强度,减少混凝土中水泥水化反应产生的巨大热量,是一个关键点。因此,在水泥和外加剂的选择上将采取具体措施。根据工程特点和设计要求,搅拌站将对混凝土进行试配。混凝土的配合比应按60天的强度进行检验,计算时应适当增加混凝土的标准偏差。试配60天强度,测试28天强度。通过对比选择,可以保证配合比同时满足两种设计强度性能。可以考虑添加粉煤灰来改善预拌混凝土的和易性,减少坍落度损失,砂率应控制在38%左右。水泥用量不得超过430公斤/米,也不得小于310公斤/米,水灰比不得大于0.5。应进行混凝土的强度和抗渗试验,使混凝土的性能指标符合要求。选用低水化热的42.5水泥和ⅰ级粉煤灰,减少混凝土中水泥和水的用量,减少水泥反应的水化热。同时,掺入粉煤灰减少水泥用量,进一步降低混凝土的水化热及收缩,消耗混凝土中的部分碱性材料,防止碱骨料反应。选用5 ~ 20 mm连续级配的石子,其针、片状颗粒含量不大于15%,含泥量不大于1%;选用中粗砂,含泥量不大于1%。详见搅拌站提交的配合比报告。
1、原材料和混凝土试配
(1)原材料
①粗骨料:粗骨料的最大粒径对混凝土的可靠性影响很大。一般要求:碎石最大粒径不超过泵管内径的1/3,卵石最大粒径不超过泵管内径的1/2.5。为了提高混凝土的可靠性,可选用5-25mm级配的粗骨料。
②细骨料:砂采用特细砂和机制砂,粒径在0.315mm以下的粗骨料比例一般不低于15%,最好可达20%。
③水泥:应选用泌水小、保水性好的普通硅酸盐水泥(早强型)。
④外加剂和添加剂:掺外加剂的粉煤灰细度达到水泥细度标准,通过0.08mm方孔筛的筛余不超过15%,SO3含量小于3%,烧失量小于8%。
(2)配合比试验:为了控制早龄期混凝土的收缩裂缝,防止硬化混凝土的温度和收缩裂缝,提高混凝土的抗渗性和抗裂性,需要在筏板和地下室侧墙混凝土中加入防水剂和复合纤维。
2.机械设备
3.混凝土浇筑
一般采用“斜面分层、薄层浇注”进行浇注;分步推进,一次到位”的方法,每层厚度不超过500mm,上下层间隔控制在2h以内;每台泵配备6组ф50插入式振动棒(局部加强区使用ф30振动棒),分别在坡顶、坡中、坡脚布置2组,振捣密实,避免漏振。注意控制表面压光时间,采用二次表面抹光的施工方法,避免混凝土表面出现裂缝。根据面积大小和混凝土供应能力,混凝土浇筑可采用全面分层、分段分层或倾斜分层连续浇筑,分层厚度为300~500mm,不超过振动器长度的1.25倍。通常采用分段分步推进,步宽1.5-2.5m,斜面浇水每层厚度30-35cm,坡度一般为1: 6-1: 7。为保证每处混凝土在初凝前被新一层混凝土覆盖,采用斜面分段分步浇筑法,按1:6的坡度自然流淌,每层厚度不大于500mm。分层浇筑使新浇混凝土沿坡面一次流到顶部,使混凝土充分散热,从而降低混凝土的热量,混凝土振捣后产生的泌水沿已浇筑混凝土的坡面排出,保证混凝土的质量。
振捣要求:振捣器的振捣方式有两种:一种是垂直振捣,即振捣棒垂直于混凝土表面;一种是斜向振动,即振动器与混凝土表面成一定角度,约为40° ~ 45°。
振动器的操作应做到“快插慢拔”。快插是为了防止表面混凝土先被振捣,与下面的混凝土发生分层离析现象;慢拔是让混凝土填满振捣器拔出时造成的空孔。对于半刚性混凝土,有时有必要将振动器重新插入到距离孔不远的地方,以填充空孔。在振捣过程中,振动器应上下轻微抽动,以使上振和下振密实均匀。混凝土分层浇筑时,每层混凝土的厚度不得超过振动器长度的1.25倍;振捣上层时,应插入下一层混凝土约5cm,以消除两层之间的接缝。同时,上层混凝土应在下层混凝土初凝前振捣。
每个插点要掌握好振捣时间,一般不超过3分钟。如果太短,就不容易捣实。如果太长,可能会造成混凝土离析。特别注意水灰比大的混凝土。一般每个振捣点的振捣时间为20s-30s,混凝土表面不再明显下沉,不再出现气泡,表面覆盖砂浆。振动器插点应均匀布置,可按“行列式”或“交错式”顺序移动(见下图),但不得混用,以免漏振,每次移动的距离不得超过振动器的作用半径。
使用振动棒时,振动棒离模板不应大于15cm,也不应靠近模板,并应尽量避免碰撞钢筋和各种预埋件。根据超厚混凝土施工过程中的流淌摊铺面、收头等因素,混凝土初凝时间应控制在12h以上,两层混凝土的时间差不应大于8h。
4.混凝土养护
(1)表面抹灰后,用塑料薄膜覆盖。混凝土硬化后,宜采用蓄水养护或湿麻袋来保持混凝土表面湿润。固化时间不应少于14天。
(2)对于墙体等不易保水的结构,宜设置水管从顶部喷淋,拆模时间不宜少于3天。拆模后,宜用湿麻袋覆盖墙体,并进行浇水养护,保持混凝土表面湿润,养护时间不少于14天。
5.温度控制措施
(1)测温点布置:从-52.25m至-46.85m标高,总体积约9000m3,共布置12个测温点(1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#、10#、11#)。
(2)温度控制指标的技术要求
a、混凝土入模温度不应超过32℃,且入模后最高温升不应超过50℃。
b、水泥在搅拌站的入机温度不应超过60℃。
c、混凝土浇筑体表面温差不应大于25℃,且表面与大气温差不应大于20℃。
d、混凝土降温速率不应大于2℃/天。
5、测温记录
混凝土初始温升较快,内部温升主要集中在浇筑后3 ~ 5天,3天内温升可达到或接近最高峰。根据本工程的实际情况和结构特点,测温项目和频率见下表。
(3)监理控制的重点及对策
1.大体积混凝土裂缝原因分析
由于温差的原因,导致大体积混凝土产生裂缝的因素主要有以下两个:一是混凝土内部原因,二是外部原因。由于混凝土结构的限制,混凝土的收缩会受到限制。虽然混凝土的抗压能力很强,但其抗拉能力却很小。如果温度过高,超过压力的承受范围,就会出现裂缝。裂缝的宽度在一定范围内是允许存在的,因为它不会对建筑结构的强度产生很大的影响,但是它的耐久性会受到影响,所以还是要加强管理和注意。产生裂缝的主要原因如下:点击我:获取项目礼包。
(1)水泥水化热:水泥会与水发生化学反应,在化学反应过程中放出热量。但由于结构段强度高,内部积聚的热量不易挥发。随着时间的推移,内部温度不断堆积,内外温差不断增大。单位时间内水化放出的热量与水泥品种密切相关。浇筑完成后的三到五天是混凝土内的最高温度,这时凝结聚集在表层的热量才能慢慢消散。
(2)混凝土的收缩变化:混凝土施工过程中,水泥硬化需要20%左右的水,剩余的水分会随着热量的释放而蒸发,剩余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土的收缩直接影响混凝土的质量。但水泥的种类、配合比、减水剂和外加剂的种类、施工方法的选择都会影响混凝土的收缩。
(3)外界环境温度变化:在大体积混凝土施工过程中,外界温度对浇筑温度影响很大。气温下降,混凝土内外温差增大,对大体积混凝土产生不利影响。温差会对结构产生直接影响,所以要做好温度控制,防止温差过大产生裂缝。
2、大体积混凝土裂缝控制措施
(1)大体积混凝土采用料斗法浇筑,控制结构不会出现有害裂缝;
(2)配置结构钢筋控制温度和收缩,在结构设计中合理配筋,对混凝土结构的抗裂作用很大。工程实践证明,当混凝土墙板厚度为400~600mm时,添加构造钢筋可使构造钢筋起到温度钢筋的作用,可有效提高混凝土的抗裂性能。结构钢筋的直径和间距应尽可能小。例如,配置的直径为6-14毫米,节距控制在100-150毫米..钢筋按全截面对称配筋是合理的,可大大提高抗贯穿性开裂能力。对于全截面配筋,配筋率应控制在0.3%-0.5%之间。对于大体积混凝土,结构配筋对控制贯穿裂缝的效果不明显,但沿混凝土表面布置钢筋可以提高表面抵抗表面冷却和干燥收缩的能力。
(3)设置缓冲层:用30 ~ 50 mm厚的聚苯乙烯泡沫塑料在高低楼板与楼板梁交接处做竖向隔离层,如图所示,以缓冲地基收缩时的侧压力。
(4)泌水处理:大体积混凝土施工,由于大流动性混凝土分层浇筑,上下两层间隔较长(一般为1.5~3h)。振捣后,向上流动的泌水和浮浆很容易沿混凝土坡面流到坑底。采用泵送混凝土施工时,泌水现象尤为严重。解决办法是在混凝土垫层施工时,提前在横向做好2cm的坡度。在结构周围的侧模底部设有排水孔,使泌水从孔中自然流出;少量无法消除的泌水会随着混凝土浇筑的推进被驱赶到基坑顶部,并从顶模底部的预留孔排出坑外。当混凝土大边坡的坡脚靠近顶模时,应改变混凝土的浇筑方向,即从顶部回浇,并与原边坡相交形成集水坑。另外,要有意识地加强两侧模板外的混凝土浇筑强度,使集水坑逐渐收缩成中间的小水池,然后用软轴泵及时排除泌水。这种方法适用于消除最后阶段的所有出血。
(5)表面处理
(1)初凝前第一遍抹灰→临时覆盖塑料薄膜→在混凝土终凝前1~2h揭膜进行第二遍抹灰→覆膜。
(2)混凝土表面泌水应及时引导,集中排除。
③当混凝土表面浮浆较厚时,应在混凝土初凝前加入粒径为2~4cm的石浆,将其均匀地从混凝土表面除去,并用抹子轻轻抹平。
(4)四级以上大风天或烈日下,施工应有遮阳和防风措施。
⑤施工面积较大时,表面处理可分段进行。
⑥硬化混凝土表面的塑性收缩裂缝可通过灌注水泥浆来找平。
3、监理过程控制
大体积混凝土的施工要早做准备,制定出可靠可行的施工方案。监理工程师要精心组织协调,严格审核混凝土配合比和施工组织设计,在此过程中真正起到“监造结合”的作用,协助施工方解决一些技术难点,提醒施工方注意容易忽略但又不能忽视的环节。为了有效控制有害裂缝的发生和发展,需要从控制混凝土水化温度、延缓降温速率、减小混凝土收缩、提高混凝土极限抗拉强度、改善约束条件和结构设计等方面综合考虑,结合实际情况采取措施。一是选择低水化热的水泥配制混凝土,如矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、复合水泥等。二、大体积混凝土一般采用中粗砂或粗砂,细度模数一般在2.3~3.0左右。配制混凝土一般需要连续级配的粗骨料,尽量选用粒径较大、级配良好的石料。第三,掺入一定量的粉煤灰外加剂可以替代部分水泥,提高混凝土的粘塑性。提高可泵性,降低混凝土水化热,提高后期强度。四是大体积混凝土的养护和内部温度监测,测量混凝土浇筑后的表面温度和内部温度,通过技术措施将温差控制在设计要求的范围内。当设计无具体要求时,温差不应超过25℃。
(1)审核原材料供应和配合比。由于底板浇筑混凝土量大,对混凝土的强度等级和抗渗性要求高。减小混凝土的收缩,保证混凝土的强度,减少混凝土内部水泥水化反应产生的巨大热量,是一个关键点。根据工程特点和设计要求,搅拌站将按60天强度试配混凝土配合比。选用低水化热的42.5水泥和ⅰ级粉煤灰,减少混凝土中水泥和水的用量,减少水泥反应的水化热。同时,掺入粉煤灰减少水泥用量,进一步降低混凝土的水化热及收缩,消耗混凝土中的部分碱性材料,防止碱骨料反应。石子采用5 ~ 20 mm连续级配。
(2)审查施工组织设计和专项施工方案,重点审查大体积混凝土在材料供应、混凝土浇筑、测温、养护等方面的专项技术措施。一是重点检查大体积混凝土浇筑质量的技术保证和方案的施工工艺是否科学合理。二、检查和了解建设单位对大体积混凝土施工的组织管理安排。应重点审查该计划是否包括工程概况、地理位置、交通、为施工增加的临时设施、现场浇筑安排、商品混凝土搅拌站的资质和供应的检查、输送泵的位置、管道铺设是否合理、搅拌车的进出方向、每台泵配备多少辆车、每台泵每小时的用量、完成总体积配置的累计时间、浇筑用水方向和工艺设备,如照明、排水泵和振捣。
(三)现场检查和审核商品混凝土搅拌站的施工资质和供应情况。在一个搅拌站不能满足本工程混凝土连续浇筑的情况下,还应选择两台机组联合供应,包括备用的应急搅拌站。以上确定的搅拌站要求其供应的商品混凝土的所有材料,如碎石、中砂、水泥、减水剂、粉煤灰等。,必须具有相同的品牌和质量要求及技术参数。
(4)针对降低大体积混凝土水化热等技术措施,监理应组织建设单位、设计单位、施工单位等相关方召开专题会议进行讨论和确认。
(5)总监或专业总经理组织监理人员对大体积混凝土浇筑要点进行技术交底,明确大体积混凝土浇筑的监理要点,做好现场分工和浇筑记录,明确每个监理人员的职责。
(6)根据混凝土配合比要求,跟踪检查进场混凝土质量。监理人员应目测检查混凝土材料的和易性、离析状况和规格,并根据施工组织设计的要求对混凝土坍落度进行定期、定量的抽查。一旦发现任何异常情况,应立即要求出境治疗。现场检查试块的制作。试块的制作应具有标准化和代表性,能反映不同泵站、不同时段的混凝土强度。应及时送至标准养护室保管,并与施工现场同条件养护的混凝土试块同步制作。混凝土到达现场后,严禁加水。如果混凝土坍落度影响泵送,不合格的混凝土应立即撤出现场,并及时通知混凝土搅拌站进行调整。混凝土应从一个方向浇筑和振捣,从上到下、从前到后同时浇筑。监理人员应现场检查混凝土振捣的均匀性,严禁虚振或漏振,并做好现场工作。观察浇铸表面的混凝土状况。一旦发现混凝土有初凝前兆(明显孔洞插有钢筋),应督促施工方及时调整局部混凝土浇筑顺序,避免出现施工冷锋。施工现场应注意以下几个部分:
(1)深而大面积的承台。以及外壁板和池壁板高低止水;由于各泵台速度不均或个别停泵造成混凝土间断供应部位质量问题,在混凝土初凝前,督促施工方进行二次泌水处理,以克服混凝土早期脱水裂缝,检查混凝土平整度;检查现场测温实施情况,及时分析温差变化,组织有关方面解决混凝土浇筑过程中的技术问题。
(2)根据气温变化,及时实施已浇筑到设计标高的混凝土表面保温工作,并在保温塑料薄膜覆盖前完成二次水处理,以减少混凝土表面裂缝。
(3)混凝土浇筑方法从一个方向倾斜分层连续浇筑,不留施工缝。
(4)混凝土振捣应上下、前后同时进行,即在混凝土浇筑点上下配备振捣棒操作人员进行振捣。由于混凝土坍落度大,混凝土流动坡度小,距离远,在浇筑点后安排振捣人员轮流振捣坡面。为了便于坑内施工,操作人员在桩帽侧模上开了许多孔,供操作人员上下。
(4)维护和温度控制
①混凝土的养护:混凝土终凝后,覆盖塑料薄膜和保温层进行保温保湿。1-2m厚底板采用一层薄膜+2层草帘保温保湿;4-7m厚底板采用一层薄膜+3层草帘保温保湿养护;7-9m厚底板采用一层薄膜+7层草帘保温保湿;并根据温度测量值在必要时进行调整。混凝土的养护时间应从混凝土浇筑开始计算。普通硅酸盐水泥使用不少于14d,其他水泥使用不少于21d,热天适当延长。在养护期间(包括拆除保温层),混凝土表面应始终保持温暖湿润(塑料薄膜内应有冷凝水)。I:领取项目礼包。
当设计无特殊要求时,混凝土硬化期间的实测温度应符合下列要求:混凝土内部温差(中心和表面以下100 mm或50mm)不应超过20℃;混凝土表面温度(表面以下100或50毫米)与混凝土表面以外50毫米的温度之差不大于25℃;对于补偿收缩混凝土,允许在30 ~ 35℃之间;混凝土的冷却速度不大于1.5℃/d;拆除保温层时,混凝土表面与大气的温差不大于20℃。
(5)混凝土温度测量
①用普通玻璃温度计测量温度:温度计的一端要用软木塞塞住,放入或取出温度计时才能打开。体温计要用绳子挂在管底,停留不少于3min,然后拿出来快速检查温度。
②使用建筑电子温度计测量温度:附着在钢筋上的半导体传感器应与钢筋隔离,测温探头的插头应防止污染和浸水。插入体温计前,应擦拭干净并保持干燥,以防短路。也可以提前埋好管道,在管道里插入一个可重复使用的传感器来测量温度。
③根据平面布置图,在混凝土浇筑前检查测温点的布置,防止浇筑过程中损坏设施,建立测温点。在混凝土初凝前,进行二次水处理,克服早期脱水产生的裂缝,适当浇水后用薄膜覆盖,以落实保温措施。根据方案要求,严格检查混凝土保温措施的落实情况。大体积混凝土养护一般不少于14d。在混凝土浇筑和养护期间,应密切监测混凝土的温度变化。控制混凝土的温差。当温差超过25℃时,应督促施工方进一步落实加强保温措施。
(5)现场监督
在混凝土浇筑过程中,监理人员会全程监督,及时纠正一些不规范的操作。
(1)浇筑混凝土前,先浇筑一层基础水泥砂浆,以减少下层垫层对上层混凝土的约束。
(2)混凝土浇筑过程中,随时去商品混凝土生产厂家检查是否按配合比进行配料,现场抽查坍落度。
(3)混凝土运输出现异常时,应督促施工单位及时与厂家联系。
(4)如遇堵管,协助施工单位分析原因,尽快排除,避免因久拖不决而形成冷缝。
(5)监督施工人员分层浇筑混凝土,严格控制分层厚度,及时移动泵管。特别是在浇筑过程中,根据泵送混凝土时自然形成的流水坡度,顺坡铺设振捣棒,保证各部位混凝土振捣密实。振捣时,振捣棒应上下平直,快插慢插,均匀插入,防止混凝土离析和漏振。
(6)加强钢筋密集部位的振捣。
(7)检查水平施工缝处理是否按方案要求进行,督促施工人员及时压实修整。特别是要做好混凝土的表面处理,使浇筑的混凝土能振捣密实,并用铝合金刮杠将表面混凝土表面的脚印和振捣缝的凹凸不平部分刮平。混凝土初凝前,用平板振动器拖振一遍。初凝前,用抹子搓平。混凝土初凝后,终凝前,视混凝土表面凝结情况分多次抹灰,以尽可能消除混凝土的干缩裂缝。
(8)试件应按规范要求预留。



