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大體積混凝土吊箱承臺溫度裂縫控制

   2006-09-22 中國路橋網(wǎng) 佚名 301910

1.工程概況
BB 青洲閩江大橋2#墩為主塔墩,處于主河槽中,混凝土等級C30,承臺尺寸為45m×25m×7m,面積為1073m²,混凝土數(shù)量為7510m³,屬于大體積混凝土基礎。365JT施工時溫度裂縫的控制是保證承臺施工質(zhì)量的關鍵。
2.混凝土配合比365JT設計
由于承臺承重較大,決不允許出現(xiàn)有害裂紋,為滿足《質(zhì)量檢驗評定標準》要求,試配強度按照fcut=fcuk+1.645σ公式(式中fcuk表示混凝土立方體抗壓強度標準值)計算結果作為參考,保證具有95%的保證率,并經(jīng)過多次試配確定。陷度需要滿足泵送和吊斗施工要求,并保證在一小時之內(nèi)無明顯損失。結合福州地區(qū)水泥供應實際情況,選用福建建福牌525#普通硅酸鹽水泥,該水泥屬中水化熱品種的水泥,為有效地降低混凝土內(nèi)絕熱溫升,達到低水化熱品種的水泥效果,摻加適量的Ⅰ級粉煤灰和復合型高效外加劑,以改變混凝土流變特性及降低水泥水化熱。
控制混凝土的粗骨料采用5~31.5mm連續(xù)級配的碎石,針片狀顆粒含量不應大于10%,泥土粉塵含量不大于1%,細骨料采用優(yōu)質(zhì)中粗砂,泥污含量不應大于2%,細度模數(shù)控制在2.5左右。
混凝土配合比經(jīng)過多次試配,選擇了合適的配合比。
2.1原材料
(1)、水泥:采用福建建福牌42.5普通硅酸鹽水泥;
(2)、石子:采用福州馬尾碎石5~31.5mm連續(xù)級配碎石,含泥量小于0.5%;
(3)、砂:采用福州閩侯中粗砂,Mx=2.45~2.55,含泥量小于1%;
(4)、水:飲用水;
(5)、粉煤灰:采用華能電廠Ⅰ級粉煤灰;
(6)、外加劑:采用南京華迪合成材料廠NF-2A緩凝高效減水劑。
2.2配合比
混凝土的配合比及其性能見表1(參考值)。
配合比(kg/m³) 塌落度(cm) 絕熱溫升(ºC) 緩凝時間(小時)
水泥 砂 碎石 水 粉煤灰 外加劑
283 697 1112 167 101 NF—2A(粉)0.6% 16~20 54.8 16~18

3.澆注工藝
1).該工程結合施工現(xiàn)場情況,不僅啟用了現(xiàn)有的兩臺拌合樓,還利用了離工地較近的志品商品混凝土廠的一部分混凝土,以確保混凝土的供應及時。
混凝土采用分層連續(xù)灌注,一次成型,分層厚度宜為30cm左右,分層間隔灌注時間不得超過試驗所確定的混凝土初凝時間,以防出現(xiàn)施工冷縫。
2).混凝土澆筑順序采取橫橋方向按1:4的坡度順橋向斷面攤鋪,待30cmm厚的薄層混凝土全斷面布料完畢,再重復順沿橫橋方向澆注混凝土。
3).順橋向設置8個簡易漏斗和8套串筒,沿橫橋方向布置3排,各漏斗間距按照3m³混凝土灌注斗計算確定間距約為3.0。下料之后,應及時組織攤鋪。
4).混凝土振搗采用Ø50mm和Ø80mm插入式振搗器,振搗深度對于大面積分層澆注混凝土,如果下層混凝土已進入初凝或即將初凝,則振搗棒振搗時不宜插入下層,以達下層表面為宜,如下層混凝土未達初凝可插入下層5cm,保證下層在初凝前再進行一次振搗,使混凝土具有良好的密實度,防止漏振,也不能過振,確保質(zhì)量良好。
5).每次灌注必須按規(guī)范留足強度試件。
6).混凝土在澆筑振搗過程中產(chǎn)生的大量泌水,采用足夠數(shù)量的潛水泵,或泥漿泵,及時排除并及時清除鋼筋表面堿和混凝土。
4.溫控及防裂措施
4.1合理選擇原材料,優(yōu)化混凝土配合比。
4.2混凝土結構內(nèi)部埋設冷卻水管和測溫點,通過冷卻水循環(huán),降低混凝土內(nèi)部溫度,減小內(nèi)表溫差,控制混凝土內(nèi)外溫差小于25℃,通過測溫點測量,掌握內(nèi)部各測點溫度變化,以便及時調(diào)整冷卻水的流量,控制溫差。
1).冷卻水管埋設
冷卻循環(huán)水管采用φ25mm黑鐵管,按照冷卻水由熱中心區(qū)流向邊區(qū)的原則,進水管口設在近混凝土中心處,出水管口設在混凝土邊區(qū)處。進、出水口均引出混凝土面以上。每層水管的垂直進、出水口互相錯開,且出水口有調(diào)節(jié)流量的水閥和測流量設備。2).冷卻水管安裝時,要以鋼筋骨架和支撐桁架固定牢靠,以防混凝土灌注時水管變形及脫落而發(fā)生堵水和漏水,并做通水試驗

3).每層循環(huán)水管被混凝土覆蓋并振搗完畢,即可在該層水管內(nèi)通水。循環(huán)冷卻水的流量可控制在1.2~1.5m³/h,使進、出水的溫差不大于6ºC。
4).循環(huán)冷卻管排出的水在混凝土灌注未完之前,應立即排除圍堰外,不得排至混凝土頂面。
5).冷卻水管使用完畢,需壓注水泥漿封閉。
4.3控制混凝土的入模溫度和環(huán)境溫度。
1).使用的水泥既要新鮮又必須經(jīng)過一段時間的冷卻,不宜使用新出窯的水泥。
2).向拌合用水內(nèi)加破碎冰塊,從而降低混凝土的拌合溫度。
5.養(yǎng)護
大體積混凝土的裂縫,特別是表面裂縫,主要是由于內(nèi)外溫差過大產(chǎn)生的。澆筑后,水泥水化使混凝土溫度升高,表面易散熱溫度較低,內(nèi)部不易散熱溫度較高,相對地表面收縮內(nèi)部膨脹,表面收縮受內(nèi)部約束產(chǎn)生拉應力。通常這種拉應力較小,不至于超過混凝土抗拉強度而產(chǎn)生裂縫。但由于混凝土外部受太陽曝曬、雨水、冷空氣等的襲擊,也會使表面升降溫差較大。因此,養(yǎng)護是防止混凝土開裂的關鍵。混凝土澆注完畢后必須用草袋覆蓋,加強保濕.保溫養(yǎng)護,延緩降溫速率,養(yǎng)護期間不得中斷冷卻水及養(yǎng)護用水的供應,要加強施工中的溫度監(jiān)測和管理,及時調(diào)整保溫及養(yǎng)護措施。
6.施工情況
由于在混凝土澆筑過程中,福州地區(qū)雨季來臨,氣溫較低,使混凝土內(nèi)外溫差加大,因此采取了相應措施:原計劃7m連續(xù)澆注,改為2+5m分段澆注;根據(jù)情況對混凝土通熱水養(yǎng)護,以保持混凝土內(nèi)外溫差不大于20ºC。
正是由于我們從混凝土水化熱、緩凝時間、陷度損失以及澆注工藝、養(yǎng)護、溫度監(jiān)控等方面采取了有效措施,因此,該大體積承臺施工順利,混凝土表面光滑,無蜂窩、麻面、漏漿現(xiàn)象,外觀及質(zhì)量良好。
7.結束語
由本工程的施工控制可知,控制溫度裂縫應根據(jù)工程的具體情況選擇施工措施:可以控制大體積混凝土水泥用量,選用低水化熱水泥,摻加合適的外加劑,優(yōu)化混凝土配合比,完善澆注工藝,以及加強養(yǎng)護工作和溫度檢測工作等。
面對應用日益廣泛的大體積混凝土工程,我們必須不斷總結經(jīng)驗,完善365JT技術措施,從而使大體積混凝土施工走上成熟和規(guī)范化的道路。



 
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