大体积混凝土施工的关健环节是防止由于混凝土内外温差引起的应力裂缝和在浇筑过程防止冷缝的发生。
一、施工前的准备工作
1.1技术准备
熟悉施工图纸,了解工程概况、特点及设计要求,根据图纸确定砼标号、浇筑路线的选择、浇筑方式的选择、方量、施工机具及施工材料的选择。
1.浇筑路线的选择:
形体规则的建筑物,一般是从宽度方向的一侧向另一侧浇筑,然后以长度方向由远向近浇筑。好处:一是以最短的时间循环浇筑,不留冷缝和施工缝;二是遇见不可抗拒的因素,致使砼浇筑无法顺利进行,便于留施工缝。
形体不规则的建筑物,路线的选择应方便砼输送管道的布置和砼循环浇筑时间应控制在砼的初凝时间(不加缓凝剂的砼一般为2-3小时),不留冷缝和施工缝。
确定浇筑路线后以图形的形式表现出来。
2.浇筑方式的选择:
根据结构大小、钢筋疏密、砼供应情况,浇筑路线有全面分层、分段分层及斜面分层三种浇筑方式。
.全面分层:适用于建筑平面面积不大的情况。第一层全面浇筑完毕后浇筑第二层时,第一层砼还未初凝,如此逐层进行,直至浇筑好。
.分段分层:适用于厚度不太大或长度较大的结构。砼从底层开始浇筑,进行一定距离后回来浇筑第二层,如此依次向前浇筑以上各层。
.斜面分层:适用于结构的长度的长度大于厚度的3倍。振捣工作应从浇筑层的下端开始,逐渐上移。
3.砼养护计划及材料的选择
根据砼厂家或实验室提供的配合比进行砼裂缝控制计算,确定养护材料的厚度及选择养护材料。
4.砼泵车的选择
根据工程特点、现场条件、砼输送距离、工期及砼量确定泵车,根据泵车的性能确定泵车的数量。泵车安放位置应尽量靠近浇筑地点,并要满足两台砼输送车同时就位以满足泵车连续压送,充分发挥泵车性能。
5.砼输送车数量的确定
根据搅拌站距施工现场的距离(应预先试车查看距离、所需时间)、砼泵车性能(1小时的浇筑量)、混凝土的初凝时间(一般大体积砼都加有混凝剂);如果在市区内施工,交通车辆高峰期,输送车有禁行时间的情况下应适当加车。
6.对施工人员及商品砼厂家进行交底。
.施工人员交底:除进行技术交底外,还应安排施工人员值班情况,及交时应交代施工的部位,及混凝土振捣情况等
.商品砼厂家交底:根据混凝土浇筑需求量及现场施工进度,提前7日向商品混凝土供应商提供材料进场计划及技术性要求,提前2天向混凝土供应商做浇注前最后技术交底,并按本方案确定运输及备用车数量、进车线路,落实现场调度、试验人员配备情况,明确本次混凝土浇筑的重要性,使其备足原材料、合理及时调配车辆、人力,确保该层混凝土工程施工的连续性。
1.2施工机具及材料准备
除上述确定的机具及材料外,通常大体积砼浇筑还有如下机具及材料:
塔吊及混凝土吊斗、砼输送泵、插入式振捣器、木抹子、长抹子、铁插尺、胶皮水管、铁板、串桶、线绳、砼试模及与具备施工现场用电功率的发电机等。
1.3商品砼厂家的选择
1.选择要素有:质量信誉、成本、日产量、距离及路况。
2.大体积砼的质量决定着整个工程的质量,因此混凝土的质量是选择搅拌站的重要因素,往往选择有悠久历史的生产厂家,且在社会上有良好信誉,之前两年内没有发生过重大混凝土质量事故。成本也是一个考虑因素,成本过高时会影响整个项目的收益效益,应慎重考虑。选择搅拌站时还应看其日生产能力,至少一天能供应500m³的合格混凝土,若其还供应其他工地的混凝土,则应该首先保证本工程的需求量。在选择搅拌站时,距离和路况交通条件也应该在考虑范围之内。因此在选择搅拌站时,应综合考虑上述因素。
3.为防止混凝土供应不上或发生其他意外情况,应备选一家混凝土生产商作为应急预案。且事先将本工程所需混凝土配合比,水泥等级及品牌,砂子,石子、掺合料、外加剂等相关信息和指标提供给对方,确保发生意外时备用搅拌站提供的混凝土与之前所用混凝土具有一样的特性。
二、砼及砼浇筑技术要求
2.1大体积混凝土对其配合比设计的要求
1.水泥选用水化热低和安定性好的水泥,在满足设计强度要求的前提下,尽量减少水泥用量;
2.尽可能选用连续级配的骨料配制混凝土,在保证可泵性的前提下,选用粒径大的石子(泵送粒径不能大于4cm)和粗砂,并控制石子的含泥量不超过1%,砂子的含泥量不超过2%;
3. 在混凝土中掺加少量的粉煤矿灰,取代部分水泥,以改善混凝土的塑性和可泵性;
4.在拌合混凝土时,掺入适量的微膨胀水泥,可使混凝土得到补偿收缩,减少混凝土的温度应力;
2.2 大体积混凝土裂缝的控制措施
1.大体积混凝土裂缝产生主要是水泥水化热引起的温度应力和温度变形内外温差的变化及混凝土的收缩变形引起的;所以应严格按照大体积混凝土配合比的要求进行配合比设计;
2.尽可能降低混凝土入模的温度;
3.混凝土采用分层的浇筑方法,以利于混凝土水化热的散失;
4.做好测温工作,控制混凝土的内部温度和表面温度,当温差大于25度时,要采取措施,可采用覆盖草帘或塑料薄膜或两者兼用的方法,测温孔布置在砼厚度变化处,其余位置应均匀布置。测温孔采用薄皮铁管,预埋在混凝土中,管口下端口封闭,管口露出混凝土面5cm,一个位置布置三个管,最下管距底板底部5-10cm,最上管插入砼5-10cm,中间居中布置,分别代表上中下位置的温度,在混凝土温度上升阶段(一般为前五天)每2h测一次,温度下降阶(6-15天)段每4h测一次,当表面温度在30度以下时即可停止测温,同时应测出大气的温度,并绘制温度变化曲线。
5.混凝土在初凝前要采用二次振捣,混凝土收面应不少于3次,时间分别为砼浇筑后、砼初凝前及砼终凝前。
6.模板应在混凝土内部温度降低后方可拆除;
7.混凝土浇筑12小时后应及时养护。
三、砼浇筑工艺
4.1.混凝土浇筑前先用适量的与混凝土成分相同的水泥砂浆润滑输送管内壁;
混凝土浇筑时从一端开始进行,向另一端逐步推进,采取斜面分层、循序推进、一次到顶、自由流淌的方法浇筑,斜面分层厚度为300mm,坡度为1:6~1:7。砼浇筑时,要在下一层砼初凝之前浇筑上一层砼,不使产生施工冷缝,并将砼表面泌水及时排出。上层混凝土应在下层混凝土初凝之前浇筑,避免两层之间产生冷缝,振捣上层混凝土时,振捧应插入下层50—100mm,消除结合层;
4.2.振动捧的操作要做到“快插慢拔”,在振捣过程中,宜将振动捧上下略有抽动,以使上下振动均匀,每点振动时间一般以20—30秒为宜,但还应视混凝土表面呈水平不再显著下沉,不再出现气泡,表面泛出灰浆为准。每点间距不大于40cm,振捣时要防止振动模板,并应尽量避免碰撞钢筋、管道、预埋件等,每振捣完一段应随即用刮杠根据设计标高摊平,并用抹子拍实;
4.3.混凝土浇筑后,按标高要求,用2m刮杆刮平,然后用木槎板搓压至少三遍,使其表面密实平整,并可控制混凝土表面龟裂。
4.4.泌水和浮浆的处理
大体积混凝土产生的泌水层通过侧模底部的排水孔排至集水坑内,由吸水泵排至场外,防止砼由于水分过大产生表面裂缝。
4.5.特殊部位混凝土浇筑
1.外侧挡土墙、剪力墙等吊模处(上部30cm高)混凝土应随底板同时浇筑,在混凝土初凝前(根据经验,看有没混凝剂)进行二次振捣。
2.水平施工缝混凝土:沿墙体方向通长埋置20×40规格木条,使下部砼体遮盖20mm高,待下部砼体初凝前,取出木条,使在水平施工缝平面上形成一凹槽,以便安放橡胶遇水膨胀止水条。
四.混凝土的养护
4.1. 覆盖浇水养护应在混凝土浇筑完毕后的12h内进行。养护时间不少于14天。浇水次数应根据能保持混凝土处于湿润的状态来决定。
4.2.当日平均气温低于5℃时,不得浇水。
4.3.经过实际温度测定,若出现混凝土内外温差大于25℃,则在原有养护措施的基础上,可增加覆盖厚度,加用草帘、麻袋、锯末或砂进行覆盖,并及时浇水养护,以保持混凝土具有足够润湿状态。
五.混凝土试块的留置
5.1标养试块的留置
1.用于检查结构构件混凝土强度的试件,应在混凝土的浇筑地点随机(从同一盘混凝土中或同一车运送的混凝土中)抽取,并立即制作;
2.当一次连续浇筑超过1000m3时,同一配合比的混凝土每2003取样不得少于一次;
5.2同条件试块的留置
同一强度等级的同条件养护试件,其留置的数量应根据混凝土工程和重要性确定,不宜少于10组,且不应少于3组;
5.3混凝土抗渗试件的取样方法、数量及养护条件
1.防水混凝土抗渗性能,应采用标准条件下养护混凝土抗渗试件的试验结果评定。连续浇筑混凝土每500 m3应留置一组抗渗试件(一组为6个抗渗试件),且每项工程不得少于两组。
2.混凝土抗渗试件的标养条件同混凝土试件标养条件。试件一般养护至不少于28d,不超过90d,进行试验,如有特殊要求,可在其它龄期进行试验。