超长无缝混凝土结构施工技术的实际应用.pdf

2 0 1 2 年 第4期 炼 油 与 化 工 REF I NI NG AND CHEM I CAL I NDUS TRY 1 7 超长无缝混凝土结构施工技术的实际应用 华继伟 ， 李晓红， 王金燕 ( 大庆石化公 司工程管理部 ， 黑龙江 大庆 1 6 3 7 1 4) 摘要 ： 文中通过工程实例阐述了在超长无缝混凝土结构中， 采用膨胀加强带替代后浇带的技 术实施难点。该技术在工业水池施工中得到成功应用 ， 积累了在东北地区秋冬交替季节， 超 长混凝土结构无缝一次浇筑的经验， 可供类似工程参考和借鉴。 关键词： 超长无缝混凝土； 浇筑； 加强带 ； 施工 中图分类号 ： T U 3 7 文献标识码 ： B 文章编号 ： 1 6 7 1 — 4 9 6 2 ( 2 0 1 2 ) 0 4 — 0 0 1 7 — 0 2 大庆石化公司 1 2 0 0 k t ／ a 乙烯改扩建项 目， 配 套工 程的循 环水池长 1 0 0 i n 、 宽 2 1 1I "1 、 池深 1 ． 8 n l ， 混凝土强度等级C 3 0 、 抗渗等级s 8 级， 属于超长抗 渗混凝土结构 。原设计设置 2 道 1 I n 宽 的后浇带 ， 用 以解决混凝土出现收缩裂缝 问题 。大庆石化公 司地处高纬度的寒冷地区， 如果采用原设计方案 工期难 以保证 ， 而且后浇带施工工序 繁多 ， 质量保 证性较差， 施工成本较高， 为了克服以上诸多不利 因素 ， 经过方案 比选 ， 决定该工程采用无缝混凝土 施工技术。 1超长无缝混凝土施工技术 超 长无缝 混凝土施工过程 中 ， 需在混凝 土中 添加 U E A膨胀剂。添加 U E A膨胀剂的混凝土在硬 化过程中产生膨胀作用， 在钢筋和邻位的约束下， 钢筋受拉 、 混凝 土受压 ， 钢筋拉应力与混凝土压应 力平衡 ， 其受力平衡方程⋯ 见 ( 1 ) 式 。 A -- A E ￡ ： ( 1 ) 式 中A 一混凝土截面积 ， m m ； 盯 一混凝土预压应 力 ， MP a ； A 一钢 筋截 面积 ， mm ； E 钢 筋弹性 模 量 ， MP a ； ／3 2 一混凝土的限制膨胀率。 由( 1 ) 式可见 ， 。 与s ： 成正比例关系 ， 而限制膨 胀率s ： 随 U E A的掺量增 加而增 加 ， 所以通过调整 U E A的掺量 ， 可使混凝土获得 0 ． 2 ～ 0 ． 7 MP a 的预压 应力。在应力大的地方施加较大的膨胀应力仃 。 ， 而 在 两侧施加较小 的膨胀应力 ， 全 面地补偿 结构的 收缩应力 ， 控制裂缝 的出现 。 2施工技术要点 ( 1 ) 设计变更 。依据无缝超长混凝土结构 的 基本原理 ， 将原设计 的2 条混凝土后浇带变更为膨 胀加强带 ， 加强带的间距 3 2 1T I 、 宽度为 2 I n 、 膨胀率 0 ． 0 3 ％～ 0 ． 0 4 ％、 混凝土 强度 C 3 5 、 加 强带外 混凝 土 强度C 3 0 、 限制膨胀率0 ．0 1 7 ％。 ( 2 ) 配合比确定。按照设计变更的参数， 试配 加强带内外混凝土的配合比， 膨胀剂选用U E A， 胶 凝材料采用普通硅酸盐水泥 ， 细骨料选用 中砂 ， 粗 骨料 选用 5 ～ 3 1 m m粒径级配 的碎石 ， U E A膨胀剂 掺量 1 1 ． 1 ％， 即每 m 混凝土掺量为 4 5 等量替代 水泥 。为了提高抗渗混 的密实性加0 ． 0 3 5 ％的引气 剂 ， 即每IT I 混凝土掺量为0 ． 1 6 k g ， 等量替代水泥， 混 凝 土 的 限制膨 胀率 0 ． 0 3 ％。加 强带 外混 凝 土 U E A膨胀剂掺量 7 ％， 限控制膨胀率 0 ． 0 1 8 ％， 混凝 土强度 C 3 0 ， 胶凝材料和粗细骨料相同。外加剂掺 量符合相应标准规范的要求 。 ( 3 ) 按照配合 比进行限制膨胀率测试 ， U E A膨 胀剂掺量 1 1 ． 1 ％加强带混凝土试块， 1 4 d 水中养护 的测试结果为， 限制膨胀率0 ．0 3 2 ％； U E A膨胀剂掺 量 7 ％加强带外混凝土试块 ， 1 4 d 水 中养护 的测试 结果 为限制膨胀率 0 ． 0 1 6 ％； 测试结果完全满足设 计和相应标准规范的要求 。 3具体施工方法 ( 1 )配合 比调整 。根据实验换算施工配合 比， 实测 粗细骨料的含水率 ， 经过计算 得出加强带 内 和加强带外混凝土配合 比。 ① 加强带内混凝土配合比( 即每in 混凝土含 量 ) ， 水 泥 4 0 5 k g ， U E A为 4 5 k g ， 中砂 7 3 4 k g ， 碎石 为 1 0 5 8 k g ， 水 1 7 2 k g ， 引气剂 0 ． 1 6 k g ， 水泵送剂为 1 O ． 4 k g。 ② 加强带外混 凝土配合 比， 水泥 3 9 5 k g ， U E A3 0 k g ， 中砂 7 3 4 k g ， 碎石为 1 0 5 8 k g ， 水 1 6 8 k g ， 引气剂 0 ． 1 6 k g ， 水泵送剂 9 ． 8 k g 。 ( 2 ) 严格控制原材料质量。水泥采用牡丹江 牌普通硅 酸盐水泥 ， 粗骨料最大粒径控制在 3 0 m m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 炼 油 与 化 工 1 8 R E F I NI NG A ND C H E MI C A L I N DU S T R Y． 第 2 3 卷 以下 ， 含泥量不大于 1 ％， 细骨料为中砂 ， 含水量泥 不大 于 3 ％， 水为饮用水 ， U E A膨胀剂经检测选用 江西瑞洲特种建材有限公司产品 ， 所有材料在使 用之前都做 2 次检测分析与原厂合格证明书指标 对照符合要求之后再使用。 ( 3 ) 严格控制混凝土的拌合质量。混凝土拌 合之前 由监理工程师将所用混凝土的参数指标书 面下达到商品混凝土搅拌站， 商品混凝土搅拌站 按 照参数指标 出具配 比单 ， 配 比单经项 目总监理 工程师签字确认之后生效实施， 拌合过程中由监 理旁站监督， 浇筑现场由专人接收混凝土， 每车混 凝土都做详细记录， 保证加强带混凝土与非加强 带混凝土不混淆 ] 。 ( 4 ) 按设计的配筋施工 。设计的配筋具有保 证结构受力要求和约束混凝土收缩应力的双重作 用 ， 在施 工过程 中由专业监理人员进行跟踪检查 和浇筑前 的工序交接验收 ， 保证钢筋 的接头方式 、 间距、 数量、 型号、 构造筋等是否符合设计和相应 标准规范的要求 ， 特别是构造配筋对于约束混凝 土池子的开裂更为重要 。 在施工 中设立专 门的质量控制点进行验收 ， 循环水池的配筋率为 0 ． 5 5 ％靠近规范要求的上限， 实践证明东北地 区9 ～ 1 O 月份昼夜温差较大( 最大 温差可以达到2 0℃) ， 加之空气干噪， 混凝土的收 缩应力较大 ， 钢筋对 于混凝 土收缩应力 的约束十 分重要⋯。 ( 5 )加强带的设置与施工 。混凝土加强带是 保证超长混凝土构件不 开裂的重要部位 ， 首先设 置位置必须准确 ， 工程沿池子的长度方向设置 2 条 加强带 ， 带 空间距 3 2 m。符合设 计和规范要求 。 为了保证带内和带外混凝土隔开 ， 在带宽 2 测设置 网格尺寸为 3 5 mmx 3 5 mm的钢丝网 ， 钢丝 网绑扎 在上下层 钢筋上 ， 设置专 门的混凝土地泵浇筑加 强带的混凝土 ， 见图 1 。 ( 6 ) 混凝土 的浇筑 。为了保证池子没有施工 缝 ， 采取从一端向另一端的浇筑路线， 到加强带处 切换混凝土种类， 使用专用地泵进行浇筑。 ( 7 ) 混凝 土 的养护 。该工 程的施工时间在 9 月下旬 ， 昼夜温差大 ， 空气干噪 ， 混凝 土容易出现 收缩裂 缝 ， 混 凝 土 的养 护工作 非 常重要 。根 据 U E A限制膨胀率 的检测报告要求 ， 在混凝土浇筑 完 成 1 2 h 后 必须立 即进 行蓄水养 护 。具体 方案 是 ： 在浇筑过程 中当终凝后用麻袋片湿润覆盖养 护 ， 池子全部浇筑完成 之后在池子 内部进行蓄水 养护， 蓄水深度以盖住混凝土表面5 0 m m为宜， 由 专人监护， 保证水面高度， 养护 1 4 d 。实践表明， 这 种养护方法对于保证北方地区性秋季施工的超长 无缝混凝土结构的工程质量特别重要 。 ＼ ／ 混凝土加强带 1 00 图 1混凝土加强带平面布置 4结束语 超长混凝土水池采用无缝一次性浇筑在大庆 地 区是首次 ， 在东北地 区也是不多见 的工程施工 方法 。该工程经过表 面观感 、 试水检验没有发现 渗漏点 ， 工程质量合格 。特别是 9 — 1 0月份东北地 区温差较大和空气干噪等不利条件下 ， 取得的实 际数据和成功做法 ， 对 于今后类似工程 的开展打 下 了基础。 同时 ， 该施工方案与常规施工方案相 比， 节约 工期 3 0 d ， 为大庆石化 1 2 0 0 k t ／ a 乙烯改扩建项 目 的按时中交做出了较大的贡献 。 参考文献 ： [ 1 ]王铁梦． 工程结构裂缝控制[ M] ． 北京： 中国建筑工业出版社， 1 9 9 7 ： 1 6 — 1 8 ． [ 2 ]冯洁 ， 朱清红． 混凝土外加剂工程应用手册[ M] ． 北京 ： 中国建筑 工业出版社 ， 2 0 0 5 ： 4 2 — 4 5 ． [ 3 ]中华人 民共和国建设部．混凝土膨胀剂应用技术规范 G B J 1 1 9 — 2 0 0 3 [ S ] ． 北京 ： 中国标准出版社， 2 0 0 3 ： 1 1 - 1 3 ． [ 4 ]中华人 民共和国建设部． 地下防水工程质量验收规范 G B 5 0 2 0 8 — 2 0 1 1 [ s ] ． 北京： 中国标准m版社， 2 0 1 1 ： 1 7 — 1 8 ． 收稿 日期 ： 2 0 1 2 — 0 6 — 2 7 作者简介 ： 华继伟， 男 ， 工程师 ， 1 9 8 7 年毕业于大庆石油化工总厂职工 大学 ， 现从事施工项 目管理工作 欢迎到各地邮局订阅《 炼油与化工》 期刊， 邮发代号 1 4 — 2 5 4 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m