大体积混凝土施工质量控制.pdf

3 1 2 管理施工 城 市道桥 与防洪 2 0 1 4年 7 月第 7 期 大体积混凝土施工质量控制 张绍敏 ( 开封市市政工程设计研究院有限公司，河南开封 4 7 5 0 0 0 ) 摘要： 通过对大体积混凝土结构裂缝产生的原因进行分析， 并以材料 、 施工、 设计 、 和养护四个方面进行综合解决， 提出了预防 和和减少大体积混凝土裂缝的一般方法和施工中所要注意的几个问题。 关键词： 原材料； 温度 ； 冷却管 ； 浇注； 养护 中图分类 号 ： U 4 4 5 文献标 识码 ： B 文章编 号 ： 1 0 0 9 7 7 1 6 ( 2 0 1 4 ) 0 7 0 3 1 2 0 2 0 前 言 如何控制基础大体积混凝土的干缩裂缝、温 度裂缝、内部毛细孔裂缝 ，如何保证混凝土连续 浇筑无裂纹、无冷缝、无渗漏 ，确保混凝土的整 体性 ，是 目前 大体积混凝 土施工 的难点与关 键 。 本文结合郑州市中心区铁路跨线桥主桥承台工程 对大体积混凝土施工进行探讨 。 1 工程概 况 郑州市中心区铁路跨线桥主桥上跨京广、陇 海两大铁路干线 ，主桥为双塔单索面斜拉桥 ，跨 径组合 为 1 0 6 m + 2 4 8 m + 1 0 6 m=4 6 0 m。其 中 2 # 、 3 #主墩承台体积较大 ，承台为八边形结构 ，平面 尺寸 2 1 8 I l l 2 6 8 m，灌 注面 积及厚 度分 别为 ： 2 撑墩 5 2 6 5 m 厚 3 m，3 #墩 5 2 6 。 5 m 厚 4 3 m， 混凝土设计强度等级 C 5 0 ，为特 大体积混凝 土结 构。由于混凝土体积大，混凝土硬化期间水泥放 出大量水化热使混凝 土 内部 温度不 断上 升并且 内 部产生的热量不易散发，极易造成承台混凝土因 水泥水化热和结构的不利约束而引起有害裂纹。 严重影 响混凝土 的抗渗性能 、耐久性 能 以及结构 物的整体性能等。为确保承台施工质量，在承台 混凝土施工中采取以下几种降温防裂措施。 2 混凝土原材料的选择 ( 1 )选用低水化 热的矿渣硅酸盐水泥 。为确 保混凝土耐久性 ，最低水泥用量不小于 4 0 0 k v C m ， 但不超过 5 0 0 k g m ，最大水灰比不大于 0 4 。 ( 2 ) 选用 5 3 0 mm连续级配 的碎石 、针 片状 颗粒含量不大于 1 0 ，泥土粉尘含量不大于 1 。 ( 3 ) 选 用经过筛 处理 的优质 中砂 ，细度模量 在 2 6左右 ，泥污含量不应大 于 1 。 ( 4 ) 采用双掺技 术 ，即混凝 土 中掺 人适量 的 收稿 日期 ： 2 0 1 4 0 3 0 8 作者简 介 ： 张绍 敏( 1 9 6 5 一) ， 女 ， 河南 开封 人 ， 工程 师 ， 从 事市 政设 计工作 。 级粉煤灰和复合型高效减水剂。以减少水泥用 量和用水量，降低水化热。 ( 5 ) 对用料应避免爆晒，以降低人仓温度。 ( 6 ) 优化混凝土配合比，利用混凝土的后期 强度降低水泥用量 ，提高其抗裂性能。 3 控制原材料入模温度 由于主墩承 台施 工在夏季 ，气温较 高 ，故采 用低温水拌制混凝土 ，并采取对骨料进行喷水降 温等措施 ，控制混凝土 的人模温度 。人模 温度控 制在 3 0 以内。 4 冷却管的埋设 混凝土结构 内部埋设冷却水 管和测温点 ，通 过冷却水循环，降低混凝土内部温度 ，减小内表 温差 ，控制混凝土 内外温差不超过 2 5 。通过测 温点温 度测量 ，掌握混凝 土 内部 各点温度 变化 ， 以便及时调整冷却水 的流量 ，控制温差 。 ( 1 )冷却 管采 用钢 管光 一 3 2 一 Y B 2 3 4 6 3黑铁 管 ，外径 4 8 m m ，壁厚 3 5 m m 。按照冷却水由热 中心区流向边区的原则 ，进水管 口设在混凝土中心 处 ，出水管 口设在混凝土边区处 。进出水 口均需引 出混凝土面以上，每层水管的垂直进、出水口相互 错开 ，且出水 口有调节流量的水阀和测流量设备 。 ( 2 ) 冷却管安装时，与钢筋骨架或支撑桁架 固定牢靠 ，防止混凝土灌注过程中水管变形或接 头脱落而发生堵水或漏水及震坏。布管时 ，水管 与承台主筋错开，局部管段错开有困难时，可适 当移动位置。冷却管安装完毕 ，进行通水试验 ， 保证管路及接头畅通且不漏水。 ( 3 ) 每层冷却管被混凝土覆盖并振捣完毕 ， 即在该层水管 内通水 ，并连续通水 1 4 d ，循环冷 却水的流量控制在 1 0 2 0 L m i n ，使进、出口水 的温差不 大于 1 0 ( 温差通 过循 环水流量来 进行 控制) 。 ( 4 ) 冷却管排出的水 ，在混凝土灌注未完以 前 ，不得排至混凝土顶面。在承台混凝土灌注全 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 4 年 7 月第 7 期 城 市道桥 与 防洪 管理施工3 1 3 部结束后 ，视具体情况( 如气温较低或骤降时) 排至混凝土顶面 ，形成保温层 ，蓄水保温养护 。 ( 5 ) 冷却管使用完毕后 ，即灌浆封孑 L ，并将 伸出承台顶面部分截除。 ( 6) 2 # 、3 #墩 承台各设 4处测 温孔 ，测 温孔 采用 1 0 m m的 白铁管埋置在结构 中，白铁管应 封严下口，并加锡焊焊缝 ，测温管露出结构表面 5 0 m m 以上并垂直插入 ，每个测处设上 、中 、下 三个测点 。测温时 ，按测孔编号顺序进行 ，温度 计插人测温孔后 ，堵塞住孔 口，留置在孔内 3 5 rai n后 取 出进 行读数 ，读数要 快 、准 。测温后 将测温孔塞紧并盖好保温材料。进出口混凝土测 温孔内的温度每隔 1 2 h 测量记录一次。 5混凝 土浇 注 混凝 土浇筑在一天 中气温较低 时进行 ，采取 薄层浇灌，每层厚度控制在 O 3 m左右 ，以便混 凝土表 面能充分散热 ，减小混凝土 内外 温差 。并 且控制混凝土的灌注速度 ，尽量减小新老混凝土 的温差 ，提高新混凝土 的抗裂强度 ，防止 老混凝 土对新混凝土过大的约束而产生断面通缝。 灌注过程 中 ，保 持混凝土均匀上升 ，避免 过 大高差，同时加强振捣 ，防止漏振 ，确保混凝土 的密实度。为保证混凝土振捣质量，我们在施工 过程 中采取 以下措施 ： ( 1 )混凝土振捣 采用直向与斜 向相结合 的方 法 ，斜 向振捣要求振 动棒与混凝 土表面成 4 0 。 5 0 。 夹角。 ( 2 ) 振动棒的操作做到“ 快插慢拔” ，在振捣 过程中，可将振动棒上、下略微抽动 ，保证振捣 密实 。 ( 3) 混凝土分层 浇注时 ，振 动棒在振 捣上一 层 时应插入下层混凝土 中 51 0 c m。同时 ，在振 捣上层混凝土时，应在下层混凝土初凝前进行。 ( 4 ) 振动棒插点要均匀排列 ，可采用“ 行列 式” 或“ 梅花式” 次序移动 ，以免漏振 ，每次移动 距离 应不大于振动棒 作用半径 的 1 5倍 ，即不大 于 5 0 c m为宜 。 ( 5 ) 振动棒使用时，距离模板以 1 5 2 0 e m为 宜 ，避免紧靠模板振动，同时应尽量避免振捣过 程中碰撞钢筋。 混凝土浇注完成后 ，及时进行收浆抹面 ，确 保表面平整 、光洁。 6 拆模养护 混凝土养护是大体积混凝土施工中一项十分 关键的工作 。主要是保 持适 宜的温度和湿度 ，以 便控制混凝土的内外温差，促进混凝土强度的正 常发展及防止裂缝的产生和发展。 大体积混凝土 养护主要是保持适宜 的温度和湿度条件 。 6 1 保温养护作用 ( 1 ) 减少 混凝土表 面的热扩散 ，减小混凝 土 表面 的温度梯度 ，防止产生表面裂缝 。 ( 2 ) 延长散热时间 ，充分发挥混凝土的潜力和 材料的松弛特性。使混凝土的平均总温差所产生的 拉应力小于混凝土抗拉强度，防止产生贯穿裂缝。 6 2 保湿养护的作用 ( 1) 刚浇筑 不久的混凝土 ，尚处于凝 固硬化 阶段 ，水化的速度较 快 ，适宜 的潮 湿条件可防止 混凝土表面脱水而产生干缩裂缝 。 ( 2) 混凝 土在潮湿 条件下 ，可使水泥 的水 化 作用顺利进行，提高混凝土的极限拉伸强度。 6 3养护方法 ( 1 ) 混凝土浇筑完后 ，表面应立即覆盖清洁 的塑料膜 ，初凝后撤去塑料膜 ，用浸湿的粗麻布 覆盖 ， 并经常洒水 ，保持潮湿状 态最少 7 d 。当 条件 许可 时 ，也可采 取在混凝 土表 面喷雾降 温 、 润湿空气等养护措施 ，在模板底部采取 预先冷却 的技术措施等。保湿养护期间，应采取遮阳和挡 风措 施 ，以控制温度和干热风 的影响。 ( 2 ) 混凝 土拆模 后 的洒水养 护宜用 自动喷水 系统和喷雾器。湿养护应不间断，不得形成干湿 循环。 应使混凝土浇筑体的里表温差及降温速率 满足温控指标的要求。 ( 3 ) 当环境相对 湿度小于 6 0 时 ， 自然养护 不应少于 2 8 d ，当相对湿度在 6 0 以上时 ，自然 养护不应少于 1 4 d 。 ( 4 ) 保湿养护过程中，应经常检查塑料薄膜 或养护剂的完整情况 ，保持混凝土表面湿润。 7 结语 大体积混凝土产生裂缝是 由多种原因造成 的 ，在大体积混凝土施工 中，合理选择施工材 料，优化混凝土配合 比，优化混凝土的供应，采 用科 学的施 工方法 ，严 格施工 管理 ，加强大体积 混凝土养护，就可以降低混凝土温度应力和提高 混凝土本身抗拉性能，减少裂缝的产生，保证工 程质量 。 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， l 9 9 7 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m