熊嫵香
(江西省城建建設集團有限公司,南昌330029)
大體積混凝土指的是“混凝土結構中最小實體尺寸≥1 m的部位所用混凝土”。根據定義可知在大型的建筑體系中,大體積混凝土施工技術是占有極大的優勢的。文中以某市河伏防洪閘新建工程作為具體實例,詳細分析大體積混凝土施工技術在水利工程中的具體應用。
某市河伏閘水利工程是為解決內澇而設計的,對其設計參數的要求如下:地板為30 cm×30 m的1.8 m厚的鋼筋混凝土底板,加強帶采用抗滲等級P8補償收縮混凝土,寬度為2 m。
根據上述數據,初步估測地板需要混凝土1 730 m2,鋼筋330 t。雖然混凝土多數采用商品混凝土,其配合比已經給出,但是地下行包庫工程基礎底板混凝土的配合比規范大致如下:
最小水泥用量≥300 kg/m,泵送混凝土和水灰比維持在0.4~0.6,混凝土塌落度在130~150最佳,砂率38%~46%。河砂做細骨料,含泥量≤4%,無泥團。碎卵石做粗骨料,含泥量控制在1%以內,最大粒徑為25 mm。水泥需要提前一周入庫,因其主要成分為礦渣硅酸鹽水泥,需存放在干燥防水的地方。
混合料的細度維持在7.9%~8.1%,SO2的含量≤1.3%,燒失量控制在3.8%~4.1%,為了增強水泥的保水性,可以用16%的粉煤灰取代水泥。外加劑的主要作用是增強混凝土的和易性、降低水灰比和減少混凝土的用水量,摻入3.1%的UEA(膨化劑)。
1)水泥泵管需用鋼管搭設的架子支撐,并且架子的支腿處應布滿跳板,以此來防止澆筑過程中震動幅度過大擾動鋼筋。
2)混凝土的輸送應保障在工程設計范圍內,以確保能夠不間斷的對混凝土進行連續均衡的供應,并滿足攪拌和澆筑用量的需求。
3)利用吊模技術,用直徑為16 mm的鋼筋對地板柱帽和反梁進行人工振搗和澆筑,其工序位于地板澆筑2 h后。
4)連續澆筑每段混凝土,然后根據振搗棒的有效振搗長度,分排進行澆筑施工。同時,為了保證外墻的防水性,外墻需要置留水平施工縫,其垂直施工縫最佳為270寬止水鋼板[1]。
水利工程大體積混凝土施工的主要工藝流出如下:作業準備→混凝土的運輸→混凝土澆筑→混凝土振搗→找平→混凝土養護[2]。
下面對其具體過程和施工要求一一進行詳細介紹:
對于水利工程的地板混凝土澆筑,必須嚴格按照規定的澆筑程序進行。首先地板梁吊模應高出底板面340~700 mm,在外墻吊模高于底板面的300 mm處預留水平縫,在后澆帶1 000 mm處預留施工縫,這些部分均需在地板澆筑振搗密實2 h后再一一進行澆筑,在此過程中應避免出現施工冷縫。
泵送混凝土的主要特點是流動性好、塌落度大,具體施工過程中采用機械振搗中的斜面分兩層布料的施工技術:“一個坡度,分層澆筑,循序漸進,一次到頂,不出冷縫”,直到混凝土表面不下沉、無氣泡、有浮漿方可結束振搗,過震和漏震都容易帶來預埋件和鋼筋走位等問題。
振搗過程中需特別注意基梁交叉部位等鋼筋密集的部位,需要從周圍插振搗棒。在澆筑上表面時,需要嚴格執行平整度要求,用木模或者是木杠找平來達到標高線要求。
混凝土的找平最少要進行兩次。在找平之前,應該利用木模或者是木杠將地板混凝土表層浮漿清走,然后執行第一次找平,使其平整度初步達到要求。第二次找平在護凝土初凝后終凝前,主要是避免護凝土表層殘存微小的收縮縫。
水利工程中大體積混凝土施工多為冬季施工,需要對施工環境的溫度進行實時測控,以便及時調整施工進展。就常德項目而言,整個底板布有50處測溫導線。
混凝土初凝后72 h內每2 h測溫1次,以后每4 h為1次,并做好測溫測量記錄,測溫工作持續到混凝土與環境溫度差<15℃時結束。為了嚴格保證工程質量,防止混凝土因為溫度等因素產生裂縫,需對所記錄的溫度數據進一步分析,然后依據分析結果及時提出改善措施。
1)溫差是導致混凝土產生裂縫的主要原因,而外界氣溫的驟降也會增加混凝土內外層溫度差的梯度,因此在澆筑和振搗工藝后,需要將混凝土表面多余的浮漿層刮除。
同時,嚴格執行測設的標高控制點,將混凝土表面的凹坑等不平整面填平或者是拍平整。在混凝土收漿過程中,應盡量避免施工員工在未定型的混凝土面隨意行走。
同時,務必在混凝土初凝時對其表面進行二次抹光,收漿結束后,需要覆蓋一定的養護物質來增強其適應溫度的能力。
2)嚴格控制振搗時間。水利工程中大體積混凝土施工多是采用的泵送混凝土,經初步振搗后其表面的水泥漿比較厚,容易引發裂縫,因此在振搗表層混凝土時,需要嚴格控制振搗時間來避免裂縫的產生。
泌水嚴重時會影響整個水利工程混凝土的強度指標,而此現象最易出現在大體積混凝土施工技術中振搗和澆筑環節,因而針對具體環節采取一定的預防措施是必要的。
水利工程中大體積混凝土施工技術是一項較為復雜的工作,施工企業要在施工、設計、材料和養護等方面采取一些針對性強的措施,不斷提高施工水平和管理水平,進一步落實這些大體積混凝土施工技術在水利工程中的應用,最終達到設計預期目的。