【摘 要】混凝土結構物實體最小幾何尺寸不小于1m 的大體量混凝土,或預計會因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導致有害裂縫產生的混凝土。在徐州市邳西泵站更新改造工程劉山南站施工過程中,以下是我個人就泵站進水流道層混凝土的質量控制總結出的一些經驗,與大家共勉。
【關鍵詞】大體積;混凝土;溫度控制
大體積混凝土特點是:結構厚實,混凝土量大,工程條件復雜,施工技術要求高,水泥水化熱較大(預計超過25度)等。大體混凝土除了最小斷面和內外溫度有一定的規定外,對平面尺寸也有一定限制。因為平面尺寸過大,約束作用所產生的溫度力也愈大,如采取控制溫度措施不當,溫度應力超過混凝土所能承受的拉力極限值時,則易產生裂縫。
一、工程概況
徐州市邳西泵站更新改造工程劉山南站位于江蘇省邳州市宿羊山鎮京杭運河南岸劉山樞紐下游1000m處,為堤后式泵站。泵站進水流道進口高程為16.2m~19.15m,進口斷面的寬度為4.0m。混凝土強度等級為C25,抗滲等級為W4,抗凍等級為F100。澆筑分兩次進行,先澆筑泵站南側流道,后澆筑北側流道,總澆筑方量為496m3。
二、施工和監理過程
本工程泵站進水流道屬于大體積混凝土。施工中水泥用量多,水泥水化所釋放的水化熱會產生較大的溫度變化和收縮作用,由此形成的溫度收縮應力是導致鋼筋混凝土產生裂縫的主要原因。一般有表面裂縫和貫通裂縫,在不同程度上都屬有害裂縫。
為了有效地控制有害裂縫的出現和發展,必須從控制混凝土的水化升溫、延緩降溫速度、減小混凝土收縮、提高混凝土的極限拉伸強度、改善約束條件和設計構造等方面全面考慮,結合實際采取措施。大體積混凝土施工中監理的控制主要是澆筑混凝土水化熱和內外溫差過大采取的技術控制措施。一是選用低水化熱或中水化熱的水泥品種配制混凝土。二是在大體積混凝土中選用中粗砂,石子粒徑要求采用連續級配的粗骨料5~31.5mm來配制混凝土。三是摻加一定量粉煤灰等外加劑代替部分水泥,以便改善混凝土粘塑性,改善可泵性,降低混凝土水化熱,改善后期強度。四是加入適量的抗裂纖維等。五是嚴格按照設計圖紙抗裂鋼筋的布設要求進行驗收。
三、施工準備階段監理控制要點
(一)方案審核
要求施工方提交進水流道層專項施工方案,重點檢查進水流道層施工過程中在原材料的質量控制、施工工藝流程、混凝土質量控制(配合比、運輸、人員機械配置、澆筑、養護及溫度控制)及安全施工控制措施等是否科學、合理安排。
監理重點審核其方案是否包括了工程概況、現場澆筑安排、輸送泵位置設置、管路鋪設是否合理、泵車的進出方向、泵車的供應量、計算理論澆筑總方量需要的時間、澆筑流水方向、工藝設備的配置(照明、排水泵、振搗器和通訊工具)等。
(二)材料供應
在澆筑前項目監理部組織建設單位、施工單位考察商品混凝土公司施工資質及供應量情況,要求商品混凝土公司所供應的商品混凝土組成的所有材料,如石子、中砂、水泥、外加劑等的品牌和質量要求技術參數必須完全一致,監理單位抽檢了水泥、黃砂、碎石進行檢測。見證施工單位現場取樣原材料送至徐州市正源水利工程質量檢測中心進行檢測,并驗證了配合比:
水泥330kg,中砂732kg,1石子1100kg,外加劑7kg,水178kg,抗裂纖維0.9kg。
(三)溫差控制措施
針對大體積混凝土降低水化熱等技術措施監理組織建設方、設計方、施工方等有關方面進行認真的討論。確定采取以下措施:加強表面溫度,降低混凝土內外溫差。混凝土澆筑后,及時進行混凝土的保溫保濕工作,避免混凝土在空氣中長時間暴露。混凝土終凝后頂面及時覆蓋塑料薄膜及土工布進行保溫和保濕養護;同時在每個流道內放置一個火爐,爐上放置一鍋水,使水蒸氣充滿流道,減少混凝土內外溫差;同時采用土工布封閉流道進口及出口,避免形成穿堂風。由于12月份的晝夜溫差大,適當推遲模板拆模時間,待混凝土的強度達到100%以后拆模(但在氣溫驟降時不得拆模),以延緩混凝土降溫溫度。
加強溫差監控,在墩墻內埋設電子測溫計,測溫計分流道層、電機層上下兩層布置。在混凝土澆筑后7天內觀測溫度變化,外部混凝土每天觀測最高、最低溫度。氣溫驟降期間增加溫度觀測次數。
(四)監理內部技術交底
根據大體積混凝土施工方案,對監理旁站人員進行混凝土澆筑技術交底,明確大體積混凝土澆筑的監理重點,并明確每個監理人員的職責。
四、施工階段監理質量控制要點
(一)大體積混凝土澆筑的質量控制
根據混凝土配合比要求,跟蹤檢查進入現場的混凝土質量,目測混凝土和易性,離析狀況,混凝土用料規格,并按專項施工方案定時、定量抽查混凝土塌落度。
嚴格按照見證取樣制度檢查現場試塊操作人員試塊制作組數、規范性、代表性,反映不同時間段混凝土強度。試塊拆模后及時督導施工方送至標準養護室存放,并與施工現場同條件養護混凝土試塊同步制作,抗壓200m3一組,同條件不少于6組。
商品混凝土到現場后嚴禁加水,發現混凝土塌落度不合要求而影響泵送時,立即將不合格混凝土退出現場,并及時通知混凝土攪拌站進行調整,保證入模混凝土坍落度符合要求。
混凝土澆筑前,倉面用水沖洗干凈,施工縫面充分濕潤(無積水),鋪一層2~3cm高于混凝土強度等級一個級別的水泥砂漿,隨后進行混凝土澆筑。
監理人員在現場進行旁站,澆筑由進水側開始向出水側進行,水平分層澆筑。澆筑過程中,布料要均勻,每坯厚度30cm左右,保證混凝土面均勻上升。同時嚴格控制后一層混凝土在前一層混凝土初凝前完成覆蓋。墩墻澆筑倉面下料點位置布置混凝土溜管,混凝土通過溜管入倉,保證混凝土自由下落高度不超過2m。由于墩墻內混凝土平倉困難,澆筑時配備足夠的溜管,加密混凝土下料點,溜管間距按2m左右布置。
混凝土泌水處理:由于泵送混凝土游離水偏多,在施工過程中,大量的游離水會流向流道層最低處,及時將這些泌水和水泥漿排至后澆帶內,再從后澆帶內排至兩端排水溝,用軟軸水泵抽出,消除泌水對混凝土層間粘結能力的影響,挺高了混凝土的密實度及抗裂性能。
(二)混凝土養護的控制
水平表面采用混凝土表面覆蓋塑料薄膜和土工布等材料進行養護,使混凝土在7天內保持濕潤;垂直面噴霧并覆蓋土工布保濕,養護時間不低于14天。
五、其他
督促施工單位在混凝土澆筑前和澆筑過程中與商品混凝土供應商聯系好,確保混凝土連續供應,保證混凝土澆筑質量。檢查施工管理人員到崗情況,保證24小時現場有人值守。
六、結束語
通過對混凝土澆筑施工前、中、后的材料供應、施工準備、技術措施等方面控制,有效的保證混凝土的順利澆筑,后期檢驗沒有發現混凝土開裂,實踐證明,監理控制取得了較好的效果,有力的保證了工程質量,保證了主體結構順利進行。