泵站底板大體積混凝土施工質(zhì)量控制

陳衛(wèi)光

摘要：近年來大體積混凝土被廣泛應(yīng)用到泵站底板工程當(dāng)中，這就對(duì)大體積混凝土施工技術(shù)提出了更高的要求。本文結(jié)合具體工程實(shí)例，詳細(xì)介紹了泵站底板大體積混凝土的施工方法，重點(diǎn)就施工的質(zhì)量控制措施進(jìn)行了論述，有效防止溫度裂縫特別是貫穿裂縫的產(chǎn)生，保證工程的整體質(zhì)量，可供參考。

關(guān)鍵詞：大體積混凝土；施工方法；裂縫；質(zhì)量控制

0 前言

城市化進(jìn)程中排澇泵站對(duì)城市河涌防洪排澇非常重要，排澇泵站是用于排除洪澇漬水的水工建筑物，具有排澇、引水等功能。近年來，隨著泵站建設(shè)規(guī)模不斷的擴(kuò)大，越來越多的底板施工采用大體積混凝土。

大體積混凝土工程施工技術(shù)要求比較高，特別在施工中要防止混凝土因水泥水化熱引起的溫度差而產(chǎn)生溫度應(yīng)力裂縫。因此，泵站底板大體積混凝土施工時(shí)，需要從材料選擇上、技術(shù)措施等有關(guān)環(huán)節(jié)做好充分的質(zhì)量控制，才能保證大體積混凝土的施工質(zhì)量。筆者以某泵站工程的底板大體積混凝土施工為例進(jìn)行說明。

1 工程簡(jiǎn)介

某泵站工程，工程規(guī)模屬大（二）型，屬Ⅱ級(jí)水工建筑物，主要功能是排澇。泵站底板長(zhǎng)25.0m，寬23.0m，厚2.0m，前后、左右齒坎處加深0.4m，底板底面高程為-9.40m、頂面高程為-7.40m，混凝土標(biāo)號(hào)C30，抗?jié)B等級(jí)W6，混凝土總方量1200m3。泵站底板形狀如圖1所示。

2 主要施工方法

2.1 墊層施工

在泵站底板四周-2.0m高程線上插設(shè)輕型井點(diǎn)進(jìn)行降水，在地下水降至-10.0m后安排挖機(jī)及人工開挖基坑土方及保護(hù)土層。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師驗(yàn)槽后立即澆筑C15素混凝土墊層，混凝土總方量60m3，采用現(xiàn)場(chǎng)自拌，機(jī)動(dòng)翻斗車運(yùn)輸，搭鋼管支架作為送料平臺(tái)，溜槽下灰，人工平倉，平板振搗器振搗密實(shí)，表面抹平。

2.2 鋼筋綁扎

在墊層上彈線放樣，然后綁扎鋼筋。底板鋼筋Φ16mm以上均采用閃光對(duì)焊，Φ16mm以下采用綁扎接頭，接頭位置應(yīng)錯(cuò)開，確保受拉區(qū)任一截面接頭百分率在25%以內(nèi)。

底層鋼筋采用50mm厚混凝土保護(hù)塊控制位置，上層鋼筋采用混凝土支柱控制，混凝土支柱斷面尺寸25cm×25cm，內(nèi)配4×Φ8mm鋼筋作骨架，預(yù)制后周邊用人工鑿毛，露出石子以利與澆筑混凝土結(jié)合緊密。混凝土支柱放置間距為2.5m。

2.3 模板安裝

底板模板采用鋼木模板，在止水部位采用木模，以方便固定止水帶，下部使用組合鋼模板。由于基礎(chǔ)較厚，模板均采用Φ48mm鋼管排架支撐，如圖1所示。

2.4 大體積混凝土澆筑

2.4.1 混凝土施工設(shè)備安排

（1）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，采用商品混凝土，混凝土配合比由試驗(yàn)室下達(dá)，混凝土中添加緩凝劑控制初凝時(shí)間大于6h，終凝時(shí)間小于8h。

（2）配2臺(tái)混凝土輸送泵車，輸送能力80m3/h（考慮了綜合因素），并配1臺(tái)座泵備用。

（3）混凝土采用6m3罐車運(yùn)輸，要求廠家供應(yīng)能力80m3/h。

2.4.2 澆筑順序

采用混凝土泵車澆筑，按順序由一端向另一端分層進(jìn)行。底板最厚處2.4m，共分8層澆筑，齒坎處為1層，-9.40m～-6.10m分7層澆筑，層厚0.5m。澆筑順序如圖1所示。

由圖1可知最大一次澆筑量為287.5m3，根據(jù)混凝土供應(yīng)能力，每層澆筑約需3.6h，考慮混凝土生產(chǎn)及路上運(yùn)輸時(shí)間為1h，尚有1.4h富余，可保證不出現(xiàn)冷縫。

2.4.3 混凝土澆筑

（1）泵車布置

混凝土采用6m3攪拌車送至現(xiàn)場(chǎng)，設(shè)置臂架較長(zhǎng)的混凝土輸送泵車1臺(tái)，布置于北岸，可直接將混凝土送達(dá)。施工時(shí)由外河側(cè)向內(nèi)河側(cè)澆筑混凝土，整個(gè)底板澆筑總時(shí)間15h。

（2）混凝土振搗

混凝土振搗可根據(jù)分層的厚度、層數(shù)和輸送混凝土自然流淌形成的斜坡度，在澆筑帶前、中、后共布置3道振動(dòng)器進(jìn)行。振搗時(shí)嚴(yán)格控制振動(dòng)器移動(dòng)的距離、插入深度、振搗時(shí)間，避免各澆筑帶交接處出現(xiàn)漏振。

（3）混凝土中泌水處理

混凝土澆筑過程中，上部的泌水和漿水順著混凝土坡腳流淌，最后集中后可用軟管污水泵及時(shí)排除，表面混凝土找平后如泌水過多，可采用棉絮等手段吸除多余水分。

（4）混凝土表面的處理

混凝土表面的水泥砂漿較厚，用鋁合金長(zhǎng)尺刮平，初凝前至初凝后采用原漿抹面、二次壓光，既能很好地避免干縮裂縫，又能使混凝土表面平整光滑、強(qiáng)度提高。

3 主要質(zhì)量控制措施

大體積混凝土質(zhì)量控制的重點(diǎn)是防止溫度裂縫的產(chǎn)生，特別是貫穿裂縫的產(chǎn)生。提高混凝土耐久性能，應(yīng)從改善混凝土配合比、提高骨料質(zhì)量、合理添加外加劑、控制拆模時(shí)間、加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)等多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制。

3.1 改善混凝土配合比，合理添加外加劑

泵站底板混凝土強(qiáng)度為C30，抗?jié)B等級(jí)W6，采用商品混凝土，除了選擇具有良好業(yè)績(jī)和信譽(yù)的供應(yīng)商外，還需要求供應(yīng)商從如下幾個(gè)方面改善混凝土配合比：

（1）為盡量降低水泥水化熱，水泥選用PO.32.5級(jí)水泥。

（2）摻入一定比例的粉煤灰，減少水泥用量，降低水化熱。

（3）摻入一定量的緩凝劑（SP402），使初凝時(shí)間大于6h。

（4）混凝土坍落度控制在120±20mm，水灰比控制在0.6以內(nèi)，減小混凝土收縮。

泵站底板混凝土的配合比須按上述原則由混凝土供應(yīng)商設(shè)計(jì)并報(bào)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后采用。

3.2 提高骨料質(zhì)量

混凝土采用5～40mm連續(xù)級(jí)配碎石，片狀顆粒含量不大于10%，含泥量小于2%；黃砂采用中粗砂，細(xì)度模數(shù)控制在2.3～2.5；粉煤灰選用二級(jí)低鈣灰。

3.3 調(diào)整混凝土入模溫度

由于本工程泵站底板混凝土施工期在12月份，溫度較低，在6℃左右，根據(jù)《泵站施工規(guī)范》混凝土澆筑入倉溫度不宜低于10℃的規(guī)定，施工中采取加熱拌和用水的辦法控制澆筑入倉溫度在10℃以上，并定時(shí)監(jiān)測(cè)控制混凝土出機(jī)口溫度、入模溫度及澆筑完畢時(shí)溫度。

3.4 采用二次振搗，二次抹面的施工工藝

采用二次振搗法，增強(qiáng)混凝土密實(shí)性，可有效地消除混凝土收縮裂縫。二次壓光抹面可排除混凝土表面過多的泌水、浮漿，消除混凝土表面產(chǎn)生的早期收縮裂縫。

3.5 改善約束條件，減少溫度應(yīng)力

混凝土采用薄層分層連續(xù)澆筑方法，澆筑中延緩了混凝土攤鋪，盡量增加了混凝土水化熱散失時(shí)間。

待混凝土終凝后6h開始放松混凝土側(cè)面模板部分支架扣件，終凝后12h放松1/2支架扣件，18h全部放松，以減少外部約束對(duì)混凝土的影響。

3.6 加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)

設(shè)專人負(fù)責(zé)混凝土澆筑后底板的溫度監(jiān)測(cè)，尤其是在初始3～5d加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。

本工程采取蓄熱法養(yǎng)護(hù)，在混凝土外表完全覆蓋1層塑料薄膜，外蓋2層無紡?fù)凉げ己?層草袋養(yǎng)護(hù)。根據(jù)環(huán)境氣溫條件和保溫養(yǎng)護(hù)的需要，對(duì)側(cè)模也采取了相應(yīng)的保溫措施。

4 結(jié)語

本工程現(xiàn)已順利澆筑完畢，底板未發(fā)生有害裂縫，經(jīng)過試運(yùn)行，工程結(jié)構(gòu)正常，泵站運(yùn)行良好，達(dá)到了預(yù)期的使用效果。這也表明了泵站底板大體積混凝土的施工質(zhì)量能夠通過綜合措施來加以保證，本工程的施工經(jīng)驗(yàn)也為今后同類工程提供了很好的參考。

參考文獻(xiàn)：

[1] 曲德仁：《混凝土工程質(zhì)量控制》，中國建筑工業(yè)出版社，2005

[2] 王白林.大體積混凝土基礎(chǔ)底板施工裂縫控制技術(shù)[J].陜西建筑，2012年第05期