淺談地鐵施工中大體積混凝土施工質(zhì)量控制

徐州地鐵集團(tuán)有限公司 江蘇 徐州 221000

1 目的

根據(jù)分析總結(jié),指導(dǎo)后續(xù)大體積混凝土施工,通過合理安排施工組織,嚴(yán)格控制各施工工序,減少大體積混凝土溫度收縮裂縫,降低因裂縫而產(chǎn)生的滲漏水,從而保證大體積混凝土施工質(zhì)量。

2 定義

我國《大體積混凝土施工規(guī)范》GB50496-2009里規(guī)定,混凝土結(jié)構(gòu)物實(shí)體最小幾何尺寸不小于1m的大體量混凝土,或預(yù)計(jì)會(huì)因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導(dǎo)致有害裂縫產(chǎn)生的混凝土,稱之為大體積混凝土。

3 特點(diǎn)

①結(jié)構(gòu)厚實(shí),混凝土量大,工程條件復(fù)雜;

②施工技術(shù)要求高,水泥水化熱較大(預(yù)計(jì)超過25度),易使結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生溫度變形;

③混凝土澆筑量大,需施工單位協(xié)調(diào)多方單位共同協(xié)作完成。

4:大體積混凝土開裂原因分析

4.1 干縮裂縫 干縮裂縫是由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導(dǎo)致變形不同的結(jié)果。混凝土受外部條件的影響,表面水分損失過快、變形較大,內(nèi)部濕度變化較小、變形較小,較大的表面干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束,產(chǎn)生較大拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。混凝土干縮主要和水灰比、水泥成分、水泥用量、集料性質(zhì)和用量、外加劑用量等有關(guān)。

4.2 塑性收縮裂縫 塑性收縮是混凝土在澆筑結(jié)束后尚在塑性狀態(tài)發(fā)生的收縮,收縮裂縫形成過程與混凝土泌水有關(guān)?；炷猎谀Y(jié)過程中水分向外蒸發(fā)時(shí)會(huì)引起局部應(yīng)力,因此當(dāng)蒸發(fā)速率大于泌水速率時(shí)會(huì)發(fā)生局部塑性收縮開裂。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風(fēng)天氣出現(xiàn),裂縫多呈中間寬、兩端細(xì),且長短不一,互不連貫狀態(tài)。常發(fā)生在混凝土表面積較大的面上,較短的裂縫一般長20～30cm,較長的裂縫可達(dá)2～3m,寬約1～5mm。深度一般3～10cm,通常延伸不到混凝土板邊緣。

4.3 溫度裂縫 溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中。混凝土澆注后,在硬化過程中,水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱,由于混凝土的體積較大,大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā),導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升,而混凝土表面散熱較快,這樣就形成內(nèi)外的較大溫差。

5 大體積混凝土開裂控制措施

5.1 混凝土配合比控制

(1)粗骨料宜采用連續(xù)級(jí)配,細(xì)骨料宜采用中砂。

(2)外加劑宜采用緩凝劑、減水劑;摻合料宜采用粉煤灰、礦渣粉等。

(3)大體積混凝土在保證混凝土強(qiáng)度及坍落度要求的前提下,應(yīng)提高摻合料及骨料的含量,以降低單方混凝土水泥用量。

(4)水泥應(yīng)盡量選用水化熱低、凝結(jié)時(shí)間長的水泥,優(yōu)先采用中熱硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥、大壩水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥等。

5.2 混凝土拌合及運(yùn)輸控制

(1)根據(jù)施工規(guī)范要求,大體積混凝土施工應(yīng)優(yōu)先選用低水化熱的水泥,如粉煤灰水泥和礦渣硅酸鹽水泥,以預(yù)防溫度收縮裂縫的產(chǎn)生;

(2)檢查混凝土配合比,同時(shí)摻粉煤灰和外加劑,按配合比摻加粉煤灰以減少水泥用量,降低水灰比,減緩混凝土早期強(qiáng)度的增長,使混凝土緩慢降溫,降低水化熱;

(3)大體積混凝土澆筑采用商品混凝土,要求商品混凝土拌合選材固定、計(jì)量準(zhǔn)確、拌合時(shí)間達(dá)到規(guī)范要求。坍落度損失控制在允許值內(nèi),混凝土連續(xù)灌注。

(4)混凝土運(yùn)到澆筑地點(diǎn),應(yīng)符合澆筑時(shí)規(guī)定的坍落度(車站頂板及底板當(dāng)混凝土運(yùn)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)混凝土塌落度應(yīng)為180～200mm),施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)離析現(xiàn)象時(shí),必須在澆筑前進(jìn)行二次攪拌;

(5)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)施工測(cè)試及現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn),混凝土罐車運(yùn)輸最佳數(shù)量。

m:混凝土罐車運(yùn)輸最佳數(shù)量(罐車通常為每車12方)

n:泵車數(shù)量

d:每臺(tái)泵車每小時(shí)澆筑方量(50方)

h:攪拌站至工地運(yùn)送時(shí)間

5.3 混凝土入?？刂?/h3>

(1)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工道路、泵車站點(diǎn)、混凝土澆筑方量合理選擇所需泵車長度及數(shù)量,通常在現(xiàn)場(chǎng)條件允許情況下,泵車數(shù)量300方以內(nèi)采用一臺(tái)澆筑,300～800方采用兩臺(tái),800方以上采取兩臺(tái)以上;

(2)振動(dòng)棒數(shù)量每臺(tái)泵車選擇兩臺(tái),施工中多采用50型振動(dòng)棒(振動(dòng)直徑為500mm)、70型振動(dòng)棒(振動(dòng)直徑為700mm),50型振動(dòng)棒采用500*500梅花型振搗,70型振動(dòng)棒采用700*700梅花型振搗;

(3)大體積混凝土澆筑時(shí)應(yīng)選擇在一天氣溫較低時(shí)間段施工,控制混凝土入模溫度,夏季混凝土澆筑時(shí)應(yīng)適當(dāng)采用降溫措施,如:加入適量冰塊,布設(shè)冷凝管等。

(4)大體積砼施工,在澆注過程中防止因水化熱產(chǎn)生裂縫,在施工過程中應(yīng)采用分塊分層分段進(jìn)行澆注;

豎向分段

(5)采用商品砼泵送入模,插入式振搗棒及平板振搗器振搗,分層、分段對(duì)稱連續(xù)澆注。在結(jié)構(gòu)分段內(nèi)底板砼順車站坡度方向由高向低連續(xù)澆注。

(6)縱向由一端向另一端澆筑,橫向由中間向兩側(cè)澆筑,分層、分條帶澆筑,每層的澆筑層厚度在40cm以內(nèi),混凝土澆筑帶每條寬度2m左右,每條混凝土接茬時(shí)間不超過40min。

5.4 混凝土養(yǎng)護(hù)控制

1.混凝土養(yǎng)護(hù),在混凝土二次收面完成初凝后,無浮漿且人員行走腳印不下沉,開始養(yǎng)護(hù),要求側(cè)墻采用噴淋養(yǎng)護(hù),板面采用蓄水養(yǎng)護(hù),水養(yǎng)期不少于7天,養(yǎng)護(hù)期不少于14天。養(yǎng)護(hù)施工定方案、定人員、定設(shè)備、定時(shí)間、定措施,確保養(yǎng)護(hù)方案嚴(yán)格執(zhí)行。

2.砼初凝時(shí),進(jìn)行砼面的提漿,壓實(shí)、抹光工作,初凝后終凝之前進(jìn)行二次壓光,以提高砼強(qiáng)度,減少收縮量。

3.砼強(qiáng)度未達(dá)設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度前,不得拆模。

4.可預(yù)埋冷水管,通過循環(huán)水將混凝土內(nèi)部熱量待帶出,進(jìn)行人工導(dǎo)熱。

6 結(jié)語

大體積混凝土內(nèi)出現(xiàn)的裂縫按深度不同,分為貫穿裂縫、深層裂縫及表面裂縫三種。貫穿裂縫切斷了結(jié)構(gòu)的斷面,可能破壞結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性,其危害性嚴(yán)重;而深層裂縫部分也切斷了結(jié)構(gòu)斷面,也有一定危害性;所以地鐵施工大體積混凝土?xí)r一定要控制好施工質(zhì)量,嚴(yán)禁形成貫穿裂縫及深層裂縫,控制表面裂縫的產(chǎn)生,為后期地鐵運(yùn)行維護(hù)減少壓力。