厚大体积混凝土施工措施.docx
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厚大体积混凝土施工措施
厚大体积混凝土施工技术措施
本工程为金川电厂施工项目之一:
圆形煤堆场的圆环形
条基。
圆环形条基宽11~12m,高2.7m每段长度30m,混
3共有972m9段。
由于基础体型大、钢筋密、混凝凝土量:
土数量大、工期紧和施工技术要求高等特点,因此必须严
格执行监理已批准的大体积混凝土施工方案,从人力组织、
材料、保温材料储备、泵送设备、施工期间气候气温、供
电情况及技术交底等方面充分做好施工前的各项准备工作。
在大体积混凝土施工中,监理签发混凝土浇筑令后方可开
罐,严格按混凝土配合比计量,分层分段浇筑,合理布置
测温点,做好测温记录,采取相应的降温措施,防止产生
混凝土裂缝。
大体积混凝土施工重点控制温度变形裂缝,大体积混凝
土硬化期间水泥,水化造成释放的水化热产生的温度变化
和混凝土收缩的共同作用,由此产生的温度应力和收缩应
力,便成为导致混凝土结构出现裂缝的主要因素。
在混凝
土施工中必须考虑温度应力影响并设法降低混凝土内部的
最高温度和减少其内部温差,用温度差和温度应力双控制
的方法确保混凝土的质量。
编制好切实可行的施工方案和
合理周密的技术措施,施工中采取全过程温度监测工作,
并采取相应的降温措施以防止产生温度裂缝,确保工程质
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量。
为了控制裂缝的开展,本着从控制温升、延缓降温速率,
减少混凝土收缩,提高混凝土极限拉伸,改善约束程度等
方面采取技术措施。
一、原材料的控制措施
1、优选混凝土原材料、配合比、外加剂,采取分层浇
筑,根据气温采用塑性薄膜及毛毯覆盖,防止温差引起收
缩裂缝。
2、材料选用:
(1)水泥选用低水化热的矿渣硅酸盐水泥,充分利用
混凝土的后期强度,减少每立方米混凝土中水泥用量。
试
验表明每增减10kg水泥,其水化热将使混凝土的温度,相
应升降1℃。
(2)使用粗骨料,尽量选用粒径较大,级配良好的粗
骨料,采用热膨胀系数较低而强度较高未风化的卵石。
砂
石含泥量控制在1%以内。
(3)细骨料采用不含有机质的粗砂。
(4)外加剂
a)缓凝剂:
为了降低水灰比,减少用水量,节约水泥,
加高效减水剂,延长混凝土凝结时间,延缓水泥放热高峰,
降低混凝土内部温度,保证混凝土的抗裂性,同时降低节
水率和离析现象,改善和易性,增加流动性,便于混凝土
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泵送施工。
b)防裂剂:
根据基础厚度,掺加一定量的防裂剂以防止
底板的后期温度-收缩应力产生裂缝。
c)膨胀剂:
根据设计要求在混凝土中掺2%膨胀剂,如
设计无要求,可掺加10%的UEA-H膨胀剂。
d)加磨细粉煤灰:
在混凝土中加入粉煤灰,可以减少水
泥用量,降低水化热和混凝土的绝热温度,对防止大体积
混凝土产生裂缝十分有利,混凝土中掺入适量的粉煤灰和
减水剂可以减少混凝土的收缩率,避免收缩裂缝。
混凝土
中掺入粉煤灰后,能增加混凝土的电阻值,电流降低,可
以减少由于电腐蚀而产生的裂缝,亦可提高混凝土的抗硫
酸盐侵蚀性和提高混凝土的泵送性能。
二、优选配合比
1、为减少单方水泥用量,减少水泥水化热,降低混凝
土内部温度,掺加磨细粉煤灰及高效减水剂,塌落度控制
在140~180mm,缓凝时间8小时。
2、本工程混凝土采用集中搅拌,混凝土采用混凝土输
送泵输送,为保证混凝土的匀质性,在施工中搅拌站采用
统一配合比,统一水泥品种及标号,统一厂家的外加剂,
并使搅拌站明确混凝土及材料的各项技术指标,做统一的
技术交底及技术标准,泵送剂由专人负责,现场试验员加
强混凝土的质量监督。
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三、降低混凝土入模温度
1、尽量选择适宜的气温浇筑混凝土,尽量避开炎热天
气浇筑混凝土,可采用低温水或冰水搅拌混凝土(在搅拌
用水中加冰块),对骨料喷冷水雾进行预冷,并进行护盖避
免日光直晒,以降低混凝土拌和物的入模温度,入模温度
宜控制在25℃以下。
2、现场周围洒水降温,基坑壁洒水降温,底部进行覆
盖防晒。
3、在混凝土入模时,采取措施改善和加强入模的通风,
加速模内热量的散发。
四、混凝土浇筑
1、浇筑混凝土前需设置马凳及人行通道及操作平台,
严禁直接踩踏钢筋,通道随打随拆,浇筑混凝土时,模板、
支撑、钢筋、预埋、预留应设专人值班,如有移动,变形
应及时处理,确保混凝土质量。
2、基础混凝土采用两台混凝土泵车左右两端分头同时
进行浇筑,浇筑方式应采用“分段分层,斜面浇注,薄层
浇捣,循序推进,一次到顶的方式。
”即混凝土的浇注沿横
的方向浇注,每段间浇注长度控制在3-4m距离,浇筑中混
凝土要摊铺均匀,并充分振捣使各层混凝土能形成一整体,
收缩变形一致,在每个浇筑带的前后布置两道震动器,前
一道布置在卸料点,主要解决上部混凝土的捣实;后一道
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布置在混凝土上坡脚处确保下部混凝土的密实。
随着混凝
土浇筑的推进,震动器也相应的跟进,确保整个高度混凝
土的浇注质量。
3、大体积混凝土浇筑时表面泌水采用相应措施进行吸
除,若发现表面泌水过多,应及时调整水灰比。
4、大体积混凝土浇筑表面水泥浆较厚,在混凝土浇筑
后要认真处理,经2~4小时左右,初步按标高用长刮尺刮
平,初凝前用铁滚子碾压数遍,再用木模子收平压实,以
闭和收水裂缝,约12小时后,再覆盖塑料布、毛毯,浇水
保湿养护(采用2层塑料布、三层保温毯覆盖的保温方法)。
在气温较高时,尤其应注意混凝土外露表面不脱水,加毛
毯覆盖,并浇水养护,指定专人24小时值班,经常洒水养
护,保持湿润状态,养护时间不少于7天,其余时间同样
指定专人每天继续养护至28天。
5、指定专人与业主和监理公司的现场代表一起现场制
作试件,并填写施工记录,注意养护,及时检定。
五、泵送混凝土方面的控制:
1、混凝土各种原材料的质量应符合配合比要求,并应
根据原材料情况的变化及时调整配合比,如原材料中粗细
骨料,洒水降温后使用时,要适当减少配合比中的用水量,
以避免混凝土产生离析和分层,导致混凝土质量和发生堵
泵现象,造成混凝土浇注过程中产生冷接缝现象。
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2、应严格按设计配合比对各种原材料进行计量,后台
对外加剂的添加要专人负责并向其详细说明,并挂牌注明
外加剂的添加方式及用量,自动配料机其配合比的输入,
必须专人负责,无关人员不得擅动和修改配合比。
3、要在混凝土输送管上包裹湿罩布,并注意时常浇水
保持湿润状态,以免泵管吸收大量热量而失水,导致泵管
堵塞。
并可以减少混凝土入模的温度。
4、搅拌站要有遮阳设施和机具降温措施,以避免阳光
直晒和机具在长时间运转造成的机具升温,引起机具损坏
和搅拌的混凝土升温。
5、混凝土应以最少的转载次数和最短时间,从搅拌地
点运到浇筑地点。
混凝土从搅拌机中卸出到浇筑完毕的延续时间
气温(℃)混凝土强度等级
不高于25℃高于25℃
C30不高于90min120min
C30高于69min90min
六、二次投料及二次振捣工艺控制
为了进一步提高混凝土的质量,可采用二次投料的砂浆
裹石或净浆裹石搅拌新工艺。
这样可有效地防止水分向石
子与水泥砂浆界面的集中,使硬化后的界面过渡层的结构
致密粘结加强,从而可使混凝土强度提高10%左右,当混凝
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土强度基本相同时可减少7%左右水泥用量。
对浇筑后的混
凝土,在振动界限以前给予二次振捣,能排除混凝土因泌
水的粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和空隙,提高混凝
土与钢筋的握裹力,防止因混凝土沉落而出现的裂缝,减
少内部微裂,增加混凝土密实度,使混凝土的抗压强度提
高10-20%,从而提高抗裂性。
混凝土二次振捣的恰当时间是指混凝土经振捣后沿能恢
复到塑性状态的时间,一般称为振动界限。
掌握二次振捣
恰当时间的方法一般有两种:
1、将运转着的振动棒以自身的重力逐渐插入混凝土中
进行振捣,如果混凝土仍可恢复塑性的程度使振动棒小心
拨出时,混凝土仍能自闭合,而不会在混凝土上留下孔穴,
此时所施加的二次振捣是适宜的。
2、为了准确地判定二次振捣的适宜时间,国外一般采
用测定贯入阻力值的方法进行测定。
即当标准贯入阻力值
22。
由于采用350N/cm27Ncm,对应的压痕仪强度值为达到
二次震捣的时间与水泥品种、水灰比、塌落度,气温和振
捣条件等有关,因此,在实际工程使用前做相关的试验是
必要的.同时在最后确定二次振捣时,既要考虑技术上的
合理,又要满足分层浇注,循环周期的安排,在操作时间
上要留有余地,避免由于失误而造成“冷接头”等质量问
题。
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七、温度的测控
1、在混凝土浇筑之后,做好混凝土的保温保湿养护,缓
缓降温,充分发挥徐变特点,减底温度应力,注意避免爆晒,
采取相应防晒保温措施。
2、采取长时间的养护,规定合理的拆模时间,延缓降
温时间和速度,充分发挥混凝土的“应力松驰效应”。
3、加强测温和温度监测的管理,实行信息化控制,配
备室外测温箱,随时控制混凝土内的温度变化,内外温差
控制在25℃以内,基层表面温差和基底面温差均控制在
20℃以内,及时调整保温及养护措施,使混凝土的温度梯
度和温度差不至过大,以有效控制有害裂缝的出现。
测温孔布置:
现场布置测温孔,水平间距4~5m、垂直
间距为0.5~0.8m在关键部位,如(水坑,电梯井及筒体),
测温孔应加密,测温线予埋时可用钢筋做支承物,先将测
温线绑在钢筋上,测温线的温度传感器处于测温点位置,
并不得与钢筋直接接触,在浇筑混凝土时,将绑好测温线
的钢筋植入混凝土中插头(200mm)留在外面用塑料袋罩好,
避免潮湿保持清洁,混凝土上表面的导线长度大于200mm,
测温采用电子测温仪。
混凝土浇注12小时后每天每隔4小
时同时测温该表面1/2处,2/3处的温度,并做好记录。
大
气气温每隔6小时测温一次。
安排施工程序,控制混凝土在浇注过程中均匀上升,避
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免混凝土堆积过大高差,在结构完成后应及时回填土,避
免其侧面长期暴露。
八、改善约束条件,削减温度应力
对大体积混凝土基础与地基或垫层之间设置滑动层,如
采用平面浇沥青胶铺砂,或刷热沥青或铺盖材,在垂直面,
键槽部位设置缓冲层,可用铺设30~50㎜厚沥青木丝板或
聚苯乙烯泡沫塑料,以消除嵌固作用,释放约束应力。
九、提高混凝土的极限拉伸强度:
1、选择良好匹配的粗骨料,严格控制其含泥量,加强
混凝土的振捣,提高混凝土的密实度和抗拉强度,减少收
缩变形,保证施工质量。
2、采取二次投料法,二次振捣法,浇注后及时排除表
面积水,加强早期养护,提高混凝土早期或相应龄期的抗
拉强度弹性模量。
3、在大体积混凝土基础内设置必要的温度配筋,在截
面突变和转折处,底顶板和墙转折处,孔洞转角及周边,
增加斜向构造配筋,以改善应力集中,防止裂缝的出现。
十、施工机具和人力组织:
1、施工机具现场布置:
两台混凝土输送泵,配置两台
混凝土自动配料机,两台搅拌机及三到四只15吨水泥罐。
2、人力组织:
因本工程混凝土量大,每段施工混凝土
量约1千立方米,施工时每段不留设施工缝,故在人力组
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织上考虑,原则上对所有参加施工的现场操作人员,技术
人员分三班,每8小时一班,轮流交换施工,以确保基础
大体积混凝土连续施工。
十一、大体积混凝土温度计算:
1、最大绝热温升
T=(m+k·F)Q/c·phc;--混凝土最大绝热温升(℃)T式中h3)见后混凝土中水泥(包括膨胀剂)用量(kg/mm--c
附配合比报告;
k--掺合料折减系数。
粉煤灰取0.30;
3)kg/m;F--混凝土活性掺合料用量(
Q--水泥28d水化热(kJ/kg)42.5级矿渣水泥为334
c--混凝土比热、取0.96[kJ/(kg.K)];
3)kg/m。
p--混凝土密实度、取2400(
T=(317+0.3×61.61)334/0.96×2400h
=335.48×334/2304
=48.63
、混凝土中心计算温度2
T=T+T·§(t)h(t)j1;龄期混凝土中心计算温度(℃)--t式中T1(t)T--混凝土浇筑温度、取25℃;j
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§--t龄期降温系数、取3d为0.67;(t)
T=25+48.63×0.67)1(t
=57.58
㎜处)温度10050~3、混凝土表层(表面下
(1)保温材料厚度
δ=0.5h·λ(T-T)K/λ(T-T)qmaxbx22;)保温材料厚度(m式中δ--
λ--所选保温材料导热系数[W/(m·K)],取0.05;xT--混凝土表面温度(℃);2T--施工期大气平均温度(℃);qλ--混凝土导热系数W/(m·K),取2.33;
T--计算得混凝土最高温度(℃);max
计算时可取T-T=15~20℃取20℃2q
T-T=20~25℃取25℃2maxK--传热系数修正值,取2.0。
b
δ=0.5×2.7×0.05×20×2/2.33×25
=0.046
混凝土表面模板及保温层的传热系数
(2)
β=1/[∑δ/λ+1/β]iiq混凝土表面模板及保温层的传热系数β--式中
[W/(㎡·K)];
δ--各保温材料厚度(m);i
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λ--各保温材料导热系数[W/(m·K)];i
β--空气层的传热系数[W/(㎡·K)],取23。
q
β=1/[0.046/0.05+1/23]
=1/(0.92+0.043)
=1.04
)混凝土虚厚度(3
h′=k·λ/β
;m)h′--混凝土虚厚度(式中
k--折减系数,取2/3;
λ--混凝土导热系数[W/(m·K)],取2.33。
h′=2/3×2.33/1.04
=1.5
混凝土计算厚度(4)
H=h+2h′
;m)混凝土计算厚度(式中H--
h--混凝土实际厚度(m)。
H=2.7+2×1.5
=5.7
)混凝土表层温度5(
2]/Hh′)[T--TT=T+4·h′(H1(t)2(t)qq;混凝土表层温度(℃)T式中--2(t)
2-25)/5.71.5)×(57.58=25+4×1.5(5.7T-2(t)
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=25+821/32.49
=50.27
、混凝土内平均温度4
Tm(t)=[T+T]/22(t)1(t)
=(57.58+50.27)/2=53.93
-13-