張良艷,蘇秀玲
(鄭州拓野筑路有限公司,鄭州 中牟 451450)
由于大體積混凝澆筑容易產(chǎn)生裂縫從而影響結(jié)構(gòu)安全和正常使用,所以施工中要注意大體積混凝土澆筑過(guò)程中容易出現(xiàn)的問(wèn)題,進(jìn)而采取相應(yīng)的措施來(lái)保證施工質(zhì)量。
結(jié)構(gòu)厚、混凝土量大、工程條件復(fù)雜、施工技術(shù)要求高、水泥水化熱較大、易使結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生溫度變形。大體積砼指的是最小斷面尺寸大于1m以上的砼結(jié)構(gòu),其尺寸已經(jīng)達(dá)到必須采用相應(yīng)的技術(shù)措施妥善處理溫度差值,合理解決溫度應(yīng)力并控制裂縫開(kāi)展的砼結(jié)構(gòu)。
大體積砼施工是通過(guò)對(duì)砼溫度和應(yīng)力的計(jì)算(主要包括拌合溫度、出罐溫度、澆筑溫度、絕熱溫度、內(nèi)部實(shí)際最高溫度、表面溫度及溫度應(yīng)力計(jì)算),確定控制溫度的措施,并對(duì)砼攪拌、運(yùn)輸、入模、澆筑等全過(guò)程及配合比、外加劑的優(yōu)選,在確保砼具有良好的和易性和溫度變化的情況下,采用科學(xué)管理方法,嚴(yán)密組織施工,采取相應(yīng)技術(shù)措施妥善處理溫度差值,合理解決溫度應(yīng)力并控制好裂縫的開(kāi)展以滿足結(jié)構(gòu)物澆筑的需要。
水泥在水化過(guò)程中要釋放出一定的熱量,而大體積混凝土結(jié)構(gòu)斷面較厚,表面系數(shù)相對(duì)較小,所以水泥發(fā)生的熱量聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部不易散失。這樣混凝土內(nèi)部的水化熱無(wú)法及時(shí)散發(fā)出去,以至于越積越高,使內(nèi)外溫差增大。單位時(shí)間混凝土釋放的水泥水化熱,與混凝土單位體積中水泥用量和水泥品種有關(guān),并隨混凝土的齡期而增長(zhǎng)。由于混凝土結(jié)構(gòu)表面可以自然散熱,實(shí)際上內(nèi)部的最高溫度,多數(shù)發(fā)生在澆筑后的最初 3~5 天。
大體積混凝土在施工階段,它的澆筑溫度隨著外界氣溫變化而變化。特別是氣溫驟降,會(huì)大大增加內(nèi)外層混凝土溫差,這對(duì)大體積混凝土是極為不利的。
溫度應(yīng)力是由于溫差引起溫度變形造成的,溫差越大溫度應(yīng)力也愈大。同時(shí)在高溫條件下,大體積混凝土不易散熱,混凝土內(nèi)部的最高溫度一般可達(dá) 60~65℃,并且有較長(zhǎng)的延續(xù)時(shí)間。因此,應(yīng)采取控制溫度措施,防止混凝土內(nèi)外溫差引起的溫度應(yīng)力。砼澆筑后采用保溫麻袋覆蓋蓄熱養(yǎng)護(hù),在終凝前收平拉毛后 2 小時(shí)左右覆蓋一層塑料薄膜,薄膜搭接 15cm,上蓋一層麻布。在養(yǎng)護(hù)時(shí)觀察薄膜表面水珠,若水珠過(guò)少或砼表面出現(xiàn)白板時(shí),應(yīng)澆熱水進(jìn)行補(bǔ)水養(yǎng)護(hù),水溫為 60℃ 左右為宜。
在大體積混凝土施工和養(yǎng)護(hù)過(guò)程中,由于混凝土體內(nèi)外溫差產(chǎn)生的拉壓應(yīng)力、溫度應(yīng)力會(huì)造成混凝土的表面裂縫和貫穿裂縫,形成隱患,所以在底板混凝土施工和澆筑完2周內(nèi)必須對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和內(nèi)外溫差的監(jiān)測(cè)。
混凝土中約 20℅ 的水分是水泥硬化所必須的,而約80℅的水分要蒸發(fā)。多余水分的蒸發(fā)會(huì)引起混凝土體積的收縮。混凝土收縮的主要原因是內(nèi)部水蒸發(fā)引起混凝土收縮。如果混凝土收縮后,再處于水飽和狀態(tài),還可以恢復(fù)膨脹并幾乎達(dá)到原有的體積。干濕交替會(huì)引起混凝土體積的交替變化,這對(duì)混凝土是很不利的。
(1)混凝土的入模溫度(振搗后 50mm 100mm深處的溫度)不宜高于 28℃。混凝土澆筑體在入模溫度基礎(chǔ)上的溫升值不大于 45℃。
(2)大體積混凝土工程的施工宜釆用分層連續(xù)澆筑施工或推移式連續(xù)澆筑施工。應(yīng)依據(jù)設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行均勻分段、分層澆筑。當(dāng)橫截面面積在 200m 以內(nèi)時(shí),分段不宜大于 2 段;當(dāng)橫截面面積在 300m 以內(nèi)時(shí), 分段不宜大于 3 段,且每段面積不得小于 50m。每段混凝土厚度應(yīng)為 1.5m 2.0m。段與段間的豎向施工縫應(yīng)平行于結(jié)構(gòu)較小截面尺寸方向。當(dāng)釆用分段澆筑時(shí),豎向施工縫應(yīng)設(shè)置模板。上、下兩鄰層中的豎向施工縫應(yīng)互相錯(cuò)開(kāi)。
(3)當(dāng)釆用泵送混凝土?xí)r,混凝土澆筑層厚度不宜大于500mm;當(dāng)釆用非泵送混凝土?xí)r,混凝土澆筑層厚度不宜大于300mm。
(4)大體積混凝土施工釆取分層間歇澆筑混凝土?xí)r,水平施工縫設(shè)置除應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求外,尚應(yīng)根據(jù)混凝土澆筑過(guò)程中溫度裂縫控制的要求、混凝土的供應(yīng)能力、鋼筋工程的施工、預(yù)埋管件安裝等因素確定。
(5)大體積混凝土在澆筑過(guò)程中,應(yīng)釆取措施防止受力鋼筋、定位筋、預(yù)埋件等移位和變形。
(6)大體積混凝土澆筑面應(yīng)及時(shí)進(jìn)行二次抹壓處理。
4.2.1 全面分層
在整個(gè)結(jié)構(gòu)內(nèi)全面分層澆筑混凝土,要做到第一層全部澆筑完畢,在初凝前澆筑第二層,如此逐層進(jìn)行,直至澆筑完成。此方案,結(jié)構(gòu)平面尺寸不宜過(guò)大,施工時(shí)從段便開(kāi)始,延長(zhǎng)邊進(jìn)行??蓮闹虚g向兩端或兩端向中間同時(shí)進(jìn)行。
4.2.2 分段分層
混凝土從底層開(kāi)始澆筑,進(jìn)行一定距離后回來(lái)澆筑第二層,如此一次向上澆筑以上各層。分段分層澆筑方案適用于厚度不太大而面積或長(zhǎng)度較大的結(jié)構(gòu)。
4.2.3 斜面分層
使用與結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度超過(guò)厚度 3 倍的情況。斜面坡度位 1:3,施工時(shí)應(yīng)從澆筑層下端開(kāi)始,逐漸上移,以保證混凝土施工質(zhì)量。
大體積混凝土結(jié)構(gòu)截面大,水化熱大,由此形成較大溫差,意識(shí)混凝土產(chǎn)生裂縫,必須采取響應(yīng)的措施。
(1)混凝土澆筑不應(yīng)留冷縫,保證澆筑的交接時(shí)間,應(yīng)控制在初凝前。
(2)保證振搗密實(shí),嚴(yán)格控制振搗時(shí)間,移動(dòng)距離和插入深度,嚴(yán)防漏振及過(guò)振。
(3)及時(shí)發(fā)出溫控警報(bào),做好覆蓋保溫及保濕工作,但覆蓋層也不應(yīng)過(guò)熱,必要時(shí)應(yīng)揭開(kāi)保溫層,以利于散熱。
(4) 保證混凝土供應(yīng),確保不留冷縫。
(5)做好現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)、組織管理,要有充足的人力、物力、保證施工按計(jì)劃順利進(jìn)行。
[1]王頂堂. 大體積混凝土裂縫控制技術(shù)應(yīng)用研究[J]. 安徽建筑工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2008,(06) .
[2]王朋. 大體積混凝土施工溫度控制計(jì)算[J]. 安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào), 2008,(03) .
[3]黃文明. 泵送混凝土的施工工藝分析[J]. 安徽建筑工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2005,(01) .