韓亞爽
(中國水利水電第十二工程局有限公司, 浙江 杭州 310004)
大體積混凝土在當代建筑中比較常見,由于其體積大,水化反應產(chǎn)熱比較巨大,美國混凝土學會(ACI)規(guī)定:“任何就地澆筑的大體積混凝土,其尺寸之大,必須要求解決水化熱及隨之引起的體積變形問題,以最大限度減少開裂”。因此大體積混凝土澆應優(yōu)先選用低熱水泥,添加一定量的減水劑以推遲水化熱峰值發(fā)生時間。除此之外,外界澆筑溫度、澆筑時間以及拌合的連續(xù)性控制也很重要。
儲水罐作為自來水廠不可缺少的組成部分,承擔著儲水和供水的重要角色。一般中小型水廠的儲水罐可以達到數(shù)千噸的級別,因此基礎部分必須滿足承載力要求。
本文依托中國電建圭亞那D 自來水廠建設項目,日處理能力1.2 萬噸,儲水罐容量可達3000t,大體積混凝土澆筑對象即為儲水罐的圓形基礎部分。澆筑環(huán)境為熱帶雨林氣候,澆筑當天平均溫度32.4℃。項目地處不發(fā)達國家,混凝土獲取較為不利?;A部分采用鋼筋混凝土整體現(xiàn)澆、一次成型的施工方法。后期為14d不間斷蓄水養(yǎng)護,混凝土分別進行7d 和28d 抗壓強度試驗。
通過改良、置換等手段改造土層,使其滿足承載力要求是標準的地基處理方法。項目地處熱帶雨林地區(qū),地下水位較高,土層為含水豐富的沙性土,無法作為地基使用。綜合考慮地形地貌、土層結(jié)構(gòu)、土質(zhì)條件、地下水特征、周圍環(huán)境和相鄰建筑物等因素選定打樁為地基處理方法。打樁采用錘擊法,兩根木樁連接,樁端深至持力層。所用材料為涂刷防腐劑的當?shù)靥赜芯G心木材,樁端直徑250mm,樁身400mm,采用等距行列式布置,共計224 根。
打樁完成后,自標高以下450mm 全部換填白沙并夯實,白沙完成壓實度試驗后澆筑墊層。墊層選用C15 素混凝土,澆筑厚度為50mm。
根據(jù)基礎形狀選用當?shù)厝嵝暂^好的實木料進行模板支護,木料厚度8mm。單片長度為3000mm。根據(jù)標高要求,寬度加工成420mm,并在模板內(nèi)測涂油防止粘結(jié)。模板內(nèi)測由全站儀通過放樣劃定澆筑標高。模板內(nèi)外側(cè)均由鋼筋支撐以保證垂直度。模板使用總面積為37.9m2。
鋼筋采用直徑16mm 螺紋鋼,以150mm 的間距雙向垂直鋪設,主鋼筋網(wǎng)片分上下兩層,底部鋼筋網(wǎng)片由50mm 水泥墊塊支撐,上下鋼筋網(wǎng)片以鋼筋支凳作為支撐。根據(jù)設計要求,基礎邊緣部分為受力薄弱部位,沿圓形基礎邊緣內(nèi)750mm處,以放射狀向外添加附加筋,最邊緣以三圈鋼筋鎖邊。澆筑前鋼筋進行除銹處理。鋼筋使用量共計27143.7t。
為滿足承載力和剛度要求,采用鋼筋混凝土整體現(xiàn)澆一次成型的施工方法,混凝土強度為C35。基礎部分厚度為400mm(高程為:16.8~17.2m),直徑28.8m,混凝土方量為260m3。
3.5.1 施工方案
根據(jù)以往澆筑經(jīng)驗,只有一臺拌合機械運作時,同一輛車來回一趟的時間約為40~50min。因此,本次調(diào)整為兩臺攪拌機械同時攪拌,同時出料以縮短澆筑時間。整個基礎底板以類似與“切蛋糕”的方式分為邊緣33 個扇形部分和中間圓心部分。根據(jù)計算,每一部分將消耗一輛罐車的混凝土。澆筑順序從第一部分展開,兩臺泵車同時反向澆筑,并在最后一個部分回合。為避免出現(xiàn)冷接縫,混凝土初凝時間控制在2~3h,現(xiàn)場準備有水泥漿液,隨時準備噴灑在兩倉的接合面。為避免因高溫產(chǎn)生的影響,澆筑開始時間選在下午開始,開始時間定在下午四點,凌晨三點結(jié)束澆筑任務。
3.5.2 施工前檢查及準備工作
(1)檢查模板是否牢固,表面是否光滑平整,預埋件知否牢固;
(2)鋼筋綁扎符合設計要求,尤其注意檢查搭接長度和保護層厚度;
換言之,我們要順勢思考的是:語文的其他板塊有沒有哪些關(guān)節(jié)也是可以打通的?解決這個梳理歸納的問題,是為“線動成面”。
(3)各施工設備調(diào)試、準備完畢,尤其注意發(fā)電機、振搗棒安排備用,保證施工連續(xù)性;
(4)混凝土采用就近拌合,同時設置兩臺強制間歇式攪拌機械同時出料,避免因時間太久混凝土初凝;
(5)混凝土運輸采用混凝土罐車,由于天氣炎熱,控制出場坍落度應略大于進廠坍落度?,F(xiàn)場控制混凝土坍落度為160+/-20。
(6)澆筑前用高壓水槍充分沖洗施工面,保持濕潤但注意不要形成積水。同時為避下雨形成積水,模板底部多出設置排水孔。
3.5.3 振搗方案
(1)混凝土應當分層澆筑,保證每一層厚度不超過振搗棒長度的1.25 倍,振搗棒應垂直快速插入混凝土內(nèi)部,不得低于50cm,而后緩慢上提(因澆筑對象厚度只有40cm,因此插棒以觸底為準)。
(3)振搗過程中振搗棒不應接觸到鋼筋、模板和預埋件。
(4)結(jié)構(gòu)受力點、連接處等應深度振搗,確?;炷脸浞置軐?。
(5)當混凝土無薄漿、無氣泡產(chǎn)生時方可進行下一處振搗。
(6)振搗應該充分全面,確保施工每一處振搗到位。
由于當?shù)鼗炷凉俣容^慢,加上氣候炎熱多雨,混凝土澆筑時溫度控制和防雨作業(yè)必須同步展開。施工當天平均氣溫32.4℃,陣雨7 次。為減少光照產(chǎn)生的高溫影響,澆筑時間選定下午四點開始,夜間施工的方式[1]?,F(xiàn)場提前安排了必要的夜間照明和防雨設施。其中塔式探照燈四臺。澆筑現(xiàn)場兩臺,呈對角布置,還有道路照明一臺、人員活動區(qū)一臺、防雨布若干卷,以應對夜間施工和雨天施工帶來的不便[2]。
此外,現(xiàn)場配有衛(wèi)生急救箱,可應對中暑、小范圍燒傷、創(chuàng)傷等的治療。現(xiàn)場除施工車輛外配有應急保障車,可保證傷患在15min 內(nèi)送醫(yī)。此外,持槍保安兩名,以應對突發(fā)緊急狀況。
為保證混凝土質(zhì)量達標,應業(yè)主要求,本次大體積混凝土澆筑取樣采用隨機抽取的方式,取樣采用歐美標準的直徑150mm,高300mm 圓柱體取樣桶。抽到車輛每輛制作抗壓圓柱體試塊3 個,并標明序列號和澆筑位置,共制作試樣48 個。試樣制作完成后與澆筑混凝土展開同規(guī)格養(yǎng)護工作(現(xiàn)場配有養(yǎng)護池)?;炷猎嚇臃謩e進行7d 和28d 抗壓強度試驗,試驗抽樣仍采用隨機抽取的方法,每次檢測8 個,共檢測16 個。試驗交由專業(yè)機構(gòu)進行,本項目合作機構(gòu)為圭亞那共和國喬治敦大學。通過測量和計算,所得結(jié)果7d 混凝土抗壓強度平均值為27.3MPa,達到設計值的78%。28d 混凝土抗壓強度平均值為36.2MPa,達到設計值的103.4%。
7d 抗壓強度試驗后進行模板拆除。模板拆除后麻面比例約占1.3%,由泥工師傅采用高一等級的水泥進行抹面處理。
大體積混凝土澆筑在國內(nèi)以及發(fā)達地區(qū)較普遍,完善的施工技術(shù)和方案使得大體積混凝土澆筑呈體系化、標準化。本文依托實建項目環(huán)境惡劣、原材料供應困難、治安形勢嚴峻,但通過制定合理施工方案,在保證施工安全、施工質(zhì)量的前提下克服了上述困難,順利完成澆筑任務,對今后其他類似工程有一定參考價值。