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摘要:在大体积承台混凝土施工过程中,通过对混凝土原材料、技术措施、施工工艺、温度监测、后期养护等方面的控制,保证了大体积承台混凝土未出现有害的裂缝,保证了工程质量。
关键词:温度控制;技术措施;测温;保温保湿;裂缝
1 工程概况
该工程总建筑面积约180000㎡,建筑总高度150M,地下2层,地上44层。主要功能为酒店及高端商品房。上部结构体系为框架—筒体。地下室为框架—剪力墙结构和核心筒的框架—筒体。地基采用冲孔灌注桩,钢筋混凝土承台,基础混凝土总量约为20000M3。承台、底板、外墙和水池侧墙混凝土采用C35防水密实性混凝土,防水等级为一级,设计抗渗等级为S8。地下室底板厚度为600㎜,而承台截面尺寸较大且厚度为1.5m~4.0m,因此,保证底板质量的关键就在于对承台质量的控制,而做好承台混凝土温度变化产生的裂缝是承台施工的控制要点。
2 施工难点
2.1 本工程工期短、时间紧,底板混凝土总量大,600㎜厚底板不允许分段,最大浇筑量超过8000m3。必须全盘考虑、精心安排、采取周密的技术措施保证质量。
2.2 底板混凝土浇筑基本安排在春季3-4月,气温不高但混凝土标号比较大。
2.3 底板施工时进出车辆多,多台输送泵同时作业。施工场地狭小、不利于交通和多台输送泵的布置。
2.4 本工程地处交通中心地段,交通不畅。而且商品混凝土的运输车辆受到交通时段影响。施工前必须在认真调查的基础上做好交通组织方案,并提前向有关部门办好通行许可,保证混凝土连续供应。
3 技术措施
基础底板的施工,除必须满足国家和地方有关规范、标准的规定要求外,采取必要的预控措施防止大体积混凝土由于温度变化和收缩产生裂缝是施工技术准备的关键。
3.1 原材料方面的控制措施
拌制混凝土的各种原材料除了必须满足相关国家规范外,还应符合以下规定。
3.1.1 采用低水化热水泥,水泥的7d水化热指标不高于275kJ/kg,不得使用带有R字样的早强水泥。
3.1.2 粉煤灰:粉煤灰的级别不低于II级,不得使用高钙粉煤灰。
3.1.3 细骨料:为减小混凝土的后期收缩,宜采用中粗砂,细度模数2.5~3.0,不使用人工砂。砂的含泥量不得大于3%。
3.1.4 外加剂应采用低碱、低水化热的外加剂。
3.2 对商品混凝土的要求
除必须满足规范要求外,还应符合以下规定:
3.2.1 水灰比控制0.45以下。
3.2.2 为保证混凝土的抗裂能力,兼顾施工要求,混凝土的入泵坍落度宜控制在160mm之内,误差上限+20mm,下限-40mm。
3.2.3 缓凝时间宜为8~10h。
3.2.4 混凝土到工地的温度:20℃(C35)和15℃(C50)。
3.2.5 为保证水化热不超过抗裂计算的要求,试配时须对各试配配合比作为混凝土或混合胶凝材料的水化热试验。
3.3 主要技术措施
3.3.1 采用60d混凝土的强度,降低混凝土早期强度,本方案确定C35S8混凝土每立方米中水泥用量为:32.5级普通硅酸盐水泥300kg;C50S8混凝土每立方米中水泥用量为:42.5级普通硅酸盐水泥300kg。
3.3.2 采用中低水化热水泥,7d水化热指标不高于275kJ/kg。
3.3.3 采用三掺法,即在混凝土中同时掺加高炉磨细矿碴粉和粉煤灰,以保证混凝土强度达到设计要求,同时改善混凝土的和易性。
3.3.4 在满足泵送要求的条件下,降低砂率,防止混凝土因收缩产生裂缝。
3.3.5 不使用膨胀剂。
3.3.6 混凝土入槽前,对槽内四壁及槽底洒水降温。
3.3.7 加强养护,充分利用混凝土的松弛特性降低混凝土的收缩应力。混凝土的中心温度与表面温度差及表面温度与外界温度差可控制在25℃以内。降温速率宜控制在1.5~2℃。
3.3.7.1 浇筑完成后12h起,采用蓄水养护,蓄水深度为150mm。因底板面积较大,宜采用分格蓄水,蓄水围堰高度不低于200mm。
3.3.7.2 两次抹面压实后立即盖一层塑料薄膜,同时随浇筑进度分格砌筑蓄水围堰。
3.3.7.3 蓄水养护至少7d,如果7d后,为下道工序施工方便要求改变养护方式,养护方式可改为采用塑料膜加泡沫板的方式,即一层泡沫板上盖一层塑料薄膜。变换养护方式时,应先铺泡沫板再洒水。
3.3.7.4 保温保湿养护至少14d。
3.3.8 做好浇筑后的测温工作,设专职测温工,及时将测温数据录入预先编制好温度曲线的描绘程序和温度应力的计算程序,实时掌握混凝土内部温度和应力的变化情况。
当混凝土承台或底板厚度大于2100㎜,小于或等于4000㎜时,混凝土的内外温差大于25℃应加强混凝土保温保湿养护。主要针对承台的保温措施:
(1)降低混凝土的入模温度,通过跟混凝土公司协调采用加冰水的办法使混凝土的入模温度控制在20℃以下,并在混凝土出厂时进行抽查。
(2)通过覆盖保温提高混凝土的表面温度,使混凝土的表面温度接近40℃从而使混凝土的内外温差小于25℃,保证混凝土的质量。
(3)混凝土输送泵管降温,对固定段的混凝土泵管用麻袋包裹,并用凉水冲洗使泵管温度降低。
(4)当混凝土中心温度与表面温度之差大于25℃,可增加保温材料的层数和厚度。当混凝土中心温度与表面温度之差小于25℃,可减少保温材料的层数和厚度。
4.5 测温方案
4.5.1 测温仪器采用JDC-2建筑电子测温仪。仪表为手持式数字显示仪,具备高低温报警功能。
4.5.2 距混凝土表面1.5m高度、露天、不易破坏处设三个普通温度计测量大气温度,气温取读数的平均值。
4.5.2.1 在每个混凝土泵口用测温探头、测温线固定在木棍上制成的探杆测量混凝土的入模温度。
4.5.2.3 混凝土浇筑前在选定的测温点上预埋测温线和测温探头,测温线和探头用胶带固定在φ12的钢筋上,探头用塑料布包裹,与钢筋之间用绝缘胶布隔离。测温线另一端的插头依据编号贴上标签,插头在浇筑混凝土前要用塑料布包裹好,防止被污染或破坏。
4.5.2.4 测温线引出高度应高于混凝土面1.5m,布设测温线时,应注意在二次浇筑底板后仍要能继续检测基坑内混凝土的温度变化,引线长度应再增加3m。
4.5.3 测温数据的管理
利用计算机对测温数据进行信息化实时管理。
预先编制好温度曲线的描绘程序和温度应力的计算程序,及时整理录入测温数据,描绘出温度曲线、计算出累加温度应力,与浇筑前的估计情况进行比较。
4.5.4 设置专人负责测温工作,并在施工前对测温人员进行详细的交底,保证数据采集的准确性。
4.5.5 测温注意事项
(1)浇筑混凝土前应检查支撑钢筋是否牢固,测温点标高是否准确,探头、插头是否包严。
(2)使用探头测混凝土入模温度时,不得在流动的混凝土中探测。探头插入混凝土约一分钟左右后读数,每次使用完毕应将探头擦试干净。
(3)测温仪主机为精密仪表,使用时应小心轻放,严禁摔碰,使用完毕及时关机。
(4)严密监测混凝土的温升情况,根据温度记录,增减保温材料厚度或层数。控制大体积混凝土中心温度与表面温度之差,表面温度与环境温度之差小于25℃。当大体积混凝土中心温度与表面温度之差超过25℃时,可增加保温材料厚度或层数。
(5)保温、测温至混凝土内部温度稳定、缓慢降温后停止测温。
5 结束语
为保证大体积混凝土的质量,除了对混凝土浇捣质量的控制外,对终凝后大体积混凝土水化热过程中的温度控制也至关重要。
参考文献
[1]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].中国建筑工业出版社.2006
关键词:温度控制;技术措施;测温;保温保湿;裂缝
1 工程概况
该工程总建筑面积约180000㎡,建筑总高度150M,地下2层,地上44层。主要功能为酒店及高端商品房。上部结构体系为框架—筒体。地下室为框架—剪力墙结构和核心筒的框架—筒体。地基采用冲孔灌注桩,钢筋混凝土承台,基础混凝土总量约为20000M3。承台、底板、外墙和水池侧墙混凝土采用C35防水密实性混凝土,防水等级为一级,设计抗渗等级为S8。地下室底板厚度为600㎜,而承台截面尺寸较大且厚度为1.5m~4.0m,因此,保证底板质量的关键就在于对承台质量的控制,而做好承台混凝土温度变化产生的裂缝是承台施工的控制要点。
2 施工难点
2.1 本工程工期短、时间紧,底板混凝土总量大,600㎜厚底板不允许分段,最大浇筑量超过8000m3。必须全盘考虑、精心安排、采取周密的技术措施保证质量。
2.2 底板混凝土浇筑基本安排在春季3-4月,气温不高但混凝土标号比较大。
2.3 底板施工时进出车辆多,多台输送泵同时作业。施工场地狭小、不利于交通和多台输送泵的布置。
2.4 本工程地处交通中心地段,交通不畅。而且商品混凝土的运输车辆受到交通时段影响。施工前必须在认真调查的基础上做好交通组织方案,并提前向有关部门办好通行许可,保证混凝土连续供应。
3 技术措施
基础底板的施工,除必须满足国家和地方有关规范、标准的规定要求外,采取必要的预控措施防止大体积混凝土由于温度变化和收缩产生裂缝是施工技术准备的关键。
3.1 原材料方面的控制措施
拌制混凝土的各种原材料除了必须满足相关国家规范外,还应符合以下规定。
3.1.1 采用低水化热水泥,水泥的7d水化热指标不高于275kJ/kg,不得使用带有R字样的早强水泥。
3.1.2 粉煤灰:粉煤灰的级别不低于II级,不得使用高钙粉煤灰。
3.1.3 细骨料:为减小混凝土的后期收缩,宜采用中粗砂,细度模数2.5~3.0,不使用人工砂。砂的含泥量不得大于3%。
3.1.4 外加剂应采用低碱、低水化热的外加剂。
3.2 对商品混凝土的要求
除必须满足规范要求外,还应符合以下规定:
3.2.1 水灰比控制0.45以下。
3.2.2 为保证混凝土的抗裂能力,兼顾施工要求,混凝土的入泵坍落度宜控制在160mm之内,误差上限+20mm,下限-40mm。
3.2.3 缓凝时间宜为8~10h。
3.2.4 混凝土到工地的温度:20℃(C35)和15℃(C50)。
3.2.5 为保证水化热不超过抗裂计算的要求,试配时须对各试配配合比作为混凝土或混合胶凝材料的水化热试验。
3.3 主要技术措施
3.3.1 采用60d混凝土的强度,降低混凝土早期强度,本方案确定C35S8混凝土每立方米中水泥用量为:32.5级普通硅酸盐水泥300kg;C50S8混凝土每立方米中水泥用量为:42.5级普通硅酸盐水泥300kg。
3.3.2 采用中低水化热水泥,7d水化热指标不高于275kJ/kg。
3.3.3 采用三掺法,即在混凝土中同时掺加高炉磨细矿碴粉和粉煤灰,以保证混凝土强度达到设计要求,同时改善混凝土的和易性。
3.3.4 在满足泵送要求的条件下,降低砂率,防止混凝土因收缩产生裂缝。
3.3.5 不使用膨胀剂。
3.3.6 混凝土入槽前,对槽内四壁及槽底洒水降温。
3.3.7 加强养护,充分利用混凝土的松弛特性降低混凝土的收缩应力。混凝土的中心温度与表面温度差及表面温度与外界温度差可控制在25℃以内。降温速率宜控制在1.5~2℃。
3.3.7.1 浇筑完成后12h起,采用蓄水养护,蓄水深度为150mm。因底板面积较大,宜采用分格蓄水,蓄水围堰高度不低于200mm。
3.3.7.2 两次抹面压实后立即盖一层塑料薄膜,同时随浇筑进度分格砌筑蓄水围堰。
3.3.7.3 蓄水养护至少7d,如果7d后,为下道工序施工方便要求改变养护方式,养护方式可改为采用塑料膜加泡沫板的方式,即一层泡沫板上盖一层塑料薄膜。变换养护方式时,应先铺泡沫板再洒水。
3.3.7.4 保温保湿养护至少14d。
3.3.8 做好浇筑后的测温工作,设专职测温工,及时将测温数据录入预先编制好温度曲线的描绘程序和温度应力的计算程序,实时掌握混凝土内部温度和应力的变化情况。
当混凝土承台或底板厚度大于2100㎜,小于或等于4000㎜时,混凝土的内外温差大于25℃应加强混凝土保温保湿养护。主要针对承台的保温措施:
(1)降低混凝土的入模温度,通过跟混凝土公司协调采用加冰水的办法使混凝土的入模温度控制在20℃以下,并在混凝土出厂时进行抽查。
(2)通过覆盖保温提高混凝土的表面温度,使混凝土的表面温度接近40℃从而使混凝土的内外温差小于25℃,保证混凝土的质量。
(3)混凝土输送泵管降温,对固定段的混凝土泵管用麻袋包裹,并用凉水冲洗使泵管温度降低。
(4)当混凝土中心温度与表面温度之差大于25℃,可增加保温材料的层数和厚度。当混凝土中心温度与表面温度之差小于25℃,可减少保温材料的层数和厚度。
4.5 测温方案
4.5.1 测温仪器采用JDC-2建筑电子测温仪。仪表为手持式数字显示仪,具备高低温报警功能。
4.5.2 距混凝土表面1.5m高度、露天、不易破坏处设三个普通温度计测量大气温度,气温取读数的平均值。
4.5.2.1 在每个混凝土泵口用测温探头、测温线固定在木棍上制成的探杆测量混凝土的入模温度。
4.5.2.3 混凝土浇筑前在选定的测温点上预埋测温线和测温探头,测温线和探头用胶带固定在φ12的钢筋上,探头用塑料布包裹,与钢筋之间用绝缘胶布隔离。测温线另一端的插头依据编号贴上标签,插头在浇筑混凝土前要用塑料布包裹好,防止被污染或破坏。
4.5.2.4 测温线引出高度应高于混凝土面1.5m,布设测温线时,应注意在二次浇筑底板后仍要能继续检测基坑内混凝土的温度变化,引线长度应再增加3m。
4.5.3 测温数据的管理
利用计算机对测温数据进行信息化实时管理。
预先编制好温度曲线的描绘程序和温度应力的计算程序,及时整理录入测温数据,描绘出温度曲线、计算出累加温度应力,与浇筑前的估计情况进行比较。
4.5.4 设置专人负责测温工作,并在施工前对测温人员进行详细的交底,保证数据采集的准确性。
4.5.5 测温注意事项
(1)浇筑混凝土前应检查支撑钢筋是否牢固,测温点标高是否准确,探头、插头是否包严。
(2)使用探头测混凝土入模温度时,不得在流动的混凝土中探测。探头插入混凝土约一分钟左右后读数,每次使用完毕应将探头擦试干净。
(3)测温仪主机为精密仪表,使用时应小心轻放,严禁摔碰,使用完毕及时关机。
(4)严密监测混凝土的温升情况,根据温度记录,增减保温材料厚度或层数。控制大体积混凝土中心温度与表面温度之差,表面温度与环境温度之差小于25℃。当大体积混凝土中心温度与表面温度之差超过25℃时,可增加保温材料厚度或层数。
(5)保温、测温至混凝土内部温度稳定、缓慢降温后停止测温。
5 结束语
为保证大体积混凝土的质量,除了对混凝土浇捣质量的控制外,对终凝后大体积混凝土水化热过程中的温度控制也至关重要。
参考文献
[1]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].中国建筑工业出版社.2006