地下室大体积混凝土施工组织设计

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地下室大体积混凝土施工组织设计

地下室大体积混凝土施工方案

本工程砼采用商品砼,其配合比由商品砼公司严格掌握。在施工时严格控制温度及配合比,尽可能采用中低水化热的水泥品种,在砼中掺入微膨胀剂、抗裂纤维,以减少水泥的水化热及砼的收缩。设置测量温计尽可能保证砼中心与表面的温差值,控制在25℃以内。砼浇筑严格按规范进行,以保证砼密实。合理安排浇捣顺序,在每个浇捣区段内,不留施工缝。浇捣后视天气情况,及时进行养护,并定时浇水湿润,以保证砼质量。承台梁砖胎模应同大片垫层紧跟。承台梁钢筋应搭架绑扎,用手动葫芦依次就位,板筋及浇捣也应分深浅分别处理,在浇捣砼时随时注意所有插筋位置的稳固。底板与外壁板相接处设翻口,高度应大于30cm,并在施工缝处拟设通长钢板止水带,钢板止水带做到满焊、封闭,设置高度均匀,反口处穿过柱子部分止水带另行制订方案,报监理同意后实施。

㈠、大体积混凝土的浇筑,大体积混凝土的浇筑与其他混凝土的浇筑工艺基本相同,一般包括搅拌、运送、浇筑入模、振捣及平仓等工序,其中浇筑方法可结合结构物大小、钢筋疏密、混凝土供应条件以及施工季节等情况加以选择。

为保证混凝土结构的整体性HG/T 20637.3-2017 仪标准下载,混凝土应连续浇筑,要求在下层混凝土初凝前就被上层混凝土覆盖并捣实。根据结构特点不同,可分为全断面分层浇筑、分段分层浇筑和斜面分层浇筑等方案,常用的是斜面分层浇筑法。斜面分层浇筑,即当结构的长度超过厚度的三倍时,可以采用斜面分层浇筑。采用此方案时,斜面坡度取决于混凝土坍落度,混凝土浇筑厚度一般约为50cm,振捣工作应从浇筑层的下端开始。

根据混凝土泵送时会自然形成一个坡度的实际情况,在每个浇筑带的前、后布置两道振动器,第一道振动器布置在混凝土卸料点,主要解决上部混凝土的捣实;第二道振动器布置在混凝土坡脚处,以确保下部混凝土的密实。随着混凝土浇筑工作的向前推进,振动器也相应跟上,以保证整个高度混凝土的质量。

㈡、混凝土的泌水处理和表面处理:

1、混凝土的泌水处理:

大体积混凝土施工,由于采用大流动性混凝土分层浇筑,上下层施工的间隔时间较长(一般为1.5~3h),经过振捣后上涌的泌水和浮浆易顺混凝土坡面流到坑底。当采用泵送混凝土施工时,泌水现象尤为严重,解决的办法是在混凝土垫层施工时,预先在横向上做出2cm的坡度;在结构四周侧模的底部开设排水孔,使泌水从孔中自然流出;少量来不及排除的泌水,随着混凝土浇筑向前推进被赶至基坑顶端,由顶端模板下部的预留孔排至坑外。当混凝土大坡面的坡脚接近顶端模板时,应改变混凝土的浇筑方向,即从顶端往回浇筑,与原斜坡相交成一个集水坑,另外有意识地加强两侧模板外的混凝土浇筑强度,这样集水坑逐步在中间缩小成小水潭,然后用软轴泵及时将泌水排除。采用这种方法适用于排除最后阶段的所有泌水。

大体积混凝土(尤其是泵送混凝土),其表面水泥浆较厚,不仅会引起混凝土的表面收缩开裂,而且会影响混凝土的表面强度。因此,在混凝土浇筑结束后要认真进行表面处理。处理的基本方法是在混凝土浇筑4~5h左右,先初步按设计标高用长刮尺刮平,在初凝前(因混凝土内掺加木质素磺酸钙减水剂,初凝时间延长到6~8h)用铁滚筒碾压数遍,再用木蟹打磨压实,以闭合收水裂缝,经12~14h后,覆盖二层草充分浇水润湿养护。

㈢控制温度裂缝的技术措施

1、防止产生温度裂缝是大体积混凝土研究的重点,工程上常用的防止混凝土裂缝的措施主要有:

采用中低热的水泥品种;

控制混凝土的出机温度和浇筑温度;

预埋水管、通水冷却,降低混凝土的最高温升;

采取防止混凝土裂缝的结构措施等。

2、在结构工程的设计与施工中,对于大体积混凝土结构,为防止其产生温度裂缝,除需要在施工进行认真计算外,还要做到在施工过程中采取有效的技术措施,根据我国的施工经验应着重从控制混凝土温升、延缓混凝土降温速率、减少混凝土收缩、提高混凝土极限拉伸值、改善混凝土约束程度、完善构造设计和加强施工中的温度监测等方面采取技术措施。以上这些措施不是孤立的,而是相互联系、相互制约的,施工中必须结合实际、全面考虑、合理采用,才能收到良好的效果。

1)、水泥品种选择和用量控制

1、大体积混凝土结构引起裂缝的主要原因是:混凝土的导热性能较差,水泥水化热的大量积聚,使混凝土出现早期温升和后期降温现象。因此,控制水泥水化热引起的温升,即减小降温温差,对降低温度应力,防止产生温度裂缝能起到釜底抽薪的作用。

①、选用中热或低热的水泥品种:混凝土升温的热源是水泥水化热,选用中低热的水泥品种,是控制混凝土温升的最基本方法。如425#的矿渣硅酸盐水泥,其3d的水化热为180kj/kg,而32.5的普通硅酸盐水泥,其3d的水化热为250kj/kg,32.5#的火山灰硅酸盐水泥,一般3d内的水化热仅为同标号普通硅酸盐水泥的60%。根据某大型基础对比试验表明:选用32.5#硅酸盐水泥,比选用32.5#矿渣硅酸盐水泥,3d内水化热平均升温高5~8℃。

②、充分利用混凝土的后期强度:根据大量的试验资料表明,每立方米混凝土中的水泥用量,每增减10kg,其水化热将使混凝土的温度相应升降1℃。因此,为控制混凝土温升,降低温度应力,减少温度裂缝,一方面满足混凝土强度和耐久性的前提下,尽量减少水泥用量,严格控制每立方米混凝土水泥用量不超过400kg;另一方面可根据结构实际承受荷载的情况,对结构的强度和刚度进行复算,并取得设计单位、监理单位和质量检查部门的认可后,采用f45、f60或f90替代f28作为混凝土的设计强度,这样可使每立方米混凝土的水泥用量减少40~70kg左右,混凝土的水化热温升相应降低4~7℃。结构工程中的大体积混凝土,大多采用矿渣硅酸盐水泥,其熟料矿物含量比硅酸盐水泥的少得多,而且混合材料中活性氧化硅、活性氧化铝与氢氧化钙、石膏的作用,在常温下进行缓慢,早期强度(3d、7d)较低,但在硬化后期(28d以后),由于水化硅酸钙凝胶数量增多,使水泥石强度不断增长,最后甚至超过同标号的普通硅酸盐水泥,对利用其后期强度非常有利。

2)、掺加外加料,在混凝土中掺入一些适宜的外加料,可以使混凝土获得所需要的特性,尤其在泵送混凝土中更为突出。泵送性能良好的混凝土拌和物应具备三种特性:

①、在输送管壁形成水泥浆或水泥浆的润滑层,使混凝土拌和物具有在管道中顺利滑动的流动性;

②、为了能在各种形状和尺寸的输送管内顺利输送,混凝土拌合物要具备适应输送管形状和尺寸的变化的变形性;

③、为在泵送混凝土施工过程中不产生离析而造成堵塞,拌和物应具备压力变化和位置变动的抗分离性。由于影响泵送混凝土性能的因素很多,如砂石的种类、品质和级配、用量、砂率、坍落度、外掺料等。因此,为了满足混凝土具有良好的泵送性,在进行混凝土配合比的设计中,不能用单纯增加单位用水量方法,这样不仅会增加水泥用量,增大混凝土的收缩,而且还会使水化热升高,更容易引起裂缝。工程实践证明,在施工中优化混凝土级配,掺加适宜的外加料,以改善混凝土的特性,是大体积混凝土施工中的一项重要技术措施。混凝土中常用的外加料主要是外掺剂和外掺料。

1、大体积混凝土中掺加外掺剂主要是木质素磺酸钙(简称木钙)。木质素磺酸钙,属阴离子表面活性剂,它对水泥颗粒有明显的分散效应,并能使水的表面张力降低。因此,在泵送混凝土中掺入水泥重量的0.2%~0.3%木钙,它不仅能使混凝土的和易性有明显的改善,而且可减少10%左右的拌和水,混凝土28d的强度提高10%以上;若不减少拌和水,坍落度可提高10cm左右;若保持强度不变,可节约水泥10%,从而可降低水化热。

2、木钙由于原料为工业废料,资源丰富,生产工艺和设备简单,成本低廉,并能减少环境污染,故世界各国均大量生产、广为使用,尤其可适用于泵送混凝土的浇筑。在混凝土中掺入0.25%的木钙,除7d的水化热略有增大外,若能减少水泥用量10%左右后,水化热还是降低的。同时可明显延迟水化热释放的速度,放热峰也相应地推迟。这样不但可减少温度应力,而且还可使初凝和终凝的时间相应延缓5~8h,可大大减少在大体积混凝土施工过程中出现冷接缝的可能性。

1、大量试验资料表明,在混凝土中掺入一定量的粉煤灰本身的火山灰活性作用,在生成硅酸盐凝胶,作为胶凝材料的一部份起增强作用外;在混凝土用水量不变的条件下,由于粉煤灰颗粒呈球状并具有“滚珠效应”,可以起到显著改善混凝土和易性的效能;若保持混凝土拌和物原有的流动性不变,则可减少用水量,起到减水的效果,从而可提高混凝土的密实性和强度;掺入适量的粉煤灰,还可以大大改善混凝土的可泵送性,降低混凝土的水化热。

2、大体积混凝土掺和粉某灰分为“等量取代法”和“超量取代法”两种。前者是用等体积的粉煤灰取代水泥的方法,但其早期强度(28d以内)也会随掺入量增加而下降,所以对早期抗裂要求较高的工程,取代量应非常慎重。后者是一部分粉煤灰取代等体积水泥,超量部分粉煤灰则取代等体积砂子,它不仅可获得强度增加效应,而且可以补偿粉煤灰取代水泥所降低的早期强度,从而保持粉煤灰掺入前后的混凝土强度等效。

3、《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》中规定:对用作掺合料的粉煤灰,按其品质可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级。Ⅰ级粉煤灰一般是用静电收尘器收集的,颗粒较细(80μm以下颗粒占95%以上),并富集有大量表面光滑的球状玻璃体;Ⅱ级粉煤灰系我国大多数火电厂的排出物,其颗粒较粗,经加工磨细后才能达到要求的细度;Ⅲ级粉煤灰是指火电厂排出的原状干灰或湿灰,其颗粒较粗且未燃尽的炭粒较多。

1、大体积混凝土砂石料的重量约占混凝土总重量的85%左右,正确选用砂石料对保证混凝土质量、节约水泥用量、降低水化热数量、降低工程成本是非常重要的。骨料的选用应根据就地取材的原则,首先考虑选用生产成本低、质量优良的天然砂石料。根据国内外对人工砂石料的试验研究和生产实践,证明采用人工骨料也可以做到经济实用。

2、骨料质量的要求,骨料的质量如何,直接关系到混凝土的质量,所以,骨料中不应含有超量的粘土、淤泥、粉屑、有机物及其他有害物质,其含量不能超过规定的数值。混凝土试验表明,骨料中的含泥量是影响混凝土质量的最主要因素,它对混凝土的强度、干缩、徐变、抗渗、抗冻融、抗磨损及和易性等性能都产生不利的影响,尤其会增加混凝土的收缩,引起混凝土的抗拉强度的降低,对混凝土的抗裂更是十分不利。因此,在大体积混凝土施工中,石子的含泥量控制在不大于1%,砂的含泥量控制在不大于2%。

(五)、控制混凝土出机温度和浇筑温度

为了降低大体积混凝土的总温升,减小结构物内外温差,控制混凝土的出机温度与浇筑温度同样非常重要。

1、对混凝土出机温度影响最大的是石子的温度,砂的温度次之,水泥的温度影响最小。为了降低混凝土的出机温度,其最有效的办法就是降低石子的温度。降低石子温度的方法很多,如在气温较高时,为防止太阳的直接照射,可在中砂、石堆料场搭设简易的遮阳装置,温度可降低3~5℃;在拌和前用冷水冲洗粗骨料,在储料仓中通冷风预冷,使混凝土的出机温度达到7℃的要求。

2、控制混凝土浇筑温度,混凝土从搅拌机出料后,经搅拌车或其他工具运输、卸料、浇筑、振捣、平仓等工序后的混凝土温度称为混凝土浇筑温度,关于混凝土浇筑温度的控制,各国都有明确的规定。如我国有些规范提出混凝土浇筑温度应不超过25℃,否则必须采取特殊技术措施。考虑到温度过高会引起混凝土较大的干缩及给浇筑带来不利影响,适当限制混凝土的浇筑温度还是必要的。根据工程经验总结,建议最高浇筑温度控制在35℃以下为宜,这就要求在常规施工情况下,应该合理选择浇筑时间,完善浇筑工艺及加工强养护工作。

(六)、加强养护,延缓混凝土降温速率:

大体积混凝土浇筑后,加强表面的保湿、保温养护,对防止混凝土产生裂缝具有重大作用。保湿、保温养护的目的有三个:第一减小混凝土的内外温差,防止出现表面裂缝;第二是防止混凝土过冷,避免产生贯穿裂缝;第三是延缓混凝土的冷却速度,以减小新老混凝土的上下层约束。总之,在混凝土浇筑之后,尽量以适当的材料加以覆盖,采取保温和保温措施,不仅可以减少升温阶段的内外温差,防止产生表面裂缝,而且可以使水泥顺利水化,提高混凝土的极限拉伸值,防止产生过大的温度应力和温度裂缝。

(七)、提高混凝土的极限拉伸值:

混凝土的收缩值和极限拉伸值,除与水泥用量、骨料品种和级配、水灰比、骨料含泥量等有关外,还与施工工艺和施工质量密切相关。因此,通过改善混凝土的配合比和施工工艺,可以在一定程度上减少混凝土的收缩的提高混凝土极限拉伸值,这对防止产生温度裂缝也可起到一定的作用。大量现场试验证明,对浇筑后的混凝土进行二次振捣,能排除混凝土因泌水在粗骨料、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,减小混凝土内部微裂,增加混凝土的密实度,使混凝土的抗压强度提高10%~20%,从而可提高混凝土的抗裂性。混凝土二次振捣的恰当时间是指混凝土振捣后尚能恢复到塑性状态的时间,这是二次振捣的关键。又称为振动界限。掌握二次振捣恰当时间的方法一般有以下几种:

7.1、将运转着的振动棒以其自身的重力逐渐插入混凝土中进行振捣,混凝土在振动棒慢慢拔出时能自行闭合,不会在混凝土中留下孔穴,则可以为此时施加二次振捣是适宜的。

7.2、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判定。当标准贯入阻力值在未达到350N/cm2以前,再进行二次振捣是有效的,不会损伤已成型的混凝土。根据有关试验结果,当标准贯入阻力值为350N/cm2时,对应的立方体块强度为25N/cm2,对应的压痕仪强度值为27N/cm2。

7.3、由于采用二次振捣的最佳时间与水泥品种、水灰比、坍落度、气温和振捣条件等有关。因此,在实际工程正式采用前必须经试验确定。同时,在最后确定二次振捣时间时,既要考虑技术上的合理性,又要满足分层浇筑、循环周期的安排,在操作时间上要留有余地,避免由于这些失误而造成“冷接头”等质量问题。

7.4、在传统混凝土搅拌工艺过程中,水分直接润湿石子的表面;在混凝土成型和静置过程中,自由水进一步向石子与水泥砂浆界面集中,形成石子表面的水膜层。在混凝土硬化后,由于水膜的存在而使界面过渡层疏松多孔,削弱了石子与硬化水泥砂浆之间的粘结,形成混凝土中最薄弱的环节,从而对混凝土抗压强度和其他物理力学性能产生不良影响。

7.5、改进混凝土的搅拌工艺,可以提高混凝土的极限拉伸值海盐县澉浦影视小镇概念性规划评审汇报,减少混凝土的收缩。为了进一步提高混凝土的质量,可采用二次投料的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,粘结强度增强,从而可使混凝土强度提高10%左右,相应地也提高了混凝土的抗拉强度和极限抗拉值。当混凝土强度基本相同时,采用这种搅拌工艺可减少水泥用量7%左右,相应地也减少了水化热。

(八)、改善边界约束:

防止大体积混凝土产生温度裂缝,除可采取以上施工技术措施外,在改善边界约束和构造设计方面也可采取一些技术措施。如合理分段浇筑、设置滑动层、避免应力集、设置缓冲层、合理配筋、设应力缓和沟等。在本工程中将按地下室结构设计中的后浇带为界,采取分块浇筑。用“后浇带”分段施工,其计算是将降低温差和收缩应力分两部分。在第一部分内结构被分成若干段,使之能有效地减小温度和收缩应力;在施工后期再将这若干段浇筑成整体,继续承受第二部分降低温温差和收缩的影响。

(九)、加强施工监测工作:

在大体积混凝土的凝结硬化过程中,随时摸清大体积混凝土不同深度温度场升降的变化规律,及时监测混凝土内部的温度情况,对于有的放矢地采取相应的技术措施,确保混凝土不产生过大的温度应力,具有非常重要的作用。

9.1、监测混凝土内部全过程的跟踪和监测。

9.2、为了能准确地了解混凝土内部温度场的分布情况河道治理工程清淤施工组织设计,除需要按设计要求布置一定数量的传感器外,还要确保埋入混凝土中的每个传感器具有较高的可靠性。因此,必须对传感器进行封装,封装的工序一般包括:初筛→热老化处理→绝缘试验→馈线焊接和密封。初筛、热老化处理和绝缘试验的目的,是确保铜热传感器的可靠性、准确性的密封性,剔除不合格的传感器,限定混凝土碱性腐蚀对测试工作的影响。馈线焊接和密封,是保证传感器正常工作必不可少的关键工序,将馈线与传感器接线头焊接后,再用环氧树脂密封后就可供现场布置。布置时应将铜热传感器用绝缘胶布绑扎于预定测点位置的钢筋上。如预定位置处无钢筋,可另外设置钢筋。由于钢筋的导热系数大,传感器直接接触钢筋会使该部位的温度值失真,所以,要用绝缘胶布绑扎。待各铜热传感器绑扎完毕后,应将馈线收成一束,固定在横向钢筋下沿引出,以避免在浇筑混凝土是馈线受到损伤。

待馈线与测定记录仪接好后,须再次对传感器进行试测检查,以试测完全合格后,混凝土测试的准备工作即告结束。混凝土温度测定记录仪,不仅可显示读数,而且还可以自动记录各测点的温度,能及时绘制出混凝土内部温度变化曲线,随时对照理论计算值,可有的放矢地采取相应的技术措施。这样在施工过程中,可以做到对大体积混凝土内部的温度变化进行跟踪监测,实现信息化施工,确保工程质量。

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