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筏板大體積混凝土施工工藝及監理控制重點
RSS 打印 復制鏈接 發布時間:2019-11-11 16:52:48

 (一)工程概況

大體積混凝土是指整個混凝土的最小幾何尺寸等于或大于1000mm或者整個澆筑體積在1000m³以上,且必須采取措施避免因水化熱引起的內表溫差過大而導致裂縫的混凝土。大體積混凝土因為體積大、內部溫度上升的比較快以及結構比較厚實,從而就很容易出現裂縫現象,由于其澆筑量大、持續時間長、參與的人員和單位多、施工組織管理難度大等特點。因此在實際的施工中,必須要采取恰當的混凝土施工技術,從而才可以保證工程的施工質量。

T3N塔樓大體積混凝土主要分布在底板基礎部位,厚度最厚達9m,方量達到10000m3屬于大體積混凝土,一次性澆筑成型。

T3N塔樓底板大體積混凝土澆筑

(二)施工工藝技術

由于本工程底板混凝土澆筑量大,對混凝土的強度等級和抗滲要求較高,既要減少混凝土的收縮,保證混凝土的強度,又要降低混凝土內部水泥水化反應產生的巨大熱量是個重點。因此在水泥以及外加劑的選擇上將制定專向的措施。根據工程特點和設計提出要求,由攪拌站進行混凝土試配。混凝土配合比按60d強度進行試配,計算時適當提高混凝土標準差。進行60d強度的試配同時要求進行28d強度的試驗,通過對比選擇保證能夠同時滿足兩個設計強度性能的配合比。可考慮摻加粉煤灰,改善預拌混凝土的和易性和減少坍落度損失,砂率控制在38%左右。水泥用量不應超過430kg/m³,亦不低于310kg/m³,水灰比不應大于0.5,并做混凝土強度和抗滲試驗,使混凝土各項性能指標符合要求。選用42.5低水化熱的水泥和Ⅰ級粉煤灰,降低混凝土中水泥和水的用量,降低水泥反應水化熱,同時摻加粉煤灰以降低單方水泥用量,進一步降低混凝土的水化熱和收縮,消耗混凝土中部分堿性物資,預防堿-集料反應。選用5~20mm連續級配的石子,其針、片狀顆粒含量不大于15%,含泥量不大于1%;選用中粗砂,含泥量不大于1%。詳見攪拌站上報的配合比報告。

1、原材料及混凝土試配

(1)原材料

①粗骨料:粗骨料的最大粒徑對混凝土可靠性影響很大,一般要求:碎石最大粒徑不得超過泵管內徑1/3,卵石最大粒徑不得超過泵管內徑的1/2.5。為了提高混凝土可靠性,可選用5-25mm級配粗骨料。

②細骨料:砂子采用特細砂和機制砂,粒徑在0.315mm以下的粗骨料所占比重,一般不少于15%,最好能達到20%。

③水泥:宜選用泌水小,保水性能好的普通硅酸鹽水泥(早強型)。

④摻合料及外加劑:摻和料磨細粉煤灰的細度達到水泥細度標準,通過0.08mm方孔篩的篩余量不得超過15%,SO3含量小于3%,燒失量小于8%。

(2)配合比試驗:為了控制早齡期混凝土的收縮裂縫,為了阻止硬化混凝土的溫度和收縮裂縫以及提高混凝土的抗滲性抗裂性能,需在筏板、地下室側壁的混凝土中添加防水劑和復合纖維。

2、機械設備

3、混凝土澆筑

澆筑一般采用“斜面分層,薄層澆筑;循序推進,一次到位”的方法,每層厚度不超過500mm,上下層之間澆筑間隔時間控制在2h以內;每臺輸送泵配備6套ф50插入式振搗棒(局部鋼筋密集處換用ф30振搗棒),兩套一組,分別布置在斜面的坡頂、坡中和坡腳,振搗密實,避免漏振。收面壓光注意控制好時間,并采用二次收面的施工方法,避免砼面裂縫的產生混凝土澆筑可根據面積大小和混凝土供應能力采取全面分層、分段分層或斜面分層連續澆筑,分層厚度300~500mm且不大于震動棒長1.25倍。分段分層多采取踏步式分層推進,一般踏步寬為1.5-2.5m。斜面分層澆灌每層厚30-35cm,坡度一般取1:6 -1:7。為了保證每一處的混凝土在初凝前就被上一層新的混凝土覆蓋,采用斜面分段分層踏步式澆搗方法,按1:6坡度自然流淌,分層厚度不大于500mm,分層澆搗使新混凝土沿斜坡流一次到頂,使混凝土充分散熱,從而減少混凝土的熱量,且混凝土振搗后產生的泌水沿澆灌混凝土斜坡排走,保證混凝土的質量。

振搗要求:振動器的振搗方法有兩種:一種是垂直振搗,即振動棒與混凝土表面垂直;一種是斜向振搗,即振動棒與混凝土表面成一定角度,約為40°~45°。

振搗器的操作要做到“快插慢拔”。快插是為了防止先將表面混凝土振實而與下面混凝土發生分層、離析現象;慢拔是為了使混凝土能填滿振動棒抽出時所造成的空洞。對于半硬性混凝土,有時還要在振動棒抽出的洞旁不遠處,再將振動棒重新插入才能填滿空洞。在振搗過程中,宜將振動棒上下略為抽動,以使上振下搗密實均勻。混凝土分層灌注時,每層混凝土的厚度應不超過振動棒長的1.25倍;在振搗上一層時,應插入下一層混凝土中5cm左右 ,以消除兩層之間的接縫,同時應在下層混凝土初凝前振搗上層混凝土。

每一插點要掌握好振搗時間,一般不超過3分鐘,過短不易搗實,過長可能引起混凝土產生離析現象,對水灰比較大的混凝土尤其要注意。一般每一振搗點的振搗時間為20s-30s為宜,以混凝土表面不再顯著下沉、不再出現氣泡、表面泛出灰漿為準。振動器插點要均勻排列,可采用“行列式”或“交錯式”的次序移動(見下圖),但不可混用,以免漏振,每次移動的距離不得超出振動棒的作用半徑。

振搗器使用時,振搗器距離模板不宜大于15cm,也不宜緊靠模板,且應盡量避免碰撞鋼筋及各種預埋件。根據超厚混凝土施工過程中的流淌鋪攤面及收頭等因素,考慮混凝土的初凝時間控制在12h以上,兩層混凝土之間的澆筑時間差不得大于8h。

4、混凝土養護

(1)表面抹壓后用塑料薄膜覆蓋,待砼硬化后,宜采用蓄水養護或濕麻袋覆蓋,保持砼表面潮濕,養護時間不應小于14天。

(2) 對于墻體等不易保水的結構,宜從頂部設水管噴淋,拆模時間不宜少于3天,拆模后宜用濕麻袋緊貼墻體覆蓋,并澆水養護,保持砼表面潮濕,養護時間不應小于14天。

5、溫控措施

(1)測溫點布置:從-52.25m 澆筑至-46.85m 標高處,總方量約為 9000m3,共布置 12 個測溫點(1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#、10#、11#、12#).

(2)溫控指標技術要求

a、混凝土入模溫度不宜超過32℃,且在入模后最大升溫不宜超過50℃。

b、水泥在攪拌站入機溫度不宜超過60℃。

c、混凝土澆筑體里表溫差不宜大于25℃,且表面與大氣溫差不宜大于20℃。

d、混凝土的降溫速率不宜大于2℃/天

5、測溫記錄

混凝土初期升溫較快,內部的溫升主要集中在澆筑后的3~5d,一般在3d之內溫升可達到或接近最高峰值。根據工程實際情況和結構特點,測溫項目和測溫頻度見下表。

(三)監理控制重點及對策

1、大體積混凝土裂縫的產生原因分析 

因為溫差造成大體積混凝土產生裂縫的主要有以下兩方面的因素,一類是出于混凝土內部的原因,土質內外溫差大造成裂縫的出現,二類是由于其外部因素,因為混凝土結構的限制,混凝土的收縮也會受到一定限制,混凝土的抗壓能力雖然強,但是其受拉力卻很小,若溫度太高超過受壓力的承受范圍,裂縫就會出現。裂縫的寬度在一定程度上是允許存在的,因為它對房屋結構的強度不會造成很大影響,但是耐久性會受到影響,所以還是要對其加強管理與重視。造成裂縫出現的主要原因如下:點我:領取工程大禮包。

(1)水泥水化熱:水泥遇水會產生化合反應,化合反應的過程中會釋放熱量,但是由于結構斷面的強度大,熱氣積在內部不易揮發,隨著時間的推移,內部溫度不斷堆積,內外溫差不斷增加。在一定單位時間內應為水化作用釋放的熱量與水泥品種關系大,澆筑完成后的三到五天是混凝土內部溫度最高的時間段,隨后凝結聚集在表層的熱量才能慢慢的散發。 

(2)混凝土的收縮變化:在混凝土的施工過程中,水泥硬化大約要20%的水分,剩余的水會隨著熱量的釋放而蒸發,剩余水分的蒸發會引起混凝土體積的收縮。混凝土的收縮情況直接影響到混凝土的質量。然而水泥的種類、調配的比例、減水劑和摻合料的種類以及施工方法的選擇都會對混凝土的收縮好壞造成影響。 

(3)外界環境的氣溫變化:在大體積混凝土的施工過程中,外界溫度對澆筑溫度的影響也是巨大的。若氣溫下降,混凝土內外的溫度差就會加劇,則會對大體積混凝土產生不良影響。溫差會對結構產生直接影響,所以要做好溫度的控制工作,預防溫度差過大造成裂縫。

2、大體積混凝土裂縫控制措施

(1)大體積混凝土澆筑采取跳倉法施工,控制結構不出現有害裂縫; 

(2)配置控制溫度和收縮的構造鋼筋,在構造設計方面進行合理配筋,對混凝土結構的抗裂有很大作用。工程實踐證明,當混凝土墻板的厚度為400~600mm時,采取增加配置構造鋼筋的方法,可使構造筋起到溫度筋的作用,能有效提高混凝土的抗裂性能,配置的構造筋應盡可能采用小直徑、小間距。例如配置直徑6~14mm、間距控制在100~150mm。按全截面對稱配筋比較合理,這樣可大大提高抵抗貫穿性開裂的能力。進行全截面配筋,含筋率應控制在0.3%~0.5%之間為好。對于大體積混凝土,構造筋對控制貫穿性裂縫作用不太明顯,但沿混凝土表面配置鋼筋,可提高面層抗表面降溫的影響和干縮。

(3)設置緩沖層:在高、低底板交接處和底板地梁等處,用30~50mm厚的聚苯乙烯泡沫塑料做垂直隔離層,如圖所示,以緩沖基礎收縮時的側向壓力。

(4)泌水處理:大體積混凝土施工,由于采用大流動性混凝土分層澆筑,上下層施工的間隔時間較長(一般為1.5~3h),經過振搗后上涌的泌水和浮漿易順混凝土坡面流到坑底。當采用泵送混凝土施工時,泌水現象尤為嚴重,解決的辦法是在混凝土墊層施工時,預先在橫向上做出2cm的坡度;在結構四周側模的底部開設排水孔,使泌水從孔中自然流出;少量來不及排除的泌水,隨著混凝土澆筑向前推進被趕至基坑頂端,由頂端模板下部的預留孔排至坑外。當混凝土大坡面的坡腳接近頂端模板時,應改變混凝土的澆筑方向,即從頂端往回澆筑,與原斜坡相交成一個集水坑,另外有意識地加強兩側模板外的混凝土澆筑強度,這樣集水坑逐步在中間縮小成小水潭,然后用軟軸泵及時將泌水排除。采用這種方法適用于排除最后階段的所有泌水

(5)表面處理

①初凝前一次抹壓→臨時覆蓋塑料膜→混凝土終凝前1~2h掀膜二次抹壓→覆膜

②混凝土表面泌水應及時引導,集中排除。

③混凝土表面浮漿較厚時,應在混凝土初凝前加粒徑為2~4cm的石子漿,均勻撤布在混凝土表面用抹子輕輕拍平。

④四級以上風天或烈日下施工應有遮陽擋風措施。

⑤當施工面積較大時可分段進行表面處理。

⑥混凝土硬化后的表面塑性收縮裂縫可灌注水泥素漿刮平。

3、監理過程控制

大體積混凝土的施工要早做準備,研究制訂可靠、可行的施工方案。監理工程師要認真組織協調,嚴格審查混凝土配合比及施工組織設計,在此過程中要真正發揮“監幫結合"的作用,協助施工方解決一些技術難點,提醒施工方注意容易忽視而又不可忽視的環節。為了有效地控制有害裂縫的出現和發展,必須從控制混凝土的水化升溫、延緩降溫速率、減小混凝土收縮、提高混凝土的極限拉伸強度、改善約束條件和設計構造等方面全面考慮,結合實際采取措施。一是選用低水化熱配制混凝土,如礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥、復合水泥等。二是在大體積混凝土中一般選用中粗砂或粗砂,細度模數一般在 2.3~3.0 左右。石子粒徑一般都要求采用連續級配的粗骨料來配制混凝土,應盡量選用粒徑較大級配良好的石子。三是摻一定量粉煤灰外加劑可代替部分水泥,且能改善混凝土粘塑性。改善可泵性,降低混凝土水化熱,改善后期強度。四是大體積混凝土的養護和內部溫度進行監控,測定澆筑后的混凝土表面溫度和內部溫度,通過技術措施將溫差控制在設計要求的范圍以內,當設計無具體要求時溫差不宜超過 25℃。

(1)審查原材料供應及配合比,由于底板混凝土澆筑量大,對混凝土的強度等級和抗滲要求較高,既要減少混凝土的收縮,保證混凝土的強度,又要降低混凝土內部水泥水化反應產生的巨大熱量是個重點。根據工程特點和設計要求,由攪拌站對混凝土配合比按60d強度進行試配。選用42.5低水化熱的水泥和Ⅰ級粉煤灰,降低混凝土中水泥和水的用量,降低水泥反應水化熱,同時摻加粉煤灰以降低單方水泥用量,進一步降低混凝土的水化熱和收縮,消耗混凝土中部分堿性物資,預防堿-集料反應。石子采用5~20mm連續級配的石子。

(2)審核施工組織設計和專項施工方案,重點檢查大體積混凝土在材料供應,混凝土澆搗,測溫及養護等方面的專項技術措施。一是重點審核方案對大體積混凝土澆筑質量的技術保證和施工工藝是否科學,合理安排。二是檢查了解施工單位對大體積混凝土施工安排計組織管理。應重點審核其方案是否包括了工程概況、地理位置、交通、為施工而增設的臨時設施、現場澆筑安排、考察商品混凝土攪拌站資質及供應情況、輸送泵位置設置、管路鋪設合理否、攪拌車的進出方向、每臺泵配置幾臺車,每小時每臺泵供多少量、總的累計多少時間能完成總方量、澆筑流水方向、工藝設備的配置,如照明、排水泵、振搗器和通訊工具等。

(3)實地考察審核商品混凝土攪拌站施工資質及供應情況,在一個攪拌站無法滿足工程連續澆筑供應混凝土的情況下還應選擇兩家單位聯合供應,包括備用應急的攪拌站,上述確定的攪拌站,要求其所供應的商品混凝土組成的所有材料,如石子、中砂、水泥、減水劑和粉煤灰等,品牌和質量要求技術參數必須完全一致。

(4)針對大體積混凝土降低水化熱等技術措施,監理應組織建設方、設計方、施工方等有關方面召開專題會議進行討論確認。

(5)總監或專業總代組織監理人員進行大體積混凝土澆筑要點的技術交底,明確大體積混凝土澆筑的監理重點,做好旁站分工以及澆筑記錄,并明確每個監理人員的職責。

(6)根據混凝土配合比要求,跟蹤檢查進入現場的混凝土質量,監理人員應目測混凝土和易性,離析狀況,混凝土用料規格,并按施工組織設計要求定時、定量抽查混凝土坍落度,一旦發現異常情況,應立即要求退場處理。檢查現場試塊的制作情況,試塊制作應規范、抽取應有代表性,反映不同泵站及時間段混凝土強度。要及時送至標養室存放,并與施工現場同條件養護混凝土試塊同步制作。商品混凝土到現場后嚴禁加水,若因為混凝土坍落度而影響泵送時,應立即將不合格混凝土退出現場,并及時通知混凝土攪拌站進行調整。混凝土澆筑振搗,應從一個方向斜坡式分層澆搗,混凝土振搗由上下、前后同時進行,監理人員應現場檢查混凝土振搗的均勻性,嚴禁出現振搗不實或漏振情況,做好旁站工作。觀察澆搗面混凝土狀況,一旦發現混凝土有初凝前兆(用鋼筋插入有明顯孔洞),應及時督促施工方調整局部混凝土澆搗順序,避免出現施工冷鋒,施工現場重點注意以下部位:

①落深和面積較大的承臺部位。電梯和設備井坑,外墻板及水池墻板高低止水口部分;由于每個泵臺速度不勻或個別由于停泵導致混凝土不連續供應部位的質量,并在混凝土初凝前督促施工方進行二次泌水處理,克服混凝土早期脫水裂縫,檢查混凝土平整度;檢查現場測溫落實情況,及時分析溫度差變化,組織有關方面及時解決混凝土澆搗過程中出現技術問題。

②根據溫度變化及時落實已澆搗至設計標高部分混凝土表面保溫工作,保溫塑料薄膜覆蓋前必須完成二次泌水處理,減少混凝土表面裂縫。

③混凝土澆搗方法從一個方向斜坡式分層連續澆搗,不留施工縫。

④混凝土振搗采用上下、前后同時振搗的方法進行,即在混凝土澆筑點上下配備振搗棒操作工進行振搗。由于混凝土坍落度大,混凝土流淌坡度小,距離長,依次在澆筑點后面配備振搗人員對斜坡進行振搗,為了便于下坑內施工,操作人員在承臺側模處開設若干孔洞供操作人員上下。

(4)養護與溫控

①混凝土的養護:混凝土終凝后覆蓋塑料膜和保溫層進行保溫保濕養護。1-2m厚底板采用一層薄膜+2層草簾保溫保濕養護;4-7m厚底板采用一層薄膜+3層草簾保溫保濕養護;7-9m厚底板采用一層薄膜+7層草簾保溫保濕養護;并根據測溫情況需要時再作調整。混凝土的養護時間自混凝土澆筑開始計算,使用普通硅酸鹽水泥不少于14d,使用其他水泥不少于21d,炎熱天氣適當延長。養護期內(含撤除保溫層后)混凝土表面應始終保持溫熱潮濕狀態(塑料膜內應有凝結水) 。點我:領取工程大禮包。

當設計無特殊要求時,混凝土硬化期的實測溫度應符合下列規定:混凝土內部溫差(中心與表面下100或50mm處)不大于20℃;混凝土表面溫度(表面以下100或50mm)與混凝土表面外50mm處的溫度差不大于25℃;對補償收縮混凝土,允許介于30~35℃之間;混凝土降溫速度不大于1.5℃/d;撤除保溫層時混凝土表面與大氣溫差不大于20℃。

(5)混凝土測溫

①使用普通玻璃溫度計測溫:測溫管端應用軟木塞封堵,只允許在放置或取出溫度計時打開。溫度計應系線繩垂吊到管底,停留不少于3min后取出迅速查看溫度。

②使用建筑電子測溫儀測溫:附著于鋼筋上的半導體傳感器應與鋼筋隔離,保護測溫探頭的插頭不受污染,不受水浸,插入測溫儀前應擦拭干凈,保持干燥以防短路。也可事先埋管,管內插入可周轉使用的傳感器測溫。

③根據方案布置圖,混凝土澆筑前檢查測溫點布設情況及防止澆筑時損壞該設施,并建立測溫點。混凝土初凝前,落實二次泌水處理,克服由于早期脫水引起的裂縫,并適量澆水后覆蓋薄膜,落實保溫措施。根據方案要求,嚴格檢查混凝土保溫措施落實情況。大體積混凝土養護一般不少于14d,混凝土澆搗過程中以及養護期內,應嚴密監測混凝土內溫度變化情況。控制混凝土的溫差,當溫差超過 25℃時應督促施工方進一步落實加強保溫措施。

 

(5)旁站監理

混凝土在澆筑過程中,監理人員進行全過程旁站監理,及時糾正一些不規范的操作。

(1)澆筑混凝土前先澆筑一層鋪底水泥砂漿,以減小下部墊層對上部混凝土的約束。

(2)澆筑混凝土過程中隨時去商品混凝土廠家檢查配料是否按配合比進行,現場對坍落度進行抽查。

(3)混凝土運輸出現異常時,要及時督促施工單位與廠家聯系。

(4)出現堵管時,要協助施工單位分析原因,盡快排除,避免因拖得過久而形成冷縫。

(5)督促施工人員分層澆搗,嚴格控制分層厚度,及時移動泵管,尤其在澆搗過程中要根據混凝土泵送時自然形成的流淌坡度,沿坡度布設好振搗棒,確保各部位混凝土振搗密實,振搗時振搗棒應直上直下,快插慢拔,插點均勻,防止混凝土離析和漏振。

(6)加強鋼筋密集部位的振搗。

(7)檢查水平施工縫處理是否按方案要求進行,督促施工人員及時壓實、拉毛。尤其要做好混凝土的表面處理,使所澆筑的混凝土振搗密實,表面要用鋁合金刮杠將混凝土表面的腳印、振搗接槎不平處整體刮平。混凝土初凝前,用平板振搗器拖動振搗一遍。待初凝前再用抹子進行抹壓搓平。在混凝土初凝后至混凝土終凝前,視混凝土表面的凝結狀況進行多次抹壓,盡可能消除混凝土所產生的干縮裂縫。

(8)按規范要求留設試件。

 

 

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