福州建福廣場大體積混凝土澆筑技術
C40級超厚大體積混凝土澆筑,為避免混凝土產生有害結構裂縫,在原材料選用與配合比設計,混凝土供應與澆筑,混凝土內部溫度檢測與表面養護等方面采取了有效的措施。
福州建福廣場位于福州市古田路。建筑平面基本上為正方形。地上28層,地下2層。為全現澆外框內筒結構?;A底板總面積約為2300m2(49.2×47.8),其砼總量約為3900m3。整個基礎由內核心筒體區域的一個大承臺(面積約600m2),周邊眾多小承臺及各承臺間的底板組成。底板混凝土厚0.6m,承臺處混凝土厚達2.5m,砼設計強度等級為C40。
基礎底板混凝土強度高,厚度和體積大,施工時正值寒冷春季,突出難度如下:
降低大體積混凝土內部最高溫度和控制混凝土內外溫度差在規定限值(25℃)以內,存在3個極不利因素:①底板(承臺)混凝土超厚,要一次性澆筑,混凝土內部溫度不易散發;②混凝土強度等級高,一般需用硅525或硅425水泥,水化熱高;③春季施工,環境溫度低,混凝土內表溫差大。在這些因素綜合作用下,混凝土內部必然形成較高的溫度,存在著產生裂縫的危險。為防止混凝土產生裂縫(表面裂縫和貫穿裂縫),就必須從降低混凝土溫度應力和提高混凝土本身抗拉性能這兩方面綜合考慮。為此,我們編制了較為完整的施工方案。
1.C40大體積混凝土配合比設計及試配。
為降低C40大體積混凝土的最高溫度,最主要的措施是降低混凝土的水化熱。因此,必須做好混凝土配合比設計及試配工作。
1.1.原材料選用。
1.1.1.水泥:C40大體積混凝土應選用水化熱較低的水泥,并盡可能減少水泥用量。本工程選用525號煉石水泥。
1.1.2.細骨料:宜采用Ⅱ區中砂,因為使用中砂比用細砂,可減少水及水泥的用量。
1.1.3.粗骨料:在可泵送情況下,選用粒徑5-20mm連續級配石子,以減少混凝土收縮變形。
1.1.4.含泥量:在大體積混凝土中,粗細骨料的含泥量是要害問題,若骨料中含泥量偏多,不僅增加了混凝土的收縮變形,又嚴重降低了混凝土的抗拉強度,對抗裂的危害性很大。因此骨料必須現場取樣實測,石子的含泥量控制在1%以內,砂的含泥量控制在2%以內。
1.1.5.摻合料:應用添加粉煤灰技術。在混凝土中摻用的粉煤灰不僅能夠節約水泥,降低水化熱,增加混凝土和易性,而且能夠大幅度提高混凝土后期強度,并且混凝土的28天強度基本能接近混凝土標準強度值。故本工程采用60天齡期的混凝土強度來代替28天齡期強度,控制溫升速率,推移溫升峰值出現時間。
1.1.6.外加劑:采用外加UEA技術。在混凝土中添加約10%的UEA。試驗表明在混凝土添加了UEA之后,混凝土內部產生的膨脹應力可以抵消一部分混凝土的收縮應力,這樣相應地提高混凝土抗裂強度。
1.2.試配及施工配合比確定:
根據試驗室配合比設計,每立方米混凝土配合比為525號水泥400kg,連續級配碎石(粒徑5—20mm)1060kg,摻合料73kg,外加劑6kg,水170kg,坍落度160—180mm。
2.溫度預測分析:
根據現場混凝土配合比和施工中的氣溫氣候情況及各種養護方案,采用3D—TFEP程序對混凝土施工期溫度場及溫差進行計算機模擬動態預測,提供結構沿厚度方向的溫度分布及隨混凝土齡期變化情況,進行保溫養護優化選擇。根據計算,擬先在混凝土表面鋪一層塑料薄膜,中間覆蓋1—2層麻袋,上面再鋪一層塑料薄膜。
3.大體積混凝土施工方法:
3.1混凝土澆筑方案:
由于承臺混凝土厚達到2.5m,內部水化熱溫升偏高,內表溫差和降溫速率不易控制,同時考慮基坑支護已有偏移,必須盡快澆筑底板,但商品混凝土供應有問題,故確定混凝土澆搗分三個階段進行;第一階段澆搗周邊小承臺的下層部分(即底板底面高程以下的部分。下同);第二階段澆搗大承臺的下層部分;第三階段在大中承臺的下層部分澆搗后,緊接著從大承臺往邊擴散,澆搗整個基礎的底板部分(包括大小承臺的上層部分)。
3.2.混凝土澆筑:
為了使混凝土澆筑不出現冷縫,要求前后澆筑混凝土搭接時間控制在5小時內(初凝時間>8小時),因此,混凝土澆筑前經詳細計算安排澆筑次序、流向、澆筑厚度、寬度、長度及前后澆筑的搭接時間,實施了以下澆筑主案。
3.2.1.第一階段:兩臺混凝土輸送泵(另備用2臺),10輛罐車,另備用2輛,每個承臺獨立澆筑。
3.2.2.第二階段:自北向南采用斜面分層(分四層)澆筑,用“一個坡度、薄層澆筑,一次到頂”的方法。采用兩臺輸送泵(另備用2臺)布料,18輛罐車,另備用5輛。每臺輸送泵控制范圍6m。
3.2.3.第三階段:
3.2.3.1.底板從北向南順序澆搗,以4軸為界,每臺輸送泵控制范圍6m寬度澆筑前進。
3.2.3.2.中心承臺均覆蓋完成后,從D(C)軸中心筒體邊緣澆搗至A(I)軸。
3.2.3.3.余下部分均按每道6m寬度澆筑前進。
本階段采用兩臺輸送泵布料(另備用2臺),18輛罐車,另備用5輛。
3.3.混凝土振搗要及時,同時不漏振,但也不能過振,防止離析。
3.4.混凝土表面處理:
大體積混凝土表面水泥漿較厚,澆筑后3—4h內初步用水長刮尺刮平,初凝前用鐵滾筒碾壓2遍,再用木抹子搓平壓實,以控制表面龜裂,并按規定覆蓋養護。
4.混凝土內部溫度監測:
在核心筒大承臺范圍垂直埋設9根測桿(編號為A1—I1),另選 2個小承臺各埋入1根測桿(編號為A2、B2),每根測桿沿混凝土的厚度設5個測點(如圖b示意),合計11根測桿55個混凝土內部溫度測點;同時在混凝土外部設置氣溫測點2個,保溫材料溫度測點2個及養護水溫度測點1個,總計60個工作測點。另設60個備用用測點。所有工作測點都通過熱電偶補償導線與設置在測試房的微機數據采集儀相聯接,溫度監測數據由采集儀處理后自動打印輸出?,F場溫度監測數據由數據采集儀自動采集并進行整理分析,每隔一小時打印輸出一次每個測點的溫度值及各測位中心測點與表層測點的溫差值,作為研究調整控溫措施的依據,防止混凝土出現溫度裂縫。
5.養護措施:
5.1.第一階段施工完畢后,因承臺混凝土表面位于底板面層鋼筋以下60cm處,無法覆蓋保溫材料,于是在澆筑后4—5h采取間斷澆熱水的措施,盡量控制溫差。其間出現過溫差>25℃,及時采取了措施(水溫加高,并用碘鎢燈照射),溫差控制在25℃內。
5.2.第二階段與第三階段的施工間斷
很短,幾乎連續澆筑。當第三階段混凝土澆搗后4—5h內(根據實踐表明,在混凝土初凝前及時覆蓋,效果更好。),表面抹面后,澆溫水保養后,表面及時鋪一層塑料薄膜,中間覆蓋1—2層麻袋(底板區域1層,承臺區域2層),上面再鋪一層塑料薄膜進行保溫。在養護期間,隨時檢查混凝土表面的干濕情況及溫差(內表溫差達23℃時就發警報),及時澆水保持混凝土溫潤。其間大承臺溫差大于25℃,采取了燈照和上搭2m高塑料保溫棚,將溫差控制在25℃內。6.健全施工組織管理:
在制訂技術措施和質量控制措施的同時,還落實了組織指揮系統,逐級進行了技術交底,做到層層落實,確保順利實施。
7.混凝土的監測結果
7.1.混凝土澆筑溫度為13~21℃,混凝土澆搗及養護期間環境溫度日平均為10.1~22.3℃。
7.2.小承臺下層部分:中心混凝土最高溫度為60.0℃,面層混凝土最高溫度為37.4℃,底層混凝土最高溫度為49.2℃。小承臺上層部分:中心混凝土最高溫度為49.2℃,面層混凝土最高溫度為48.4℃。大承臺區域:中心混凝土最高溫度為70.5℃,面層混凝土最高溫度為57.2,底層混凝土最高溫度為52.6℃。從監測結果可看出:一般地,混凝土厚度越厚,體積越大,其內部的水化熱溫度峰值就越高。
7.3.隨著混凝土厚度、體積的增大,其內部熱峰值出現齡期也相應延長:小承臺上層部分(混凝土厚度為0.6m)中心熱峰出現齡期為1天,小承臺下層部分(混凝土厚度為1.9m)中心熱峰出現齡期約為2天,大承臺區域(混凝土厚度為2.5m)中心熱峰出現齡期為3~3.5天。
7.4.小承臺的下層部分混凝土澆搗后,因商品混凝土的供應接不上,混凝土施工被迫停了一周時間。在上層部分混凝土澆搗前,由于下層部分臨時表面位于基礎面層鋼筋網下方0.6m處,無法覆蓋保溫材料,于是采取現場燒熱水間歇澆灑的養護措施以提高面層混凝土溫度,其內表溫差基本被控制在25℃以內。
7.5.小承臺的上層部分混凝土厚度薄(只有0.6m厚),表面又得到很好的保溫,因而內表溫差極低,基本在10℃以下,最大為13.2℃。
7.6大承臺區域混凝土也分上下兩層澆搗,但由于間歇時間極短(只有4~6小時),分層的影響不明顯?;炷翝矒v后很重視保溫養護工作,在前17天齡期內全區域的內表溫差均控制在25℃以內,因養護期間遇陰雨天氣,混凝土表面基本處于水養護狀態,保濕良好。
8.施工中應注意的問題:
8.1.混凝土澆筑不應留冷縫,保證澆筑的交接時間,應控制在初凝前。
8.2.保證振搗密實,嚴格控制振搗時間,移動距離和插入深度,嚴防漏振及過振。
8.3.及時發出溫控警報,做好覆蓋保溫及保濕工作,但覆蓋層也不應過熱,必要時應揭開保溫層,以利于
散熱。
8.4.保證混凝土供應,確保不留冷縫。
8.5.做好現場協調、組織管理,要有充足的人力、物力、保證施工按計劃順利進行。
9.結束語:
經現場檢查,本基礎未發現溫度變形裂縫。實踐證明,在優化配合比設計,改善施工工藝,提高施工質量,做好溫度監測工作及加強養護等方面采取有效技術措施,堅持嚴謹的施工組織管理,完全可以控制大體積混凝土溫度裂縫和施工裂縫的發生,達到良好的自防水抗滲效果。另外,外加劑方面也可以糖類緩凝劑,養護分三個階段用3種水溫養護。
篇2:大體積混凝土澆筑
大體積混凝土澆筑
泵站地下部分為大體積混凝土結構,混凝土量為14100m3。按防水要求,底板和墻要一次連續澆筑完成?;炷亮看?,強度等級高,需用大量攪拌、運輸設備和勞動力,不利于流水作業。特別是混凝土的水化熱高,澆灌時間可能在7~9月高溫季節進行,對混凝土防裂不利?;炷恋乃療峤^熱溫升值一般可按下式計算。
T(t)=
式中T(t)--澆完一段時間t,混凝土的絕熱溫升值(℃);
W--每m3混凝土水泥用量(kg/m3);
Q--每kg水泥水化熱量(kJ/kg);
C--混凝土的比熱,一般取0.96(kJ/kg·℃);
ρ--混凝土密度,取2400kg/m3;
m--與水泥品種,澆筑時溫度有關的經驗系數,一般為0.2~0.4;
t--齡期(d)。
按本工程W= 280kg/m3,Q=335kJ/kg,則混凝土的最高水化熱絕熱溫度為:
Tma*= (℃)
再加上澆筑入模溫度(約25℃)很高,如不采取技術措施,很可能出現溫度裂縫,造成事故。為降低混凝土澆筑溫度和水泥水化熱溫度,結合本工程特點和施工條件,應采取以下幾項技術措施:
?。?)分段分層澆筑,沿長度方向分為二段,中間留后澆縫(圖5-103)。底板、墻壁和頂部梁板又分三次澆筑,待兩段澆完后,間隔4周,再用細石混凝土澆后澆縫,以利流水作業,減少一次混凝土澆灌量和攪拌運輸設備,削減溫度應力。
?。?)采用水化熱低的42號礦渣水泥和粒徑5~6cm的石子配制混凝土,在混凝土中摻加粉煤灰(55 kg/m3)和2%的木鈣減水劑,降低水泥用量和水化熱量。在底板和墻混凝土中摻加10%~15%的毛石吸熱,并節省混凝土。配備專人下石,做到分散均勻。
?。?)氣溫高于25℃時,石子灑水,砂覆蓋葦席降溫。在水中適當加入冰屑和冰水,降低水溫和混凝土澆灌入模溫度。
?。?)混凝土采取薄層澆筑,每層厚度不大于30cm。澆筑時,在基坑內設4臺軸流通風機,以加速熱量散發。
?。?)加強混凝土養護和保溫,底板采取在后澆縫一側砌二皮磚灌水養護,墻壁掛草墊,上表面覆蓋兩層草袋,設專人及時澆水養護,時間不少于28d。在泵房三側及時回填土,做排水層保溫,提高早期強度,以利防裂。
?。?)加強混凝土的測溫工作,及時分析,控制混凝土內外溫差在20℃以內。如發現溫差過大,應及時采取保溫或回填等措施進行處理。
?。?)避免降溫與干縮共同作用,在混凝土墻壁拆模養護后,隨即在三側回填土,使地下水位上升2/3全高,使整個泵站地下部分保持濕潤狀態,預防在降溫最危險期混凝土產生過大的脫水干縮和溫度變化造成應力累加,在后期出現裂縫。
混凝土攪拌能力設置,按底板混凝土澆灌強度確定?;炷脸跄龝r間按4h考慮,每層澆筑厚度取0.3m,則每班(8h)的混凝土攪拌能力應為24.1×28.5×0.3×8/4=412m3。在攪拌站設置J3-1500型攪拌機1臺,班產量為160m3,J1-800型攪拌機3臺,班產量為85×3=255 m3,總產量為415 m3,可以滿足要求?;炷敛捎?.5t翻斗汽車運輸,運距1km,每小時5趟,每班按8h計,可運56 m3,需要汽車412/56=7.4臺,考慮備用,采用10臺。
混凝土澆筑根據不同部位采用三種方式進行:
?。?)基礎底板混凝土用翻斗汽車運到現場后,直接傾入吊斗內,用1臺塔吊,2臺履帶吊吊混凝土吊斗作為分布澆灌。另在基坑端部及兩側設溜槽,坡度為45°~60°,翻斗汽車直接將混凝土傾入料斗,流入溜槽,通過活動平臺的漏斗、串筒下到基礎坑作分布澆灌,在平臺上鋪以人工扒料。
?。?)墻壁澆灌在頂部利用鋼支護作支架,設置活動平臺4個下吊串筒,用塔吊吊混凝土吊斗澆灌,澆完一處再將活動澆灌平臺吊至下一部位,同法澆灌。三側墻下部輔以混凝土溜槽,用汽車直接傾料澆灌(圖5-102)。
?。?)頂部梁板用塔吊、履帶吊車直接吊混凝土吊斗澆灌。
篇3:底板大體積混凝土澆筑
底板大體積混凝土澆筑
1 澆筑施工工藝流程
布置混凝土汽車泵→混凝土供貨驗收→開機、泵送砂漿、潤管→澆筑第一區第一層混凝土→振搗→作業面推進→澆筑第二區第一層混凝土→振搗→返回混凝土第一區第二層混凝土→振搗循環作業混凝土表面第一次趕平、壓實、抹光→混凝土表面二次趕平、壓實、抹光→混凝土及時覆蓋保溫保濕養護→混凝土測溫監控
2 混凝土澆筑順序
本工程兩棟樓的澆筑順序:10號樓由西向東,11號樓由東向西澆筑。
每棟樓采用兩個振搗小分隊,每個小分隊分為6 路向前推進,首泵料分別投放在起始澆筑的基礎底板大角,基礎底板混凝土澆筑順序圖如圖7-1 所示。
考慮泵送混凝土坍落度大,當混凝土澆筑至電梯井坑相鄰軸跨時,電梯深坑底板混凝土先下料澆筑。
根據現場交通環境,安排泵車??课恢玫姆桨笀D如基礎泵送方案圖如圖7-2 所示。
3 澆筑方法
采用一次性連續澆搗方案,分三層澆筑,每層約550mm 厚左右,分層厚度標志在底板鋼筋馬凳腿上刷紅色漆。底板振搗采用斜坡式分層振搗,斜面由泵送混凝土自然流淌而成,坡度控制在1:3 左右,振搗工作從澆筑層的底層開始逐漸上移,以保證分層混凝土間的施工質量。
混凝土在振搗過程中宜將振動棒上下略有抽動,使上下混凝土振動均勻每次振搗時間以20~30為宜(混凝土表面不再出現氣泡、泛出灰漿為準),振搗時,要盡量避免碰撞鋼筋,管道預埋件等。振搗棒插點采用行列式的次序移動,每次移動距離不超過混凝土振搗棒的有效作用半徑的1.25 倍,一般振動棒的作用半徑為30~40cm 。振搗操作要"快插慢拔"防止混凝土內部振搗不實;要" 先振低處,后振高處", 防止高低坡面處混凝土出現振搗"松頂"現象?;炷恋男泵娣謱铀椒较蝈e開距離大于4m, 混凝土澆筑的斜面分層如圖7-3 所示:
圖7-1 基礎底板混凝土澆筑順序
圖7-2 泵車??课恢玫姆桨笀D
圖7-3 混凝土澆筑的斜面分層示意圖
3.1 外墻底板上30cm 高導墻
外墻根部的施工縫在底板上30cm 處, 該部位有固定模板的鋼管,有剪力墻定位梯子筋,并設置了鋼板止水帶,混凝土下料不能直接將泵送混凝土傾入模板中央,振搗必須慢速、細致的操作。
3.2 人防出口處混凝土澆筑
人防出口處有橡膠止水帶及其固定鋼筋箍,混凝土下料傾倒注意避免沖移止水帶,振搗時振動棒不得直接接觸止水帶。
3.3 電梯深坑澆筑 電梯深坑的底板混凝土應先下料振搗,待坑壁混凝土澆筑時,底部不致返漿,振搗操作應分層振搗,分層厚度0.5cm。電梯井深坑在混凝土澆筑過程中,容易出現井筒移位、跑模的質量病,為防止模板移位,除支模時采用外頂內撐的固定方式支模,一定要注意在井筒模周邊對稱下料,對稱振搗,禁止一側混凝土一次澆筑到頂。
3.4 框架柱根部
應是混凝土下料振搗密實的重點部位,操作工應防止漏振、欠振;
4 鋼筋防止移位措施
采取定點下料,對稱振搗的措施防止混凝土將鋼筋推離設計位置。底板上剪力墻及柱插筋采用定位箍控制豎向筋的間距,豎筋外套PVC 管防止水泥漿污染,澆筑現場安排專人看護。
5 泌水處理
大體積混凝土澆筑、振搗過程中,容易產生泌水現象,泌水現象嚴重時,可能影響相應部分的混凝土強度指標。為此必須采取措施,消除和排除泌水。一般情況下上涌的泌水和浮漿會順著混凝土澆筑坡面下流到坑底。施工中根據施工流水,大部分泌水可排到集水坑和電梯井坑內,然后用潛水泵抽排掉,局部少量泌水采用海綿吸除處理。
6 表面防裂施工技術要點
大體積泵送混凝土經振搗后表面水泥漿較厚,容易引起表面裂縫,首先,要求在振搗最上一層混凝土時,控制振搗時間,注意避免表層產生太厚的浮漿層;在澆搗后,必須及時用2m 長括尺,將多余浮漿層刮除,按施工員測設的標高控制點,將混凝土表面括拍平整。有凹坑的部位必須用混凝土填平,在混凝土收漿接近初凝時,混凝土面進行二次抹光,用木蟹全面仔細打抹兩遍,既要確?;炷恋钠秸?,又要把其初期表面的收縮脫水細縫閉合,在混凝土收漿凝固施工期間,除了具體施工人員外,不得在未干硬的混凝土面上隨意行走,收漿工作完成的面必須同步及時覆蓋表面養護保護層。