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大體積混凝土結構施工的監(jiān)理控制

2006-08-07 10:15    【  【打印】【我要糾錯】

  建筑工程中的大體積混凝土結構中,由于結構截面大,水泥用量多,水泥水化所釋放的水化熱會產(chǎn)生較大的溫度變化和收縮作用,由此形成的溫度收縮應力是導致鋼筋混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因。這種裂縫有表面裂縫和貫通裂縫 2 種,在不同程度上都屬有害裂縫。

  大體積混凝土施工中監(jiān)理的控制主要是澆筑混凝土水化熱和內外溫差過大可能所帶來的一系列質量問題而必須采取的技術措施。為了有效地控制有害裂縫的出現(xiàn)和發(fā)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。一是選用低水化熱或中水化熱的水泥品種配制混凝土,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(shù)一般在 2.3~3.0 左右。石子粒徑一般都要求采用連續(xù)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(yǎng)護和內部溫度進行監(jiān)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、大體積混凝土施工準備的監(jiān)理控制

 。1)審核施工方提交的施工組織設計,重點檢查大體積混凝土在材料供應方案,混凝土澆搗方案,大體積混凝土測溫及混凝土養(yǎng)護等方面的施工組織及專項技術措施。

  施工單位在工程開工前或在基礎施工中一般都會提供±0.00 以下基礎工程施工組織設計,但未必都會有大體積(大底板)混凝土施工詳細完善的章節(jié)內容,所以,必須要求施工單位在所上報的施工組織設計中具備以上所述的內容。如無,則應要求編寫單項的“方案”。由此達到 2 個目的,一是詳細審核其方案時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落實情況準備的如何。

  監(jiān)理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(xiàn)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。

 。2)現(xiàn)場監(jiān)理項目部要考察審核商品混凝土攪拌站施工資質及供應量情況,在一個攪拌站無法滿足工程連續(xù)澆筑供應混凝土的情況下還應選擇二家單位聯(lián)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(shù)必須完全一致。

  (3)針對大體積混凝土降低水化熱等技術措施監(jiān)理應組織建設方、設計方、施工方等有關方面進行專題討論。

 。4)根據(jù)編制的大體積混凝土施工實施細則的內容組織監(jiān)理人員進行大體積混凝土澆筑監(jiān)控要點的技術交底,明確大體積混凝土澆筑的監(jiān)理重點,并明確每個監(jiān)理人員的職責。

  2 、大體積混凝土施工質量保證的技術措施和控制方法

  2.1 大體積混凝土澆筑的質量控制

  根據(jù)混凝土配合比要求,跟蹤檢查進入現(xiàn)場的混凝土質量,監(jiān)理工程師應目測混凝土和易性,離析狀況,混凝土用料規(guī)格,并按施工組織設計要求定時、定量抽查混凝土塌落度。一旦發(fā)現(xiàn)異常情況,應提出暫緩該車或該批混凝土澆搗,并報總監(jiān)理工程師處理。

  檢查現(xiàn)場試塊操作人員試塊制作組數(shù)應符合規(guī)范要求,試塊制作應規(guī)范,試塊抽取應有代表性,反映不同泵站及時間段混凝土強度。試塊拆模后應及時送至標準養(yǎng)護室存放,并與施工現(xiàn)場同條件養(yǎng)護混凝土試塊同步制作(按設計和施組要求)。

  商品混凝土到現(xiàn)場后嚴禁加水,若因為混凝土塌落度而影響泵送時,應立即將不合格混凝土推出現(xiàn)場,并及時通知混凝土攪拌站進行調整。

  基礎承臺板混凝土澆搗,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(jiān)理人員應現(xiàn)場檢查混凝土振搗的均勻性,嚴禁出現(xiàn)振搗不實或漏振情況。

  經(jīng)常觀察澆搗面混凝土狀況,一旦發(fā)現(xiàn)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(xiàn)施工冷鋒,施工現(xiàn)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(xù)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(xiàn)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(xiàn)技術問題。

 。2)根據(jù)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,并澆水濕潤。薄膜覆蓋必須落實,薄膜內保留一定水分,其它保溫材料根據(jù)溫度變化分層覆蓋。

  (3)基礎承臺混凝土澆筑過程中要采取措施,降低混凝土的入模溫度,控制坍落度,控制坍落度的波動,不得加水,并要振搗密實。

  (4)混凝土澆搗方法從一個方向斜坡式分層連續(xù)澆搗,不留施工縫。

 。5)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。

  2.2 大體積混凝土養(yǎng)護的控制

  根據(jù)方案布置圖,混凝土澆筑前檢查測溫點布設情況及防止?jié)仓䲡r損壞該設施,并建立測溫點初始值;炷脸跄埃鋵嵍蚊谒幚,克服由于早期脫水引起的裂縫,并適量澆水后覆蓋薄膜,并落實保溫措施。根據(jù)施組要求,嚴格檢查混凝土保溫措施落實情況。混凝土澆搗過程中以及養(yǎng)護期內,應嚴密監(jiān)測混凝土內溫度變化情況。自澆搗時起 1~7 d,每 1 h 測定一次;第 8~14 d,每 4 h 測定一次。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。

  大體積混凝土養(yǎng)護一般不少于 7 d,并根據(jù)板中心混凝土溫度變化及同條件養(yǎng)護的混凝土試塊強度確定養(yǎng)護周期。

  混凝土的養(yǎng)護應采用保溫,保濕及緩慢降溫的技術措施,一般在澆筑在厚度大于 3 m 時,要求考慮在大體積混凝土內部設置冷卻水循環(huán)降溫措施,設冷卻水管,并通過溫度檢測控制混凝土中心與表面的溫度或混凝土內部與冷卻水的溫度控制在 25℃以內。

  2.3 降低水泥水化熱和變形

 。1)在厚大無筋的或少筋的大體積混凝土中,摻加總量不超過 20%的大石塊,減少混凝土的用量,以達到降低水化熱和節(jié)省水泥的目的。

 。2)改善配筋。為了保證每個澆筑層上下均有溫度筋,可建議設計人員將分布筋做適當調整。溫度筋宜分布細密,一般用 ф 8 鋼筋,雙向配筋,間距 15 cm.這樣可以增強抵抗溫度應力的能力。

  2.4 其他方面

 。1)改善約束條件,削減溫度應力。采取分層或分塊澆筑大體積混凝土,合理設置水平或垂直施工縫,或在適當?shù)奈恢迷O置施工后澆帶,以放松約束程度,減少每次澆筑長度的蓄熱量,防止水化熱的積聚,減少溫度應力。對大體積混凝土基礎與厚大的混凝土墊層之間設置滑動層,如采用平面澆瀝青或鋪卷材。在垂直面、鍵槽部位設置緩沖層,如鋪設 30~50 mm 后瀝青木絲板或聚苯乙烯泡沫塑料,以消除嵌固作用,釋放約束應力。

  (2)提高混凝土的極限拉伸強度。選擇良好繼配的粗骨料,嚴格控制含泥量,加強混凝土的振搗,提高混凝土密實度和抗拉強度,減小收縮變形,保證施工質量。采取二次投料法,二次振搗法,澆筑后及時排除表面積水,加強早期養(yǎng)護,提高混凝土早期或相應齡期的抗拉強度和彈性模量。在大體積混凝土的基礎內設置必要的溫度配筋,在截面變形和轉折處,底、頂板與墻轉折處,孔洞轉角及周邊,增加斜向構造配筋,以改善應力集中,防止裂縫出現(xiàn)。

  3 、大體積混凝土的信息化施工

  大體積混凝土施工應加強測溫和溫度控制,實行信息化控制,隨時控制混凝土內的溫度變化,以便及時調整保溫及養(yǎng)護措施,使混凝土的溫度梯度和濕度不至過大,以有效控制裂縫的出現(xiàn)。

  3.1 溫度監(jiān)測

  為掌握基礎內部混凝土實際溫度變化情況,了解冷卻水管進出水溫度,對基礎內外部以及進出水管進行測溫記錄,密切監(jiān)視溫差波動,來指導混凝土的養(yǎng)護工作,并同時控制冷卻水流量以及流向。

  測溫設備可采用“大體積混凝土溫度微機自動測試儀”,溫度傳感器預先埋設在測點位置上,基礎承臺測點位置分承臺內部、薄膜下溫度、室內室外溫度、冷卻水管進、出水溫度設置。測點溫度、溫差以及環(huán)境溫度的數(shù)據(jù)與曲線用電腦打印繪制。當混凝土內外溫差超過控制要求時,系統(tǒng)馬上報警。測溫點的布置應考慮由于大體積混凝土澆筑順序時間不一致,應由各區(qū)域均勻布置,核心區(qū)、中心區(qū)為重點。

  3.2 監(jiān)測結果及其分析

  根據(jù)各測點所測溫度匯總混凝土溫度情況表,并繪制基礎混凝土升降溫曲線,了解本工程大體積混凝土測溫情況和特點。根據(jù)一般規(guī)律,大體積混凝土澆搗結束后,在基礎的中心部位將形成一高溫區(qū),升溫時間為 60~70 h,高溫持續(xù)時間較長,均在 30~40 h.混凝土的入模溫度較高,會加快水泥水化的進行,故早期水化熱積聚上升,將造成混凝土的升溫速度加快。當混凝土保溫層揭除后,混凝土表面溫度會明顯受晝夜大氣溫度的影響,溫度下降。一般循環(huán)冷卻水帶走的中心部位混凝土的熱量較四周表面和底部要多,因此,中心部位混凝土因冷卻水所產(chǎn)生的降溫數(shù)值大,混凝土四周表面和底部所產(chǎn)生的降溫數(shù)值小。在實際施工中可根據(jù)詳細測溫情況,進行分段計算。

  參考文獻

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  [7] 朱泊芳。 大體積混凝土溫度應力與溫度控制[M]. 北京: 中國電力出版社, 1999.

  碧森尤信·王 輝 楊長清

延伸閱讀:混凝土 結構 施工
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