作者简介:杨惠,广东省第一建筑工程有限公司。
摘要:文章结合实际工程重点对烧成窑中顶板大体积混凝土的施工技术进行分析。
关键词:烧成窑;顶板;大体积混凝土;施工
1工程概况
工程位于肇庆市德庆县悦城镇,是广州石井德庆水泥有限公司拟建的新型干法2500t/d水泥熟料生产线,属大中型水泥厂。本工程项目名称:烧成窑中。本工程为广州石井德庆水泥有限公司(2500t/d)工程的一个子项目工程,由广东省第一建筑工程有限公司施工。
本工程为钢筋混凝土墙+板式无梁框架结构,分为1#窑墩、2#窑墩及3#窑墩。三个窑墩呈直线排列,外墙为清水混凝土;窑墩首层底板已浇注完毕,混凝土龄期满足要求,底板下土层地基设计承载力特征值为fak=700kpa,均可作为顶板支承层。
1#窑墩的标高为6.456米,顶板尺寸为5.58×9.65×2.50(厚)m;2#窑墩的标高为7.040米,顶板尺寸为:5.62×8.90×2.50(厚)m;3#窑墩的标高为7.308米,顶板尺寸为:8.30×10.0×2.50(厚)m。
顶板混凝土强度等级为C25,其最小断面尺寸均大于1m以上,属于大体积混凝土,本方案针对大体积混凝土的控制温度差值、控制裂缝开展的有关施工措施进行论述。
混凝土配制、生产对砼进行性能优化和严格质量控制是该顶板裂缝控制的基础,我们将优选混凝土供应商,并对混凝土配制、生产进行如下控制:
2.1混凝土原材料及配合比的优选
2.1.1水泥
水泥应符合GB/T175及其它相关标准的规定,采用42.5号矿渣硅酸盐水泥,可降低内部水化热,减小温差应力,避免裂缝产生。充分利用混凝土的后期强度,在水灰比不变的情况下,减少水泥用量。
2.1.2砂石
中粗砂,含泥量不超过3%;石采用级配良好5~30mm的石,含泥量小于1%,针片状含量小于15%。搅拌站需对砂石料场搭棚,防止生产用砂石料受太阳光直射而增加了混凝土入模温度,或因下雨导致砂石料含水率变化而影响混凝土质量的稳定。
2.1.3拌合用水
砼工程拌制混凝土用水应符合JGJ63规定,一律采用市政自来水,并在砼搅拌过程中采用冰块降低水温,以降低砼的出料及入模温度。
2.1.4外加剂
外加剂应符合GB8076—1997规定,并应具有质量证明书,其掺量应按GBJ119的规定通过试验确定。大体积混凝土的外加剂采用高效木磺素减水剂,以减少混凝土的用水量,降低水化热,并增强砼的和易性。
2.1.5粉煤灰
粉煤灰作为掺合料应符合GB1596—91有关规定,粉煤灰应有质量证明书,其掺量应按JGJ28的有关规定通过试验确定。
3混凝土生产、运输的质量保证
要求商品混凝土搅拌站生产时落实原材料进场检验、生产过程确保计量精确、出厂时严格检测,运输能及时送达四个关键环节的工作质量,确保送达施工现场的商品混凝土就是优选出的优质抗裂混凝土。
按现场施工进度要求,安排足够的搅拌站和搅拌车承担大体积混凝土生产供应,确保现场混凝土浇筑速度均匀,混凝土厚度平稳增加,避免引起较大温差值。
砼浇筑工艺
①清理基层的杂物,浇水湿润基层,但不允许存在积水现象。
②砼浇筑应自离泵站最远点开始浇筑,逐步后退至泵站最近点结束,浇捣时采取“一个坡度、先低后高、斜面分层、循环渐退、自然流淌、一次成型”的施工工艺。将每层厚度控制在50cm之内,连续浇筑至设计标高后拆管后退。每个覆盖面不得大于4m,上层砼必须在下一层砼初凝前(约4小时)覆盖,防止施工冷缝。
③泵送出料点需沿流淌方向分前、中、后三排进行振捣,每排布置2台振动棒。最前面为密振:振点密集均匀,经过分层分皮接合至最后设计面标高;中间为引振:以振点少、振点散为主,以达到均匀布料为目的;最后为缓振:以散振、缓振为主,以防加剧流淌长度。振捣砼时,振动棒应做到“快插慢拔”,新旧砼接触面须插入先浇砼面5~10cm,以消除冷缝。振动棒每次移动距离不超过振捣器作用半径的1.5倍(约400mm),在斜面底部和边角处要加强振捣,振捣器与模板边缘距离不得超过0.5倍振捣器有效作用半径,且不得漏振,并尽量避免碰撞钢筋和预埋管件。每一插点振捣时间以20~30秒为宜,一般以混凝土表面呈水平并出现均匀的水泥浆和不再冒气泡、不显著下沉时,即可停止振捣。
④浇筑顶板砼时,每隔半小时,在砼初凝时间内,进行二次振捣,以排除砼因泌水在粗骨料、水平筋下部生成的空隙,提高砼与钢筋之间的握裹力,增加密实度,提高抗裂性。浇筑成型的砼表面水泥砂浆较厚,在浇灌2~4h内按设计标高用刮尺刮平,在初凝前将砼表层抹平、压实,使砼表面密实。
⑤大体积的砼浇灌,在出现泌水情况时,在顶板砼低位处用软轴抽水泵排水。
⑥砼浇灌过程中,要随时采取措施预防钢筋、模板、预埋件发生移位。砼输送管道下搭设Φ48mm钢管排架架起,不得搁置在上排钢筋上,排架随砼浇捣进度及时拆除。
⑦在顶板面作好标高标志,保证混凝土面的标高控制及平整度,在砼浇注至标高时,安排专人用刮尺刮平表面浮浆,用铁辊筒滚压2~3遍,控制好终凝前砼表面的二次抹光,以防止表面龟裂,表面处理时间宜控制在1.5h以内。
⑧为有效控制顶板的裂缝,重点落实好以下几项工作:
第一,顶板混凝土施工前,对顶板模板彻底清理干净,防止积水作业;提前落实天气预报情况,选取阴天时进行该顶板的施工,尽可能避免在高温阳光天气或大雨天气施工,确保顶板混凝土不因高温天气或下雨而造成混凝土温峰的增加或雨水使混凝土水灰比发生较大变化而导致混凝土开裂。
第二,确保现场混凝土泵送的能力,利用2台输送泵,每小时额定泵送混凝土能力为25立方米,尽可能缩短浇灌的时间。
第三,采用较低坍落度的泵送混凝土,严格控制两次下料之间的距离不得大于3米,防止混凝土水平流动而出现混凝土各组份相对分离,导致砂浆集中部位混凝土的收缩增大而抗裂性能降低。
4混凝土保温、保湿养护
该顶板表面积大且厚度大,必须同时完全按照大体积和大表面积混凝土的特点进行保温和保湿,方能有效防止早期混凝土干缩和温度收缩裂缝的产生,采取以下技术措施:
①按照顶板混凝土温度计算与测温管理办法进行温度传感器的埋设和温度监控,采取措施将混凝土内外温差值控制在25℃以内。
②混凝土浇筑时,做到边抹面边用不透水塑料薄膜覆盖,收面时只揭开作业表面,收面完成后马上将原塑料薄膜复位,确保薄膜紧贴混凝土表面,使浇筑时不会出现混凝土表面因阳光或风的影响而较快失水。
③塑料薄膜紧贴混凝土后,立即用湿草袋覆盖于表面,这样进行浇捣进程中的混凝土保湿。
④在浇捣后12小时内,在顶板的四周用砖砌蓄水池,砌砖高度为20厘米,待混凝土终凝后立即蓄满水。
混凝土浇筑后早期7天,严格按照测温管理办法对顶板各部的温度进行监控,当内外温差超过22℃时,专职测温工程师应立即通知专职保湿保温工程师,启动必要的措施准备,若混凝土温差值继续增大时则及时采取加热水保温措施:
一种办法是向蓄水池加入高于混凝土表面温度的热水,同时进行必要的搅拌,使新加入的热水与原池中养护水温度中和,将混凝土表面的温度值适当提高。
另一种办法是用电加热管在蓄水池的不同部位进行加热,边加热边用扫帚进行搅拌,将蓄水池的温度及时提升。
5现场测温管理办法
5.1测温仪与温度传感器埋设
我公司采用数字式JDC-2温度测试仪,进行控温测量,特点是预埋式传感器采集温度信号,温度值准确可靠。测温传感器长度规格有:0.5m、1.0m、1.5m、2.0m、2.5m、3.0m等。
5.2测点布置
温度传感器布置于模板及顶板中心部位。浇捣混凝土时,避免振动棒直接接触测温传感器,同时保护好传感器测温线。
5.3测温时间间隔
①在混凝土达到温峰值之前,每2小时测温一次;
②当混凝土内外温差值大于22℃时,每1小时测温一次,并通知负责保湿保温工程师,准备采取降低混凝土内外温差措施;
③混凝土温峰后,每4小时测温一次,直至内外温差值小于8℃为止;
④建立《测温记录表》,由测温人员及时填写记录。