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大体积混凝土施工方法及工艺要求

点击数: 更新时间:2014-11-23 21:15:14

 

6.1  施工工艺流程

测量放线→钢筋、模板验收合格→固定汽车泵→接泵管→混凝土浇筑→混凝土养护→测温

6.2  测量放线

    测量仪器:经纬仪1台,水准仪1台,50m 长钢卷尺1把,5米标尺1根。以上设备应预先进行检验,计量合格,以确保测量用具的精度。

    标高的测设:依据现场引入的水准点用水准仪和标尺将底板标高引测至基坑边,用红三角标识,标出标高。基础底板施工的标高控制点引至基坑护坡桩内侧混凝土表面,以便于引测。现场备有水准仪,对集水坑等标高重点控制,以便随时抄平,控制标高正确性。

    轴线的投测:底板施工的轴线在底板筋绑扎后,投测在底板钢筋上,主要轴线及墙柱定位边线弹出黑墨线,并用红油漆涂标。投测的纵、横线各不少于2条,经角度、距离校核无误放出其他轴线和墙柱外包边线、电梯井线、集水坑。墙柱筋插入前将其边线用红油漆标于底板上层钢筋上,以保证其位置正确。

6.3  底板混凝土浇筑

1、本工程基础底板较厚,因此采用斜面分层方法浇筑,每层浇筑厚度控制在500mm 左右,由北向南连续浇筑。为使混凝土振捣密实,每个泵出料口各配备3台振捣棒(再留置3 台备用),分三道布置。第一道两台振捣棒布置在出料口处,使混凝土形成自然流淌坡度,第二道布置在坡脚处,确保混凝土下部密实,第三道布置在斜面中部,在斜面上各点要严格控制振捣时间、移动距离和插入深度。砼初凝时进行二次振捣,提高砼的密实度。

2、混凝土振捣,振捣棒的操作要做到:快插慢拔,均匀振捣,插点均匀排列(插点采用并列式和交错式均可);插点间距为300~400mm ,插入到下层尚未初凝的混凝土中约50~100mm,振捣时依次进行,不要跳跃式振捣,以防止发生漏振。每一个振点的振捣延续时间20秒,当混凝土表面不再下沉、不出现气泡、表面泛出灰浆为止。振动器插点要均匀排列,可采用“行列式”或“交错式”的次序移动,但不能混用。每次移动位置的距离应不大振动棒作用半径的1.5倍。

    3、集水坑、电梯井部位混凝土浇筑,集水坑、电梯深坑的底板混凝土应先下料振捣,待坑壁混凝土浇筑时,底部不致返浆,振捣操作应分层振捣。电梯井深坑在混凝土浇筑过程中,容易出现井筒移位、跑模的质量通病,为防止模板移位,除支模时采用外顶内撑的固定方式支模,一定要注意在井筒模周边对称下料,对称振捣,禁止一侧混凝土一次浇筑到顶。

    4、钢筋防止移位措施采取定点下料,对称振捣的措施防止混凝土将钢筋推离设计位置。底板上剪力墙及柱插筋采用定位箍控制竖向筋的间距,浇筑现场安排专人看护。

    5、泌水处理大体积混凝土浇筑、振捣过程中,容易产生泌水现象,泌水现象严重时,可能影响相应部分的混凝土强度指标。为此必须采取措施,消除和排除泌水。一般情况下上

涌的泌水和浮浆会顺着混凝土浇筑坡面下流到坑底。施工中根据施工流水,大部分泌水可排到集水坑和电梯井坑内,然后用自吸泵抽排掉,局部少量泌水采用海绵吸除处理。当表面泌水消去后,用木抹子压一道,减少混凝土沉陷时出现沿钢筋的表面裂纹。

    6、泵送工艺

    1)泵送混凝土前,先把储料斗内清水从管道泵出,达到湿润和清洁管道的目的,然后向料斗内加入润管砂浆,润管砂浆泵至料斗内用塔吊吊出。润滑管道后即可开始泵送混凝土

    2)开始泵送时,泵送速度宜放慢,油压变化应在允许值范围内,待泵送顺利时,才用正常速度进行泵送。

    3)泵送期间,料斗内的混凝土量应保持不低于在缸筒口上100mm 到料斗口上150mm 之间为宜。避免吸入空气而造成塞管,反之料斗内混凝土太多则反抽时会溢出并加大搅拌轴负荷。

    4)混凝土泵送宜连续作业,当混凝土供应不及时,需降低泵送速度,泵送暂时中断时,搅拌不应停止。当叶片被卡死时,需反转排除,再正转、反转一定时间,待正转顺利后方可继续泵送。

    5)泵送中途若停歇时间超过20min、管道又较长时,应每隔5min开泵一次,泵送小量混凝土,管道较短时,可采用每隔5min 正反转2-3个行程,使管内混凝土蠕动,防止泌水离析,长时间停泵(超过45min)气温高、混凝土坍落度小时可能造成塞管,宜将混凝土从泵和输送管中清除。下一车混凝土到场前,禁止将该车中混凝土泵送完。

    6)泵送先远后近,在浇筑中逐渐接管。

    7)泵送将结束时,估算泵管内和料斗内储存的混凝土量及浇捣现场所欠混凝土量(150mm 径管每100m有1.75m3),以便决定拌制混凝土量。

    8)泵送完毕,应立即清洗混凝土泵和管道,管道拆卸后按不同规格分类堆放。

7、二次振捣、二次抹压,为消除混凝土表面裂缝,提高混凝土强度、密实性和抗渗能力,本次大体积混凝土浇筑采用“二次振捣、二次抹压”施工工艺。

1)二次振捣

    底板面层混凝土浇筑完成并经第一次振捣后,在混凝土初凝前2小时进行第二次振捣。

二次振捣范围仅针对底板表面1000mm 范围内,底层混凝土其实在工程施工中,也都间接或直接的进行过混凝土二次振捣,因为当在浇筑完的下层混凝土进行上部浇筑时,使用插入式振动器,依靠重力插入下层,振动器的振动就会对下层混凝土进行二次振捣。二次振捣采用插入式振捣棒进行振捣,振捣标准同首次振捣,但幅度比一次振捣要轻,以振捣器范围混凝土表面停止泛浆,没有明显下沉为止,然后缓慢拔出振捣棒;振捣棒应快插慢拔,当振动棒小心地拔出后,混凝土能自行闭合,而不会留下拔孔。

    2)二次抹压

    混凝土二次振捣完成后,立即进行抹压工作。在混凝土终凝前1-2小时对表面进行二次抹压处理。二次抹压完成后,立即铺盖塑料薄膜及棉被进行保温养护。

6.4  底板混凝土的保温与养护

    1、底板混凝土保温养护采用覆盖一层塑料薄膜+一层毛毡的方式。混凝土浇筑完成出面后,立即覆盖塑料薄膜和毛毡,从出料口依顺序后退收面,边覆盖,已覆盖完成的部位禁止再上人踩踏。墙柱插筋之间空间除采取上述措施外,插筋外侧要用毛毡进行包裹。根据测温的情况,随时调整覆盖保温层的材质、措施及厚度,控制砼内外温差不大于25℃。底板混凝土覆盖养护时间不得少于14d。墙、柱内部内部底板采用覆盖塑料薄膜+一层毛毡,墙、柱根部采用毛毡包裹,从地面上返1m高度。墙、柱部位需覆盖严密,不得留有缝隙。

    2、混凝土强度达到1.2MPa 之前,不得上料、上机具、上脚手、模板、钢筋、支架等。

底板保温养护期间,应加强现场安全防火管理,施工区严禁烟火,确保保温措施自始至终起到作用,严禁随意掀开保温层。 在保温养护期间,必须揭开保温层时,只在局部进行,并且在工作完成后,及时覆盖。

    3、保温覆盖层的拆除应分层逐步进行,当混凝土的表面温度与环境最大温差小于15℃时,方可拆除。

6.5  试块的留置

    试块制作必须设标养试块以及同条件养护试块,试块按照超过1000m 3连续供应的大体积混凝土,每200m3制作一组标养试块,不足200m3的也按一组考虑。

    1、标准养护试块室内温度20±2℃,湿度95%以上。

    2、抗渗试块按每500m³留置一组。

    随着气温的降低,及时维护现场养护室的温、湿度达到规范要求,标准养护试块制作后

立即送至现场养护室内养护,并做好运输过程中对试块的保温工作,以保证标准养护试块在

规范条件下进行养护,真实评估混凝土强度情况。

6.6  混凝土温度监控

    底板混凝土浇筑后,必须进行温度监测,检测混凝土表面温度与结构中心温度。以便采取相应措施,保证混凝土的施工质量。当混凝土内、外温度差超过25℃时,应紧急增加覆盖一层保温被,控制温差。

    1、测温点布置:因常规测温方法需留设测温孔,这种方法不仅测试精度不高,而且给施工带来诸多不便,影响施工进度,因此本工程施工时拟采用电子测温仪测温。测温探头在混凝土浇筑前埋入测温位置,既能保证施工质量,同时还能测量混凝土入模温度。

本工程采用电子测温,测量混凝土内部温度。温度传感器分三层布置,每个测点分别布置在每层混凝土底部、中部及上部,以测量底板内部及表面温度。测温点的布置选取底板边、底板中部、及电梯深坑等具有代表性的典型部位,其中靠近底板边的测温点距板边不超过500mm。

    2、测温注意事项:电子传感器导线应缠绕在马凳筋上,浇筑及振捣混凝土时应注意勿将其损坏。

    3、测温元件的选择应符合下列规定:测温元件的测温误差应不大于0.3℃;测温元件

安装前,必须在浸水24h后,按上述的要求进行筛选。测温元件的安装及保护应符合下列规定:1)测温元件安装位置应准确,固定牢固,并与结构钢筋及固定架金属体绝热;2)测温元件的引出线应集中布置并加以保护;3)混凝土浇筑过程中,下料时不得直接冲击测温元件及其引出线,振捣时,振捣器不得触及测温元件及其引出线,振捣棒插入点距离测温部位不得小于250mm。

    1)温度监控指标:内外温差:小于25℃;降温速度:小于1~1.5℃/d;揭开保温层时的温差:小于15℃。

    2)监测周期与频率如下:升温阶段2~4h/次,降温阶段8h/次,当混凝土内部温度与周边环境温度接近时,停止测温。

    4、测温点布置

    为了保证测温点所测的温度曲线能全面反映混凝土结构内部温度的变化情况,本工程筏板混凝土测温点布置间距不大于10m,平面按100m2/点,在截面变化部位,墙体转角等处需布置测温点;竖向测温点布置,按照顶表面温度、中心温度、底表面温度的检测要求进行布设,表面测温点的高度为底板顶标高下返50mm,中部测温点为底板顶标高下返1/2板厚,底表面测温点为底板底标高上50mm处。具体测温点的布置见下附图3。

6.7  混凝土热工计算

计算中室外的气温取施工区间为温度25~33℃,根据锦州当地搅拌站常年经验及实测数值,混凝土入模最高温度能达30℃左右,考虑钢筋放热,热工计算即按照T3=35℃来考虑。

1、最大温升值计算:

T(t)=m c* Q /(c * ρ)

T(t)—混凝土的最大绝热温升(℃);

mc—每立方米混凝土水泥用量(Kg/m3);

Q—每千克水泥水泥水化热(KJ/Kg);

c—混凝土比热容,取0.96KJ/(Kg·K);

p—混凝土的质量密度,取2400Kg/m3;

T(t)=m c·Q /(c·ρ)=395×335/(0.96×2400)=57.4℃

2、混凝土中心温度的计算

Tmax=T0+T(t) * ξ= 35+57.4×0.765=78.911℃

其中:Tmax—混凝土内部中心最高温度(℃);

T0—混凝土浇筑入模温度(℃);

ξ—不同浇筑块厚度的温降系数;

为使大体积混凝土里表温差不大于25℃,则混凝土表面温度应控制在78.911℃-25℃=53.911℃以上。

3、保温材料厚度的计算

棉被导热系数,取γi=0.07(W/m.K)

δi=[0.5 * H * γi * (Tb-Ta)* K ]/[γ*(Tmax-Tb)]

  =[0.5 * 2.4 * 0.07 * (54-35)* 1.5 ]/[2.3*(78.911-54)]

    =0.027m 

δi —保温材料所需厚度(m);

H— 结构厚度(m);

γi—保温材料的导热系数;

γ—混凝土的导热系数,取2.3W/(m·K);

Tmax—混凝土中心最高温度(℃);

Tb—混凝土表面温度(℃);

Ta—混凝土浇筑3~5天空气平均温度(℃);

0.5—指中心温度向边界散热的距离,为结构厚度的一半;

K—传热系数的修正值,即透风系数。对不易透风的保温材料取1.3或1.5。

故底板大体积混凝土浇筑后在表面覆盖一层塑料薄膜并铺设一层毛毡即可满足要求。

4、不同龄期混凝土内部温度计算

      T1(t)= T0+Th·ξ(t)

式中:T1(t)——t龄期混凝土中心计算温度(℃);

T0——混凝土浇筑温度(℃),取10.26度; 

ξ(t)——t龄期降温系数,查表计算得: 

对2.4m混凝土底板:ξ(3)= 0.65;ξ(6)=0.62; ξ(9)=0.59;ξ(15)=0.38;ξ(21)=0.23;ξ(27)=0.16;ξ(30)=0.15;

得:T1(3)= 35+ 57.4×0.65=76.9℃

T1(6)= 35+ 57.4×0.62=70.6℃

T1(9)= 35+ 57.4×0.59=68.9℃

T1(15)= 35+ 57.4×0.38=56.8℃

T1(21)= 35+ 57.4×0.23=48.2℃

T1(27)= 35+ 57.4×0.16=44.2℃

T1(30)= 35+ 57.4×0.15=43.6℃

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