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大體積泵送混凝土在高溫、遠(yuǎn)距離運(yùn)輸條件下的施工實例

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2005-02-25  來源:土木之窗  作者:王書君 李金生 張永春
核心提示:大體積泵送混凝土在高溫、遠(yuǎn)距離運(yùn)輸條件下的施工實例

 摘要:該文介紹浙江蕭山國際大酒店(30)大型基礎(chǔ)底板泵送商品混凝土 在夏季高溫施工條件下,通過嚴(yán)格控制混凝土溫度、降低內(nèi)外溫差、預(yù)防收縮縫、運(yùn)程35km的情況下減少坍落度損失、延緩凝結(jié)時間,確保順利泵送和澆筑質(zhì)量所采取的一系列技術(shù)措施及其取得的效果。

關(guān)鍵詞:大體積混凝土 泵送商品混凝土

1 工程概況和特點

蕭山國際大酒店是1995年竣工的中外合資四星級高級賓館,地處蕭山鬧市區(qū)西北角,建筑面積42500m.2,主樓28層,為內(nèi)筒外框鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),總高度107m,裙房34層,地下層2 層,主樓地下室由1041000鉆孔灌注樁支承,基坑挖深8.7m,混凝土底板厚2.6m,混凝土設(shè)計強(qiáng)度等級C30,混凝土總量3500m.3(其中主樓底板2700m.3),全部采用泵送商品混凝土,坍落度12±2cm,要求一次連續(xù)澆筑,不留施工縫。

工程特點是:混凝土運(yùn)輸距離遠(yuǎn),從杭州攪拌站到蕭山施工現(xiàn)場達(dá)35km,且市區(qū)交通擁擠 , 道路堵塞嚴(yán)重,在通行相對正常的情況下,混凝土運(yùn)達(dá)現(xiàn)場約需1.251.5h;基礎(chǔ)混凝土澆筑按工期和施工進(jìn)度要求,安排在8月上旬,正值盛暑炎熱,且當(dāng)年出現(xiàn)百年一遇長達(dá)兩個月的持續(xù)高溫,日最高溫度達(dá)39℃;結(jié)構(gòu)體積大,主樓基礎(chǔ)長寬各33m,厚2.6m,且嵌有暗梁,鋼筋密集,施工技術(shù)要求高。根據(jù)這些特點,除必須滿足混凝土強(qiáng)度和耐久性等要求外,其關(guān)鍵是確?;炷恋目杀眯?,控制混凝土的最高溫升及其內(nèi)外溫差,防止結(jié)構(gòu)出現(xiàn)有害裂縫。

2 施工技術(shù)措施

大體積混凝土由外荷載引起的裂縫的可能性很小,而混凝土硬化期間水化過程釋放的水化熱和澆筑溫度所產(chǎn)生的溫度變化和混凝土收縮的共同作用,由此產(chǎn)生的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力,是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的主要因素。因此,主要采用減少水泥用量以控制水化熱,降低混凝土出機(jī)溫度以控制澆筑溫度,并采取保溫養(yǎng)護(hù)等綜合措施來限制混凝土內(nèi)部的最高溫升及其內(nèi)外溫差,控制裂縫并確保高溫情況下順利泵送和澆筑。

2.1 限制水泥用量降低混凝土內(nèi)部水化熱

(1)選擇水泥。選用杭州水泥廠水化熱較低的#425礦渣硅酸鹽水泥。其早期的水化熱與同齡期的普通硅酸鹽水泥相比,3d的水化熱約可低30%。

(2)摻加磨細(xì)粉煤灰。在每立方米混凝土中摻加粉煤灰75kg,改善了混凝土的粘聚性和可泵性 ,還可節(jié)約水泥50kg。根據(jù)有關(guān)試驗資料表明,每立方米混凝土的水泥用量每增減10kg,其水化熱引起混凝土的溫度相應(yīng)升降11.2℃,因此可使混凝土內(nèi)部溫度降低56℃。

(3)選用優(yōu)質(zhì)外加劑。為達(dá)到既能減水緩凝,又使坍落度損失小的要求,經(jīng)比較,最后選用了上海產(chǎn)效果明顯優(yōu)于木鈣的E.A—2型緩凝減水劑,可減少拌和用水10%左右,相應(yīng)也減少了水泥用量,降低了混凝土水化熱。

(4)充分利用混凝土后期強(qiáng)度。實踐證明,摻優(yōu)質(zhì)粉煤灰混凝土后期強(qiáng)度較高,在一定摻量范圍內(nèi)60d強(qiáng)度比29d約可增長20%左右。同時按《粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范(GBJ 146— 90 )》,地下室內(nèi)工程宜用60d齡期強(qiáng)度的規(guī)定。為了進(jìn)一步控制溫升,減少溫度應(yīng)力,根據(jù)結(jié)構(gòu)實際承受荷載情況,征得設(shè)計單位同意,將原設(shè)計混凝土28d齡期C30改為60d齡期C30(即用28d齡期C25代替設(shè)計強(qiáng)度),這樣可使每立方米混凝土的水泥用量減少50kg,混凝土溫度相應(yīng)隨之降低56℃。

(5)綜合上述因素,考慮高溫和遠(yuǎn)距離運(yùn)送造成的坍落度損失較大,取出機(jī)坍落度18±2cm, 水泥用量控制在370kg/m.3以下。由于降低水泥用量可降低混凝土溫度1618℃。

2.2 用原材料降溫控制混凝土出機(jī)溫度

根據(jù)由攪拌前混凝土原材料總熱量與攪拌后混凝土總熱量相等的原理,可求得混凝土的出機(jī)溫度T,說明混凝土的出機(jī)溫度與原材料的溫度成正比,為此對原材料采取降溫措施:將堆場石子連續(xù)澆水,使其溫度自澆水前的56℃降至澆水后的29℃ ,且可預(yù)先吸足水分,減少混凝土坍落度損失;黃砂在錢塘江碼頭起水時,利用江水淋水冷卻,使之降溫。雖混凝土中水的用量較少,但它的比熱最大,故在攪拌混凝土用的3只貯水池內(nèi)加入冰塊,使水溫由31℃降到24℃,總共用去冰塊75t。這樣一來,經(jīng)計算出機(jī)溫度T32.8℃,37次實測的平均實測值33.2℃,送達(dá)現(xiàn)場的實測溫度為34.60℃,從而使入模溫度大為降低。

2.3 保持連續(xù)均衡供應(yīng)控制混凝土澆筑溫度

(1)為了緊密配合施工進(jìn)度,確?;炷恋倪B續(xù)均勻供應(yīng),經(jīng)過周密的計算和準(zhǔn)備,安排南星橋和六堡兩個攪拌站同時攪拌,配備了186m.3攪拌車和兩只移動泵,在三天四夜里始終保持了穩(wěn)定的供應(yīng)強(qiáng)度,基本上做到了泵車不等攪拌車,攪拌車不等泵車,未發(fā)生過一次由于相互等待而造成堵泵現(xiàn)象。

(2)本工程基坑挖深8.7m,坑內(nèi)實測最高氣溫達(dá)62℃,為避免太陽直接暴曬,溫度過高,造成澆筑困難,采取在整個坑頂搭蓋涼棚,并安設(shè)了通風(fēng)散熱設(shè)施,使坑內(nèi)澆筑溫度大幅度降低,接近自然氣溫,不僅控制了最高溫升,而且改善了工人勞動條件,得以順利澆筑。

(3)為不使混凝土輸送管道溫度過高,在管道外壁四周用麻袋包裹,并在其上覆蓋草包并反復(fù)淋水、降溫。

(4)考慮混凝土的水平分層澆筑裝拆管道過于頻繁,施工組織工作難于實施,故采取斜面分層澆筑,錯開層與層之間澆筑推進(jìn)的時間以利下層混凝土散熱,但上下層之間嚴(yán)格控制,不得超過混凝土初凝時間,不得出現(xiàn)施工冷縫。由于泵送混凝土的漿體較多,在澆筑平倉后用直尺刮平。約間隔12h,用木蟹打壓兩次,以免出現(xiàn)表面收水裂縫。

2.4 加強(qiáng)混凝土保濕保溫養(yǎng)護(hù)

混凝土抹壓后,當(dāng)人踩在上面無明顯腳印時,隨即用塑料薄膜覆蓋嚴(yán)實,不使透風(fēng)漏氣、水分蒸發(fā)散失并帶走熱量。且在薄膜上蓋兩層草包保濕保溫養(yǎng)護(hù),以減少混凝土表面的熱擴(kuò)散, 延長散熱時間,減少混凝土內(nèi)外溫差。經(jīng)實測混凝土3天內(nèi)表面溫度在4855℃之間,且很少發(fā)現(xiàn)混凝土表面有裂縫情況。

2.5 通過監(jiān)控及時掌握混凝土溫度動態(tài)變化

(1)溫度監(jiān)控的最終目的是為了掌握混凝土內(nèi)部的實際最高溫升值和混凝土中心至表面的溫度梯度,保證規(guī)范要求的內(nèi)部與表面的溫差小于25℃及降溫速率。

(2)溫度是直接關(guān)系整個混凝土基礎(chǔ)質(zhì)量的關(guān)鍵。為了客觀反映混凝土溫度狀況,進(jìn)行原材料溫度 、出機(jī)溫度、入模溫度、自然溫度、覆蓋養(yǎng)護(hù)溫度、混凝土內(nèi)部溫度、棚內(nèi)溫度等7個項目的測試,便于及時調(diào)整溫控措施。

(3)主樓基礎(chǔ)的混凝土溫度按不同平面部位和深度共布置了25個測點(1),由專人負(fù)責(zé)連續(xù)測溫一周,每間隔2h測一次,比規(guī)范規(guī)定每8h2次的頻度要大些。

3 效果及結(jié)論

(1)混凝土強(qiáng)度按《混凝土強(qiáng)度檢驗與評定標(biāo)準(zhǔn)(GBJ 107-87)》進(jìn)行了測試,有關(guān)結(jié)果 如表1,屬合格。

(2)由于采用了雙摻技術(shù)”(緩凝減水劑和磨細(xì)粉煤灰),延緩了凝結(jié)時間,減少了坍落度損失,改善了混凝土和易性和可泵性。使得混凝土在高溫、遠(yuǎn)距離運(yùn)送條件下仍能順利泵送 ,也未發(fā)生堵泵。

(3)混凝土出機(jī)溫度和入模溫度共實測37次,原材料溫度測試20次,混凝土內(nèi)外溫度連續(xù)測一周,混凝土中心最高溫度出現(xiàn)在澆注后的34d之間,與文獻(xiàn)介紹的一致。內(nèi)外溫差僅為1 5℃,且低于規(guī)范規(guī)定不得大于25℃的要求。

(4)經(jīng)各有關(guān)單位的嚴(yán)格檢查和近年來的使用,未發(fā)現(xiàn)有害裂縫(僅表面有個別收水裂縫)。 混凝土密實平整光潔,無蜂窩麻面。

 

 
 
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