3.1.1.水工大體積混凝土澆筑方案選擇
(1) 澆筑流向及分層方法
大體積水工混凝土施工中,在與地基澆在一起,由于溫度及溫變梯度,受下部地基的限制或本身變形量的不同而產(chǎn)生約束應(yīng)力,應(yīng)力過大導(dǎo)致開裂,故在混凝土施工中應(yīng)解決兩個課題。①合理的施工流向及分層分段,以使水化熱能盡快散失,并確保振搗的密實性。②避免混凝土澆筑過程中出現(xiàn)的施工冷縫。
根據(jù)工程實際情況,為了更好地保證大體積混凝土的整體性,可采用以下三種辦法:(1)全面分層法:在整個模板范圍內(nèi)將結(jié)構(gòu)分成若干個厚度相等的澆筑層,澆筑區(qū)面積即為基礎(chǔ)平面面積,澆筑混凝土?xí)r從短邊開始沿長邊方向進行澆筑要求在澆筑過程中,第二層混凝土澆筑要在第一層混凝土初凝前完成。這種施工方案適用于結(jié)構(gòu)的平面尺寸不很大的工程。澆搗作業(yè)可從短邊開始沿長邊推進。如作業(yè)面較大時也可分為兩段同時澆筑從中間向兩端展開或從兩端向中央推進;(2)分段分層法:當采用全面分層法方案澆筑強度很大現(xiàn)場混凝土攪拌機,運輸和振搗設(shè)備不能夠滿足要求時.可以采用分段分層方案。分段分層法適合于結(jié)構(gòu)厚度不大而面積和長度較大的結(jié)構(gòu)。澆筑混凝土?xí)r沿結(jié)構(gòu)長邊方向分成若干段,澆筑從底層開始當?shù)谝粚踊炷翝仓暌欢伍L度后,回頭澆筑第二層,第二層澆筑完后澆筑第三層如此向前推進。但都要在前一層混凝土初凝前完成后一層混凝土的澆筑;(3)斜面階梯分層法:斜面階梯分層法適合長度和高度較大的結(jié)構(gòu)?;炷烈淮螡仓巾敚捎诨炷磷匀涣魈识纬尚泵婊炷琳駬v工作從澆筑層下端開始逐漸上移。采用斜面階梯分層法,劃分施工段和澆筑帶,每段連續(xù)澆搗而成,斜向分層厚度為55cm。根據(jù)泵送混凝土坍落度在15cm至18cm的特性,混凝土的自然休止角根據(jù)施工經(jīng)驗可控制在10至150,一般采用120。
(2) 澆筑時間的選擇
大體積混凝土施工,一般宜在低溫≤30℃條件下進行。為了確保施工質(zhì)量,必須進行詳細熱工計算,并采取相應(yīng)的降溫措施,以使?jié)仓|(zhì)量符合規(guī)范要求。
(3) 內(nèi)外約束的緩解
為了減少大體積磚底板的內(nèi)外約束,澆筑前宜在基層設(shè)置滑移層。根據(jù)我的工作實踐經(jīng)驗,擬于澆筑前在原墊層上分區(qū)鋪一層厚2cm~4cm低強度水泥砂漿,以降低新舊砼之間的約束力(原墊層面標高控制在稍低于原設(shè)計標高2cm~4cm)。
3.1.2.水工大體積混凝土的振搗
(1) 應(yīng)該采取振搗棒振搗
振搗棒的操作,做到“快插慢拔”,在振搗過程中宜讓振搗棒上下略微抽動,使上下振動均勻,每點振搗時間以20s至30s為準,確保鹼表面不再明顯下沉,不再出現(xiàn)氣泡,表面泛出灰漿為準。對于分層部位,振搗棒應(yīng)插人下層5cm左右以消除兩層之間的接縫。
(2) 在振搗界限前進行二次振搗
在振搗界限以前應(yīng)該進行二次振搗,排除混凝土因泌水在粗集料和水平鋼筋下部生成的水分和空隙。提高混凝土和鋼筋握裹力.防止因為混凝土下墜形成的空隙減少內(nèi)部微裂。增加混凝土密實度,使混凝土抗壓強度提高從而提高抗裂性。
3.1.3水工大體積混凝土養(yǎng)護
(1) 養(yǎng)護方法
分保溫和保濕法兩種,一般聯(lián)合使用在混凝土澆筑完成后12小時內(nèi)在混凝土表面覆蓋保溫材料(如草簾)減少混凝土表面溫度損失降低內(nèi)外溫差減少由于溫度應(yīng)力引起的開裂,同時在混凝土表面施水保持一定的濕度使混凝土能進一步完成水化。
(2) 養(yǎng)護時間
為了新澆筑的混凝土有適宜的硬化條件防止早期干縮而產(chǎn)生裂縫大體積混凝土在澆筑完后,2小時內(nèi)應(yīng)進行覆蓋和澆水養(yǎng)護且養(yǎng)護期要達到一定時間。普通砼酸鹽水泥拌制的混凝土不少于14天,礦渣和火山灰水泥拌制的混凝土養(yǎng)護時間不得少于21天。
3.1.4.水工大體積混凝土裂縫控制
大體積混凝土澆筑時由于混凝土凝結(jié)過程中水泥的水化反應(yīng)會釋放出大量的水化熱,引起混凝土內(nèi)外溫差過大.極易使混凝土體產(chǎn)生裂縫。水化熱是水泥遇水產(chǎn)生特有的化學(xué)反應(yīng),它使混凝土在硬化過程中升溫而影響混凝土的各項技術(shù)性能。為減少大體積混凝土裂縫的發(fā)生應(yīng)該從原材料、設(shè)計和施工等方面采取措施。
(1) 原材料和配合比
1)配制大體積工程用混凝土?xí)r應(yīng)該優(yōu)先選用低水化熱的礦渣水泥并且應(yīng)該摻加適量減水劑。
2)在保證混凝土強度前提下適當降低水灰比減少水泥用量。
3 )科學(xué)的調(diào)整好水灰比盡量降低單位體積混凝土拌和物的用水量。
4 )控制粗細骨料含泥量.粗骨料含泥量不大于1%,細骨料含泥量不大于3%。
(2) 施工控制措施
1)降低混凝土入模溫度控制混凝土內(nèi)外溫差,一般控制在25℃左右。可采取降低拌和水溫度(采用地下水、加冰拌和等),骨料預(yù)冷等措施。
2)及時覆蓋保溫保濕材料。
3)預(yù)埋冷卻水管,通入循環(huán)水將混凝土內(nèi)部熱量帶走,避免產(chǎn)生溫度應(yīng)力。
4)防止拌合物出現(xiàn)泌水現(xiàn)象,在混凝土澆筑完成后存在泌水應(yīng)及時排除,并進行二次振搗。
(3) 設(shè)計控制措施
1)增設(shè)滑動層。為減小溫度應(yīng)力.防止裂縫,宜在大體積混凝土結(jié)構(gòu)的底面設(shè)置滑動層。特別是當結(jié)構(gòu)在堅實的基巖和老混凝土基層上時,外約束力很大。如在基礎(chǔ)底面全部或部分設(shè)置滑動層,將使溫度應(yīng)力大為減小。
2)合理分塊分縫。合理分塊分縫既可減小溫度應(yīng)力又可以增加散熱面降低混凝土內(nèi)部溫度,分塊分縫可根據(jù)不同情況采用伸縮縫、施工縫或后澆帶。
3)構(gòu)造鋼筋適當。鋼筋對混凝土抗裂影響不大,但可以起到減少混凝土收縮,限制裂縫擴大。對于大體積混凝土結(jié)構(gòu),應(yīng)適當配置抗拉的溫度構(gòu)造鋼筋。