敦化巷晋安两道口箱构混凝土施工技术

2012-08-15张志诚

山西建筑 2012年36期

张志诚

(太原市市政公共设施管理处，山西太原 030002)

石太客运专线动车组投入营运后，为保证高速铁路通行安全，将太原市火车站以北的敦化巷及晋安道口两处平交道口全部封闭，在铁路线下做通道形成立体交通。而敦化巷和晋安道口受铁路方施工进度的影响，两个道口的箱构分别在不同的季节施工，于是造成施工时敦化巷箱构混凝土“怕热”，晋安道口箱构混凝土“怕冷”的情况。施工项目部针对不同结构形式、不同气候条件的混凝土施工也采取了不同的措施，从而保证了两道口箱构混凝土施工质量。

1 敦化巷箱构混凝土施工

1．1 工程概况

敦化巷箱构的顶板厚度为100 cm，底板厚度为110 cm，侧墙厚度为90 cm，结构总高度为7．6 m，总宽度为15．3 m，总长度为22 m，为封闭、平置的箱式结构。混凝土强度等级为C40，抗渗等级S8。基坑开挖深度10 m有余，有地下水，复合地基采用碎石桩加1 m厚片石褥垫层，0．2 m素混凝土垫层。混凝土施工日期为2009年4月末，当时白天最高温度18℃。

1．2 确定敦化巷箱构按大体积混凝土施工

我国《混凝土结构工程施工及验收规范》认为，建筑物的基础最小边尺寸在1 m～3 m范围内就属大体积混凝土，而国外有观点认为结构断面最小尺寸在80 cm以上，同时水化热引起的混凝土内最高温度与外界气温之差预计超过25℃的混凝土，称之为大体积混凝土。也有说是容易由温度收缩应力引起裂缝的结构通称为“大体积混凝土结构”。而敦化巷箱构也可以归为大体积混凝土，为了避免大体积混凝土结构在水泥水化热作用下升温和随之而来的降温过程中产生裂缝，项目部组织施工时就要把混凝土“怕热”的问题解决好。

1．3 防止温度裂缝的措施

制定合适的允许温差，采取合适的保温措施。在施工期间对混凝土采取温度控制，就是控制混凝土的内外温差不大于25℃，以减小早期温度应力;还得防止温度陡降，将温度陡降的容许值定为10℃，所以在混凝土入模后及时将箱构所有外露面用彩条布和土工布覆盖以保温，从而防止内外温差过大。

采取适当的温度控制措施。提前要求商品混凝土厂家选用水化热较低的矿渣硅酸盐水泥;减小水灰比和水泥用量，使用减水剂、加气剂、塑化剂;降低混凝土的入模温度;控制混凝土浇筑层厚度，适当减缓浇筑速度以利降温。

加强混凝土施工操作管理，保证混凝土达到设计强度，从而提高混凝土的抗裂性能。

严密监测混凝土内外温度。测温采用在板中预埋封底钢管的方法，埋置深度分别距板底10 cm和距板顶50 cm，测温采用普通玻璃管温度计。严格控制混凝土的内外温差不超过25℃。

控制拆模时间。根据测温结果，若混凝土拆模后的表面温度或大气温度与混凝土内部温度差小于25℃，即可拆模;若降低后的表面温度或大气温度与混凝土内部温度差大于25℃时，不仅不能拆模，还应采取模板上覆盖保温材料的保温措施，减小温差。

2 晋安道口箱构混凝土施工

2．1 工程概况

箱构长度为22 m，顶板厚度为50 cm，底板厚度为60 cm，3堵侧墙厚度均为50 cm，箱式结构总高度为5．4 m，总宽度为13．636 m，混凝土强度等级为C40，抗渗等级S8，基坑开挖深度7 m有余，有地下水，地基采用1 m厚片石褥垫层，0．2 m素混凝土垫层。混凝土施工日期为2009年12月初，当时白天最高温度4℃，夜间最低温度－10℃。

2．2 确定采取综合蓄热法组织施工

冬期混凝土的施工关键在于保证混凝土在达到临界强度以前不遭冰结，或保证其内部的自由水不冻结。也就是说晋安道口箱构混凝土“怕冷”。综合蓄热法就是利用高效能的保温材料对混凝土构件进行保温，利用对混凝土的原材料进行加热及水泥水化的热量，掺外加剂以及对混凝土进行短时加热养护等措施，使混凝土在冻结之前达到所需强度的方法。在当时气候条件下，项目部联系施工现场实际情况确定采取综合蓄热法的混凝土冬季施工方法。保温材料选用下一步道路施工养护时可重复使用塑料彩条布和草帘子;加热养护设备选用电暖气，取其比火炉环保安全，也可重复使用或另作他用的优点;防冻剂选用－15℃的防冻剂。

2．3 控制商品混凝土到场质量

要求混凝土优先采用水化热较高、在低温下强度增长较快的普通硅酸盐水泥配制，最小水泥用量不少于300 kg/m3，水灰比不大于0．6，控制坍落度以减少拌合用水量。

要求混凝土中掺用非氯盐类防冻剂，其受冻临界温度控制在－15℃以上，允许掺用非氯盐类早强剂及早强减水剂，防止氯盐锈蚀钢筋。要求拌制混凝土所采用的集料应清洁，不得含有冰、雪、冻块及其他易冻裂物质，在掺用含有钾、钠离子的防冻剂混凝土中，不得采用活性集料或在集料中混有这类物质的材料。拌制混凝土所用的砂、石、水等均应保持正温。为保证出罐温度，拌合用水和骨料可以加热。水泥只能保温，不得加热。为了保证混凝土的和易性、流动性，可延长拌合时间，一般比常温时延长50%。

要求混凝土在运输前，混凝土厂家提前选择最佳运输路线，尽可能缩短运输时间，罐体采取保温措施，确保在混凝土到场温度与规范规定的入模温度(+5℃)之间有充足的温度余量。

2．4 做好施工现场各项准备工作

项目部在施工期间密切关注天气预报，掌握气象变化趋势，选择晴朗、无风且温度较高的白天作为混凝土浇筑时间。准备充足的混凝土施工机具设备和施工人员，分工明确、责任到人。

现场提前准备好满足现场计划用量的干燥草帘子、彩条编织布、2．0 kW有效控制面积在18 m2～20 m2的电热器20个。在钢筋、模板验收合格后，浇筑混凝土之前，将箱构东西两侧洞口用路1层彩条布内挂3层草帘子(彩条布与3层草帘子用绑丝连接)的方式进行封闭，确保洞内封闭严密不透风。同时，将南北两侧侧墙外侧墙顶部与基坑边坡土体衔接处开口也用1层彩条布与3层草帘子结合的方式预先进行封闭，形成暖棚。

混凝土浇筑前在已围护封闭好的箱构两孔内安装20台电热器(每孔10台)进行内部加热，从而保证混凝土在浇筑时施工缝处混凝土结合面、钢筋有不低于+5℃的温度。