游泳池斜坡大体积砼施工技术探讨

2011-05-12盛华钢

中国新技术新产品 2011年7期

盛华钢

（浙江华杰工程咨询有限公司，浙江金华 321000）

1 概述

关于结构施工图S-004中斜坡22-22及23-23剖面部位共4.7m厚大体积60°斜坡砼浇筑，经与设计院、监理单位、建设单位协商，确定该部位采用分三次浇筑的方法，依次为1.5m（标高-7.92m 处）、2m（标高-5.92m 处）、1.2m（其中1.2m厚与-4.72m处底板共同浇筑），施工逢处采用3*250止水钢板做止水处理；眼下正值冬期施工，日平均气温接近0℃；大体积砼工程在冬期施工中客观上存在这样的问题，即极低的气温环境与砼内部水泥水化热形成的“外冷内热”，内外温差不易控制的问题，当这种温差超过25℃时，有可能导致大体积砼出现温差裂缝。为此，要求采用更低水化热水泥和优质掺合料及加强浇筑后保温覆盖。

2 施工准备

2.1 原材料的选用

水泥：选用鼎鑫P.042.5，水化热低，凝结时间长；

骨料：粗骨料选用5～25mm连续级配，细骨料选用中砂；

掺合料：选用SP5矿粉和Ⅱ级粉煤灰，以降低单方砼水泥用量，达到降低水泥水化热，提高砼密实性充分发挥砼的后期强度；

外加剂：选用缓凝防冻水剂；

膨胀剂：选用低碱膨胀剂。

2.2 施工配合比及注意事项

结合本工程特点，经搅拌站试验室多次试验确定使用以下配合比：

（1）与搅拌站提前联系，进行技术交底，要确保运输车辆充足，使砼运输从搅拌站到现场浇筑完毕时间不超过90分钟，以确保砼连续浇筑。

（2）游泳池斜坡4.7m高模板（模板采用15厚镀膜多层板，背后50厚聚苯板保温）一次支设完成，在浇筑完成至标高-4.72m，根据测温情况当砼内外温差连续72小时小于25℃时，拆除模板。

（3）在钢筋笼内完成浇筑每次砼用脚手架。

（4）控制砼每层浇注厚度50cm，标出标高控制线。

（5）斜坡-4.72m处钢筋用彩条布覆盖，避免污染钢筋。

3 技术要求

3.1 对原材料质量要严格控制，保证各项指标满足要求，严格控制砼的塌落度和温度，使其符合设计和施工要求，砼运输车外套保温套，避免运输过程中温度损失过快。

3.2 砼分层浇筑时，每一层浇筑完后，及时覆盖塑料薄膜及保温草帘。

3.3 砼的养护采用蓄热法养护，砼浇筑完成后两遍搓毛后及时用塑料薄膜及草帘覆盖，进行保温养护。并及时进行测温工作，通过测温了解砼内部特别是大体积砼内部温度，根据结果指导砼的保温保湿工作，以减少砼的内外温差，根据需要布置好测温孔，至少4小时测温一次，当内外温差连续72小时小于25℃时，即可停止保温测温，处理好施工缝后进行上一层砼施工。注意：剔凿施工缝处砼时养护覆盖塑料布及草帘应随剔随掀（不得大面积掀开才剔凿）。

4 热工计算及分析

4.1 砼最终绝热温升Tmax。

Tmax=WQ/CP =270*461/2400*0.97=53.5℃

其中:W-砼中水泥用量(kg/m3)；

Q-水泥水化热量(Kj/Kg)；

C-砼的比热0.97(Kj/Kg.K)；

P-砼的容重2400 Kg/m3。

4.2 砼内部实际最高温度Tmax1。

Tmax1=Tj+Tmaxξ=10+53.5*0.68=46.4℃

其中Tj-砼的浇筑温度(℃)，暂取10℃；

ξ-系数。

4.3 砼表面计算温度:Tb(τ)。

Tb(τ)=Tq+4h1(H-h1)δT(τ)/H2

其中:Tq-龄期为τ时,大气的平均温度；

H-砼的计算厚度H=h+2h1；

h-砼的实际厚度(m)；

h1-砼的虚厚度(m),h1=kλ/β；

δT(τ)-砼中心与外界气温之差(℃)。

本工程采用塑料布加草帘覆盖,可取λ=0.14 δi=0.03。代入数据,可得.β=3.88；h1=0.4；H=2+2*0.4=2.8；δT(τ)=41.4；Tb(τ)=25.3℃。

4.4 内外温差:46.4--25.3=21.1℃小于25℃,可行。

5 控制温度和收缩裂缝的技术措施

5.1 根据计算出的砼水化热，为有效控制做好准备。为降低砼水化热总量，在满足砼强度、工作性和耐久性条件下，我们尽量减少水泥用量，采用矿渣水泥或增加掺合料，以降低水化热和推迟水化热峰值出现的时间，以利协调由于温度差异引起的砼应力过高和砼初始结构强度过低这一对矛盾，从而达到减少大体积砼裂缝的目的。

5.2 控制好砼入模温度不低于5℃（接近5℃）,其目的也在缩小砼内外温度差,降低水化热。

5.3 加强施工中的温度控制。通过温度计算，控制大体积砼内部温度变化情况，控制分层厚度，在施工中采取内降温度外保湿度的养护工艺，延长养护时间，提高养护质量。

5.4 改善约束条件，消减温度应力。

6 砼的浇筑(全部采用商品砼)

6.1 分层和振捣方式。底板砼浇筑量大，铺开面大，为了在浇筑过程中没有冷缝出现，通过计算，按1：6的坡度斜向推进，推进层厚度0.2-0.3m。由于泵送砼塌落度大，砼斜坡摊铺较长，故砼振捣由坡脚和坡顶同时向坡中振捣，振捣棒须插入下层50-100mm，严格控制推进层砼的初凝时间及浇筑厚度不超过50cm，使层间不形成砼缝，结合紧密成为一体。

6.2 注意大体积砼为防止泌水，预先在底板浇筑最后完成部位设自吸泵，以便及时处理浇筑过程中砼的泌水，免得使粗骨料下沉，砼表面水泥浆过厚导致砼强度不均匀和产生收缩裂缝。

7 砼温度控制

根据砼温度应力和收缩应力的分析，必须严格控制各项温度指标在允许范围内，才不使砼产生裂缝。

7.1 控制指标

A.砼内外温度差不大于25℃；

B.降温速度不大于1.5--2℃/d；

C.控制砼出罐和入模温度（按规范要求）。

7.2 加掺合料及附加剂

掺粉煤灰、矿粉替换部分水泥用量，降低水化热，掺减水剂，减小水灰比，防止水泥干缩。

8 关于砼冬季施工措施

8.1 基本要求。冬期施工的混凝土，水灰比不大于0.6，并将配合比中的用水量降至最低限度，严格控制坍落度。

8.2 混凝土的拌制。混凝土的原材料应优先采用加热水的方法，拌和水的温度不能超过80℃，水泥不得与热水直接接触。投料时应先投入骨料和水，最后投入水泥。

8.3 砼的运输与浇筑。砼罐车加保温背心，出罐温度达12℃-15℃，入模温度在5℃左右(接近5℃为好)，砼初凝时间为6-8小时。

8.4 砼养护。①混凝土养护采用蓄热法养护；②砼浇筑完成两遍搓毛完成时，在砼表面覆盖一层塑料布，砼浇筑完成并达到上人强度时加盖2层包裹整齐的防水草帘进行保温，对于端部其厚度要增大到面部的2-3倍。保温覆盖要在砼强度达到受冻临界强度之后方可解除，即使在强度达到临界强度之后，施工现场也应尽量延长覆盖时间，保温解除要得到项目技术部门获准；③混凝土浇筑后应有一套严格的测温制度，如发现混凝土温度下降过快或遇寒流袭击，应立即采取补加保温层措施。