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某高铁车站大体积混凝土施工技术及质量控制

2018-12-28

山西建筑 2018年36期
关键词:站房测温温差

张 文 龙

(中铁十二局集团建筑安装工程有限公司,山西 太原 030024)

1 工程概况

本工程为重庆至贵阳铁路扩能改造重庆西站站房及相关工程,是在既有重庆东站的站址上新建的集城市轨道、公交、长途、出租和社会车辆等各种交通方式为一体的客运综合交通枢纽,主体工程包括站房(含框架桥)、无柱雨篷、高架桥、行包地道四大部分,总建筑面积约12万m2。站房东西总进深450 m,东侧为主站房面宽276 m,高度最高点38.4 m,跨站台高架区域面宽150 m。本工程站房主体结构体系为现浇钢筋混凝土框架结构+钢结构屋盖结构,基础为人工挖孔灌注桩基础及柱下独立基础形式。

大体积混凝土部位:本工程大体积混凝土主要集中在站房基础、底板、反梁和顶板部分、高架桥柱墩和基础、框架桥等,最小截面尺寸均超过1 m,局部厚度达到3.5 m,属于大体积混凝土。

2 施工工艺及方法

2.1 施工工艺流程

作业准备→混凝土运输、布料→混凝土浇筑、振捣→保温、养护→测温→根据温度调整保温养护。

2.2 混凝土浇筑、振捣

1)基础筏板的混凝土施工采用分层推进法,即“分段定点,一个坡度,薄层浇筑,循序推进,一次到位”的方法。每层振捣后斜面分层厚度和坡度要控制好,混凝土输送管口配置2根~4根50型振捣棒,要将混凝土振捣密实,不能出现漏振(见图1);在混凝土初凝前进行二次振捣,可以排除由于泌水在水平钢筋和粗骨料下部产生的空隙,提高混凝土和钢筋之间的握裹力,减少混凝土内部的微裂缝,增强混凝土的密实度。为防止表面出现收缩裂缝,混凝土初凝前进行找平后,用木抹子抹压;初凝后终凝前再用木抹子抹压1遍,使混凝土表面更密实,闭合收水裂缝,避免收缩裂缝产生。

2)独立承台混凝土浇筑采用全面分层法浇筑:即整个基础内浇筑混凝土要进行整体全面分层,在全面浇筑完第一层后再进行第二层的浇筑之前,第一层浇筑的混凝土还未初凝,这样逐层进行,直至浇筑好,振捣方法同前。

3)一次需浇筑的混凝土应连续进行,间歇时间不得超过3.5 h。在混凝土浇筑过程中应控制混凝土浇筑、养护时中心与外表的温差不超过25 ℃,且将温度梯度控制在15 ℃/d。

4)由于大体积混凝土容易产生泌水,表层钢筋上部混凝土会产生微裂缝,表层钢筋下方会产生水分,为了防止这种情况的发生,在混凝土浇捣密实后,用木抹子磨平搓毛2遍~3遍,初凝前再用铁板压实。

2.3 混凝土保温、养护

1)在混凝土浇筑完毕和二次抹压后要迅速在混凝土表面覆盖一层塑料膜,之后进行蓄水养护。

2)用塑料薄膜覆盖在浇筑后的混凝土表面起到保温养护作用,可以防止混凝土表面因为水化速度快因脱水而产生干缩裂缝。

3)墙插筋及后浇带部位是保温的难点,要特别注意保温养护。

4)混凝土浇筑前,钢筋安装、模板安装、接地安装、测温管安放经各部门检查验收合格,待混凝土初凝前工序联检单签字齐全后,进行混凝土分段浇筑,经二次抹压成形后,立即采用薄膜覆盖,待初凝前及时覆盖矿棉毡,棉毡厚度应根据混凝土内外温差随时调整,养护时间不少于14 d。

5)施工过程中,由技术科落实对混凝土保湿保温养护工作,工程部对养护措施的落实情况进行检查,对没有采取措施的要监督整改到位,对保温措施有松动、脱落的部位应监督施工人员立即恢复原状。

6)如果浇筑混凝土时天气较热,宜采取措施降低混凝土原材料温度,使混凝土入模温度控制在30 ℃以下,在浇筑混凝土后,立刻进行保温保湿养护,还要注意如果条件允许尽量避开高温时段浇筑混凝土。

7)大体积混凝土在每次浇筑之后,按照普通混凝土进行常规养护之外,还要进行保温保湿养护,并应符合下列规定:

a.由专人负责保温养护工作,并应相关规范规定进行养护操作,并及时进行测试记录;

b.进行保湿养护时,其养护的持续时间不少于14 d,要保证养护所覆盖的薄膜始终完整,使混凝土表面保持湿润。

c.应分层逐步拆除混凝土保温覆盖层,当环境温度与混凝土的表面温度之间的最大温差小于20 ℃时,可全部拆除。

d.在大体积混凝土浇筑完毕进行养护时,混凝土内部的最高温度不宜高于65 ℃,混凝土的表面温度与其养护水温度的温差不得大于15 ℃。在混凝土养护的全部时间内,混凝土结构的内部温度与表面温度的最大差值不宜大于20 ℃。当养护中混凝土表面温度与环境温度与之差超过20 ℃,混凝土表面要用薄膜覆盖保温。浇水养护时间不应少于两周。

2.4 混凝土的测温

1)施工过程中要对混凝土进行测温;在混凝土浇筑后3 d左右,筏板混凝土中部中点的温度升到最高值,之后温度趋于稳定,然后开始逐步降温。按照规范要求,大体积混凝土的养护要采取用测温仪测定混凝土浇筑后的内部和表面温度,两者的温差要在设计要求的范围内,当设计上没有明确要求时,温差不宜超过25 ℃,表面温度采取调整覆盖的保温层的厚度来控制。

2)测点布置原则:测点须具有代表性,能全面反映混凝土内各部位的温度,从混凝土高度竖直方向布置,应包括上表面、中心和底面,从平面考虑应包括边角区和中部。重点观测区域为承台和筏板连体的基础混凝土内温度变化,温度检测范围为整个筏板混凝土的温度变化。测温点平面布置具体分配为站房独立基础及承台每个配置一个测温点,尺寸较大的独立基础和承台设置两个测温点,测温点位置尽量布于独立基础或承台的中心位置(避开柱子位置)。基础梁每个设置两个测温点,一个点设置在基础梁的中心位置,一个点设置在基础梁的拐角位置。

3 质量保证措施

3.1 混凝土工程浇筑质量控制

1)混凝土结构裂缝的控制。混凝土进行配置时,水泥用量和水灰比要严格控制,合理选择级配,还要振捣密实,使收缩量减少,使混凝土的抗裂性增强,而且要及时认真的养护,防止因失水而产生裂缝。

2)混凝土浇筑前,要认真检查模板的尺寸和形状,以防浇筑后模板支撑变形和缩胀。

3)混凝土浇筑完的水平构件的表面,在临近混凝土初凝前适时用木抹子压实搓毛,以防止表面产生收缩裂缝。

4)在大体积混凝土浇筑过程中,由于混凝土在硬化时产生了较大的水化热,要及时采取外保温措施,减少由于内外温差导致的裂缝,保证混凝土质量,因此在大体积混凝土浇筑时,要及时埋入电子测温探头,埋设位置参照测温布置图,对大体积混凝土进行专人定时测温,然后在混凝土浇筑完成后12 h内用塑料薄膜或者棉毡加以覆盖,以使得外温差控制在25 ℃左右。

5)大体积混凝土保持适宜的养护湿度和温度,从而控制混凝土里表温差,防止混凝土裂缝的产生和保证混凝土强度的正常发展。如果工程实际情况允许,应尽量增加一些养护时间,在拆模后应覆盖保护或者回填土,同时预防天气影响,以控制混凝土里表温差,防止混凝土出现早期和中期裂缝。

3.2 大体积混凝土防裂措施

1)严格执行混凝土技术标准和严控原材料质量,选用水化热较低的水泥,粗细骨料的含泥量应尽量减少(1%~1.5%以下)。

2)混凝土各种原材料的优选。水泥在选择时应注意选用具备微膨胀性或者收缩性小的特点的品种;大体积混凝土中骨料的比例一般为混凝土体积的80%~83%,所以应选择线膨胀系数小、表面清洁无弱包裹层、岩石弹模较低、级配良好的骨料;砂首先要满足规范要求,其次应适当放宽细粉或石粉含量,石粉在砂子中所占比例宜在15%~18%之间;粉煤灰要求满足细度与水泥颗粒相当,烧失量小,含碱量和含硫量低,需水量小的特点,以便在混凝土中掺和使用。为了提高混凝土性能还可以将引气剂和高效减水剂进行复合使用,不但可以减少胶凝材料用量还可以减少大体积混凝土单位用水量,进而对提高硬化混凝土的各项性能起着重要的作用,所以引气剂和减水剂也是提高混凝土性能的重要组分。

3)混凝土配比要进行细致分析,控制混凝土的水灰比,合理掺外加剂。

4)采用综合措施,控制混凝土初始温度。

5)根据具体工程性质,充分利用混凝土后期强度,以达到减少用水量,减少水化热和收缩的目的。

4 大体积混凝土施工注意事项

1)傍晚时候安排混凝土浇筑,避免烈日高温天气,以降低混凝土拌和物的入模温度。混凝土一次浇筑成形,如浇筑上层混凝土时,下层混凝土已经初凝,则按照施工缝处理,将下层混凝土凿毛面,露出石子,并将混凝土表面清理干净后继续浇筑上层混凝土。

2)混凝土振捣要掌握“快插慢拔”的原则,振捣持续时间要控制好,当混凝土表面呈现浮浆和不再下沉、气泡不再上浮可结束振捣,每次振捣时间约为20 s~30 s,振捣时间不可过长或过短。混凝土振捣棒常用型号为φ50,φ30,其有效半径分别为30 cm,15 cm,因此振捣间距不能大于其作用半径的1.5倍,即振点间距45 cm,22 cm,振捣插入点方式选用边格式或行列式,振捣时要保证振捣棒与模板的距离不得大于0.5R,即7.5 cm,并避免碰撞钢筋、模板、预埋管等。

3)混凝土强度达到1.2 MPa前,不得在其上踩踏或安装模板支架。

5 结语

大体积混凝土施工关乎整体建筑物的质量和安全,所以要从施工工艺、原材料的选择、混凝土的浇筑、振捣与养护、裂缝控制等方面来加强大体积混凝土的施工管控,提升施工质量,从而保证整体建筑物的安全。

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