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探討大體積大面積砼工程設(shè)計(jì)和施工的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)學(xué)術(shù)論文
大體積、又大面積的砼施工技術(shù)要求較高，設(shè)施難度教大，在實(shí)際施工中須嚴(yán)格控制各種技術(shù)參數(shù)指標(biāo)：水灰比的控制，施工中應(yīng)嚴(yán)格控制水泥水化及水化熱引起的溫差應(yīng)力所產(chǎn)生砼裂縫；砼澆筑的初凝時(shí)間控制，避免施工中因初凝時(shí)間失控所產(chǎn)生砼橫縱施工裂縫；嚴(yán)格執(zhí)行施工操作技術(shù)規(guī)范，加強(qiáng)施工過(guò)程各環(huán)節(jié)的現(xiàn)場(chǎng)管理工作，使責(zé)任落實(shí)到位，確保砼澆筑順利進(jìn)行，前面工作施工單位普遍會(huì)注意做到，但砼澆筑完成后的測(cè)溫和溫控及養(yǎng)護(hù)是保證大體積砼不出現(xiàn)裂縫的關(guān)鍵，以下具體總結(jié)生物池底板大體積砼的澆筑及養(yǎng)護(hù)工作過(guò)程。
1、工程概況
龍巖市污水處理廠(chǎng)主體工程生物池，長(zhǎng)73.6米，寬51.8米，高10米設(shè)計(jì)水位8.9米，容量3.2萬(wàn)立方米，底板基礎(chǔ)于地面下-5米的砂卵石層，結(jié)構(gòu)為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，主體砼標(biāo)號(hào)設(shè)計(jì)為C30,并采用加強(qiáng)補(bǔ)償帶，加強(qiáng)補(bǔ)償帶寬2米砼標(biāo)號(hào)設(shè)計(jì)為C35,加強(qiáng)補(bǔ)償帶長(zhǎng)度方向2條，寬度方向1條，位于等分的位置。生物池底板長(zhǎng)73.6米，寬51.8米，底板四周8.7米板厚1.5米，中間板厚1.0米，面積3812.48平方米。砼4893m3,其中：C30砼4486m3,加強(qiáng)帶C35砼407m3.由于工期緊，根據(jù)JGJ/T178-2009《補(bǔ)償收縮混凝土應(yīng)用規(guī)程》本工程基礎(chǔ)加強(qiáng)帶適用連續(xù)式澆筑，分為21個(gè)作業(yè)分區(qū)。
2、施工準(zhǔn)備工作
�。�1）組織保障，組織相關(guān)部門(mén)技術(shù)人員針對(duì)設(shè)計(jì)文件、施工圖、施工技術(shù)規(guī)范學(xué)習(xí)并匯總，組織專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員認(rèn)真編制詳細(xì)的施工組織方案，安全專(zhuān)項(xiàng)方案，并按程序報(bào)送審批執(zhí)行，同時(shí)施工前組織各施工班組進(jìn)行詳細(xì)書(shū)面施工技術(shù)交底工作，
�。�2）方法得當(dāng)，本工程由于工期緊，不采用后澆帶，而采用膨脹加強(qiáng)帶連續(xù)澆筑方法，這就使的砼連續(xù)的供應(yīng)量較大，為確保工程施工質(zhì)量須選擇生產(chǎn)能力較大，質(zhì)量穩(wěn)定，運(yùn)輸能力及運(yùn)距較短的鑫港砼攪拌站，并簽訂詳細(xì)砼供應(yīng)合同及提供完善的砼配合比技術(shù)文件。場(chǎng)地內(nèi)用臂長(zhǎng)48米，每小時(shí)輸送砼60立方的砼泵車(chē)2臺(tái)。
�。�3）科學(xué)選材。①水泥：為控制砼水化熱，應(yīng)采用水化熱較低的礦渣硅酸鹽水泥，標(biāo)號(hào)525,并通過(guò)加入適當(dāng)摻合料和處加劑以達(dá)到降低砼水化熱性能。②粗骨料：選用含泥量≤1%,粒徑5~25mm碎石，選用粒徑較大級(jí)配良好的石子，由此配制的砼和易性好，抗壓強(qiáng)度高，同時(shí)還可以減少水量及水泥用量，從而使水泥水化熱降低。③細(xì)骨料：采用中砂，平均粒徑大于0.5mm,含泥量不大于5%,選用平均粒徑較大的中粗砂拌制的砼比采用細(xì)砂拌制的砼可減少用水量10%左右，同時(shí)相應(yīng)減少水泥用量，使水泥水化熱減少，降低砼溫升。④粉煤灰：由于砼澆筑方式為泵送，為改善砼的和易性便于泵送，可考慮摻適量粉煤灰，其量控制在10%內(nèi)。⑤外加劑：設(shè)計(jì)要求均應(yīng)摻入補(bǔ)償收縮砼微膨脹劑，其摻量應(yīng)通過(guò)級(jí)配試驗(yàn)在符合砼強(qiáng)度、抗?jié)B等級(jí)膨脹率的前提下由試驗(yàn)確定。補(bǔ)償收縮砼的性能應(yīng)滿(mǎn)足下表的要求： ⑥澆至加強(qiáng)帶時(shí)，更換砼配合比連續(xù)施工，填充采用膨脹砼的性能應(yīng)滿(mǎn)足下表的要求： 通過(guò)分析比較及其它工程上使用的經(jīng)驗(yàn)，減水劑可降低水化熱峰值，對(duì)砼收縮有補(bǔ)償功能，可提高砼的抗裂性作用。具體外加劑的用量及使用性能應(yīng)在砼澆筑前將其報(bào)告送達(dá)監(jiān)理和業(yè)主單位審批。
2.1 按技術(shù)要求確定砼配合比
�。�1）混凝土采用攪拌站供應(yīng)的商品混凝土，因此要求混凝土攪拌站根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)提出的技術(shù)要求，提前做好混凝土試配。
（2）混凝土配合比應(yīng)提高試配確定。按照國(guó)家現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》、《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》及《粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》中的有關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。
（3）粉煤灰采用外摻法時(shí)僅在砂料中扣除同體積的砂量。另外應(yīng)考慮到水泥的供應(yīng)情況，以滿(mǎn)足施工的要求。
2.2 施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備⑴嚴(yán)格按照程序?qū)こ探Y(jié)構(gòu)各子項(xiàng)目的檢查驗(yàn)收工作，并做好驗(yàn)收記錄。
（2）將基礎(chǔ)底板上表面標(biāo)高抄測(cè)在墻鋼筋上，并作明顯標(biāo)記，供澆筑混凝土?xí)r分段分層施工。
�。�3）澆筑混凝土?xí)r預(yù)埋的測(cè)溫管及保溫隨需的土工布等應(yīng)提前準(zhǔn)備好。
�。�4）對(duì)場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸通道的平整壓實(shí)，大型機(jī)械作業(yè)基礎(chǔ)壓實(shí)，并對(duì)機(jī)械性能專(zhuān)項(xiàng)檢查，確保在澆筑過(guò)程中機(jī)械平穩(wěn)。做好場(chǎng)內(nèi)車(chē)輛行走標(biāo)識(shí)。（5）項(xiàng)目經(jīng)理部應(yīng)與建設(shè)單位聯(lián)系好施工用電，以保證混凝土振搗及施工照明，聯(lián)系氣象部門(mén)了解天氣情況，避開(kāi)雨天施工。
�。�6）管理人員、施工人員、后勤人員、保衛(wèi)人員等晝夜排班，堅(jiān)守崗位，各負(fù)其責(zé)，保證混凝土連續(xù)澆灌的順利進(jìn)行。
3、砼底板施工
3.1 施工段的劃分及澆筑順序由于基礎(chǔ)底板澆筑分為三層，7段，共21個(gè)區(qū)，澆筑順序按附圖順序1-21順序進(jìn)行。
21個(gè)區(qū)混凝土由2臺(tái)混凝土泵管輸送混凝土，從南面方向往北澆筑�；炷翝仓繛�4886立方米，計(jì)劃澆筑完成時(shí)間為50小時(shí)。實(shí)際澆筑時(shí)間為49小時(shí)完成。 3.2 施工澆筑技術(shù)要求本工程砼澆筑操作技術(shù)采用“分區(qū)分層，循序漸進(jìn)，三次到頂”的澆筑工藝。根據(jù)天泵輸送臂桿的長(zhǎng)度劃定本臺(tái)泵澆筑區(qū)域，每臺(tái)天泵負(fù)責(zé)本區(qū)域澆筑，砼澆筑形成扇形向前流動(dòng)，然后接著在行成坡面上連續(xù)澆搗，循環(huán)往前推，分三次到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高。這種澆搗方式能較好適應(yīng)泵送工藝，使每車(chē)砼都澆筑在前一車(chē)砼形成的自然流動(dòng)坡面上，確保每層砼之間的澆搗間歇時(shí)間不超過(guò)規(guī)定初凝時(shí)間，同時(shí)解決天泵膠管頻繁擺動(dòng)的問(wèn)題。
3.3 砼澆筑振搗要求⑴砼振搗須做到“快插慢拔”上下振搗均勻，在上下層砼接縫處振搗棒應(yīng)插入下層砼5-7cm左右，每一點(diǎn)振搗應(yīng)使砼表面不再顯著下沉及氣泡出現(xiàn)，并呈現(xiàn)浮漿不準(zhǔn)，結(jié)構(gòu)預(yù)埋件周邊砼振搗時(shí)，應(yīng)避免碰撞預(yù)埋件，同時(shí)應(yīng)輔以人工振搗，確保預(yù)埋件周邊砼密實(shí)。
�、普駬v器插曲點(diǎn)要均勻排列，可采用“行列式”次序移動(dòng)，下棒間距不得大于450mm,墻體砼采用“一字”式下棒，下棒間距不大于400mm.底板砼施工時(shí)，為促進(jìn)砼更加密實(shí)，保證質(zhì)量注意砼的二次振搗。 ⑶由于砼坍落度較大，表面泌水較多，采用手動(dòng)抽水筒，人工抽干，裝于專(zhuān)用儲(chǔ)水桶，禁止模板鉆孔引水，影響砼質(zhì)量。
�、痊F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)安排專(zhuān)業(yè)人員按每澆筑200m3（或一個(gè)臺(tái)班）砼時(shí)應(yīng)制作三組試塊，一組壓7d強(qiáng)度，一組壓28d強(qiáng)度，歸技術(shù)檔案資料使用，一組壓14d強(qiáng)度備用。防水砼抗?jié)B試塊。按規(guī)定每單位工程不得少于兩組，其制作試塊必須專(zhuān)人養(yǎng)護(hù)保管。
4、砼溫控措施
為確保大體積砼質(zhì)量，除了在砼澆筑中的施工質(zhì)量還有重要一項(xiàng)溫控措施，通過(guò)溫控措施來(lái)控制大體積砼澆筑后形成的水化熱而產(chǎn)生砼內(nèi)外溫差超過(guò)規(guī)定值行成砼裂縫，最終影響砼質(zhì)量。具體措施如下：
�。�1）材料：準(zhǔn)備足夠的保溫毯，建議在氣溫較低時(shí)備足鋪三層保溫毯材料，準(zhǔn)備足夠的專(zhuān)用水銀測(cè)溫計(jì)。
�。�2）人員：配備兩班倒二十四小時(shí)專(zhuān)職測(cè)溫計(jì)錄人員兩名，并對(duì)測(cè)溫人員進(jìn)行培訓(xùn)和技術(shù)交底，要求測(cè)溫人員認(rèn)真負(fù)責(zé)。
�。�3）測(cè)溫點(diǎn)的分布：測(cè)溫管（鍍鋅管）應(yīng)同底板鋼筋綁扎或點(diǎn)焊連接，避免澆筑時(shí)傾倒，測(cè)溫管長(zhǎng)度800mm,管內(nèi)充滿(mǎn)清水，測(cè)溫深度600mm.
測(cè)溫點(diǎn)布置見(jiàn)附圖 （4）測(cè)量記錄情況及采取措施：砼測(cè)溫管測(cè)溫從開(kāi)始澆筑16小時(shí)開(kāi)始，頻率按1次/2小時(shí)。初始測(cè)溫時(shí)，測(cè)溫管內(nèi)溫度為51度，砼表面溫度為35度，溫差16度，用一層土工布保溫。
而后溫差變大，當(dāng)?shù)降?4小時(shí)測(cè)溫時(shí)，測(cè)溫管內(nèi)溫度為61度，砼表面溫度為40度，溫差21度，增加用一層土工布保溫，間斷性地在保溫毯上灑水保濕。當(dāng)?shù)降?6小時(shí)測(cè)溫時(shí)，測(cè)溫管內(nèi)溫度為61.5度，砼表面溫度為43度，溫差19.5度，當(dāng)?shù)降?2小時(shí)測(cè)溫時(shí)測(cè)溫管內(nèi)溫度為64度，砼表面溫度為43度，溫差21度，又曾加用一層土工布，變成共3層土工布保溫毯保溫，；間斷性地在保溫毯上灑水保濕。當(dāng)?shù)降?4小時(shí)測(cè)溫時(shí)，測(cè)溫管內(nèi)溫度為64度，砼表面溫度為45度，溫差19度，當(dāng)?shù)降?6小時(shí)測(cè)溫時(shí)測(cè)溫管內(nèi)溫度為66度，砼表面溫度為45度，溫差21度，繼續(xù)3層土工布保溫毯保溫，；間斷性地在保溫毯上灑水保濕。后續(xù)測(cè)量溫差沒(méi)有變化當(dāng)?shù)降?8小時(shí)測(cè)溫時(shí)測(cè)溫管內(nèi)溫度為65度，砼表面溫度為45度，溫差20度，繼續(xù)3層土工布保溫毯保溫，；間斷性地在保溫毯上灑水保濕。后續(xù)測(cè)量溫差開(kāi)始變小，到第96小時(shí)測(cè)溫時(shí)測(cè)溫管內(nèi)溫度為53度，砼表面溫度為39度，溫差14度，繼續(xù)3層土工布保溫毯保溫，溫控措施執(zhí)行到砼澆筑96小時(shí)后撤銷(xiāo)。
5、砼養(yǎng)護(hù)
砼養(yǎng)護(hù)在質(zhì)量控制中也是重要的一項(xiàng)環(huán)節(jié)，必須及時(shí)跟蹤此項(xiàng)措施的落實(shí)。生物池砼基礎(chǔ)底板養(yǎng)護(hù)可采用3層土工布保溫毯保溫，；間斷性地在保溫毯上灑水保濕養(yǎng)護(hù)，澆筑96小時(shí)后采用池底內(nèi)蓄水100mm養(yǎng)護(hù)。墻體及墻外側(cè)砼可用保溫毯覆蓋連續(xù)噴水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間需達(dá)28d,并在同期養(yǎng)護(hù)拆模試塊強(qiáng)度試壓合格后拆模。
6、工程質(zhì)量結(jié)果
生物池底板養(yǎng)護(hù)期到后，拆除模板及土工布保溫毯，檢查砼表面沒(méi)有發(fā)現(xiàn)裂縫，在后期生物池的滿(mǎn)水試驗(yàn)結(jié)果也檢驗(yàn)工程的質(zhì)量。
7、通過(guò)該工程大體積砼的施工后，總結(jié)大體積砼工程質(zhì)量保證的經(jīng)驗(yàn)體會(huì)以下兩方面
�。�1）大體積砼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上設(shè)計(jì)加強(qiáng)帶同時(shí)添加膨脹劑的設(shè)計(jì)具有設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性。使大體積砼施工改變了以往常用的后澆帶施工方法，縮短了工期，加快施工進(jìn)度，減少了施工縫，具有砼施工實(shí)際可操作性，更有利于砼施工質(zhì)量控制。
（2）組織大體積砼澆筑施工，需要詳細(xì)做好施工計(jì)劃，籌化各項(xiàng)施工前工作，制定完善的人、機(jī)、料調(diào)配工作計(jì)劃，充分估計(jì)溫控難度，做好預(yù)案。達(dá)到對(duì)施工全過(guò)程的可控目的，最終實(shí)現(xiàn)砼施工質(zhì)量最優(yōu)目標(biāo)。
【參考文獻(xiàn)】
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