浅述泰州市中干河闸站基础大体积混凝土施工

摘　要：

关键词：
一、简介大体积混凝土特性：
　　关于“大体积混凝土(mass concrete)”的解释国际上无明确统一定义，中国建筑工业出版社1999年1月出版的建筑施工手册的定义是：最小断面尺寸大于1m以上的砼结构，其尺寸已经大到必须采用相应的技术措施妥善处理温度差值，合理解决温度应力并控制裂缝开展的砼结构。日本建筑学会标准(JASS5)规定：“结构断面最小厚度在80cm以上，同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之差预计超过25℃的混凝土，称为大体积混凝土”。美国混凝土学会(ACI)规定：“任何就地浇筑的大体积混凝土，其尺寸之大，必须要求解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度减少开裂”。由此可见大体积混凝土与普通混凝土的区别表面上看是厚度不同，但其实质的区别是由于混凝土中水泥水化要产生热量，大体积混凝土内部的热量不如表面的热量散失得快，造成内外温差过大，其所产生的温度应力可能会使混凝土开裂。我们在工程过程中就是要在材料、设计、施工和维护等方面采取各种综合措施有效克服大体积混凝土的裂缝。
　　二、工程概况
　　泰州市中干河闸站是泰州市2010年度城市水生态环境封闭控制工程的主要节点，建设内容为新建一座20立方米/秒双向泵站(中间包含5米宽节制闸)，主要功能是为主城区补水及排涝。工程位于泰州市经济开发区，周山河及中干河交界处。本工程闸站底板长28.6m，宽26.9m，泵基础厚度为2.3m,流道厚度为1.5m，总浇筑量达到1370立方米。按照上述定义标准可以确定为大体积混凝土。本工程基础施工时间为6月份，预计连续浇筑时长约为17小时，为了确保工程质量，针对本次大体积混凝土浇筑施工，我们在混凝土浇筑前组织了多次专家技术论证会，并编制了详细的施工方案。现就本工程大体积混凝土基础浇筑从材料、施工及维护三方面说明。
　　三、施工方案及措施
　　1.材料准备：原材料在搅拌站现场经监理取样评定，对原材料进行监控。(1)水泥选用海螺牌42.5#普通硅酸盐水泥。水泥进场时必须严格验收，须有出厂合格证或试验证明书，按验收规定对水泥进行取样、试验，尤其是水泥的安定性，必须严格检测。水泥应按不同品种、标号、出厂批号单独存放，新出厂水泥为降低材料自身温度应放置1天自然冷却后才允许使用。(2)骨料的选用用于砼或钢筋砼的骨料必须来自经项目监理现场取样检测合格，并应符合《普通砼用砂质量标准及检验方法》(JGJ52-92)和《普通砼用碎石或卵石质量标准及检验方法》(JGJ52-92)规定的粒径和其它要求，并清洗干净，经监理批准后，方可使用。粗骨料采用质地坚硬、粒径、级配良好的碎石。粗骨料最大粒径应符合下列规定：不应超过钢筋最小净间距2/3及构件断面最小边长的1/4。细骨料采用质地坚硬、颗粒洁净，级配良好的天然砂，选用细度模数为2.4～3.0的中粗砂，粗细砂分开堆放。为改善砂料级配，将粗细砂配合使用。在室外温度较高时采取覆盖骨料的方法降低骨料温度。(3)掺和料选用，掺和料种类较多，考虑选用粉煤灰，它的优点在于既保证了强度又可取代部分水泥，从而降低水化热，减小温度应力，还能改善砼的粘聚性，使砼抗分离性提高，在施工过程中不产生离析但必须经试验论证并经监理批准。粉煤灰对水化热、改善混凝土和易性有利，但掺加粉煤灰的混凝土早期极限抗拉值均有所降低，对混凝土抗渗抗裂不利，因此粉煤灰的掺量控制在15%以内，采用内掺法，按配合比要求计算出每立方米混凝土所掺加粉煤灰量。掺合料的运输和储存，严禁与水泥等其它粉状材料混装，以避免交叉污染。(4)外加剂选用，外加剂的技术标准应符合《水工砼外加剂技术标准》(SD108-83)的规定，减水剂、缓凝剂其掺量应通过试验确定，并严格按照操作规程掺用，防止沉淀、分层等不均匀现象。不同品种外加剂应分别储存，在运输与储存中不得相互混装，以避免交叉污染。(5)水，本工程混凝土采用深井地下水拌制，为降低拌合混凝土温度适当加入冰屑，降低混凝土温度3-5℃。水的PH值、不溶物、可溶物、氯化物、磷酸盐、硫化物的含量应符合设计与规范要求。
　　2.施工技术降温措施(1)埋设冷却水管  混凝土浇筑前在基础中部厚度为2.3m处(长28.6m，宽12m)，埋设一层钢管φ20-25mm，管距1.3m，2个独立的冷却管系统。为使同管路各部分温度均匀，将通水循环设计成水流方向可变，12小时对调一次保证散热均匀性，进水温度控制在20℃左右，根据出水口水温调整进水流速。(2)温度测点监测  冷却管间均匀布设测温管，每根测温管布设于基础的不同位置，代表该层(高度)不同位置的温度，基础共设6根测温管。测温管顶面均高出砼顶面50厘米。测温管中灌水，用-50℃～50℃的普通温度计测温。当测温管的底部埋入砼后，测温管开始测温，同时测量浇注的砼温度，根据温差情况决定通水开始时间。基础砼浇注结束砼初凝后铺设外部保温材料，减少砼表面热量散失，降低砼内外温差。温度监测是施工关键，应按日、夜两班安排测温人员，每班人员2人共同测温，24小时值班，按要求频率(2小时/次)测温，填写测温表格。通过测量测温点得到砼内部温度数据，通过测量砼表面塑料薄膜下的温度得到砼外部温度数据，二者经过比较得到砼内部各测点温度变化数据和砼内外温差值，以便及时调整冷却水的流量，降低温差，使砼内外温差控制在25℃以内。测得温度数据经两人共同确认无误后再填写记录；测温人员必须具有良好的职业素质，能够准确熟练的使用测温仪器，做到操作规范，读数准确，书写整洁清晰；测温人员必须具有认真负责的工作态度，及时向有关管理人员提供每天的测温情况，并主动报告测温过程中所发生的异常情况；通过实践证明，连续通水冷却15天，混凝土内部积聚的水化热可由原来最高55℃降至30℃左右，内外温差可保持在25℃以内。冷却水管使用完后割掉砼面以上部分，用微膨胀水泥浆压浆封闭。(3)加强混凝土养护  为减少混凝土的内外温差，控制混凝土表面裂缝，在混凝土终凝前，进行二次抹面，用磨光机打磨，槎平后即进行覆盖养护。在混凝土表面采用一层不透水的塑料薄膜加草袋进行保温、保湿养护，养护最少7天。根据测温记录及时进行散温和保温，从而控制混凝土的内外温差小于25℃，混凝土降温速率小于3℃/d。
　　3.施工保证措施(1)落实施工技术保证措施、施工技术交底、安全交底，严格执行有关规 定。(2)合理调度搅拌输送车送料时间，逐车测量混凝土的坍落度。(3)严格控制每次下料的高度和厚度，保证分层厚度≯500mm。振捣方法要求正确，不得漏振和过振。采用二次振捣法，以减少表面气泡，即第一次在混凝土浇筑时振捣，第二次待混凝土静置一段时间(约1小时)再振捣，而顶层一般在0.5h后进行第二次振捣。(4)严格控制振捣时间和振捣棒插入下一层混凝土的深度，保证深度在50～100mm，振捣时间以混凝土翻浆不再下沉和表面无气泡泛起为止。(5)浇筑混凝土过程中，为了防止钢筋位置的偏移，在人员主要通道处的底板钢筋上铺设脚手板，操作工人站立在脚手板上，避免踩踏板的钢筋，不碰动插筋。(6)在混凝土浇筑完毕后，要派工人及时清理现场，做到工完场清。混凝土强度到达1.2N/mm2之前不准上人(7)为保证大体积混凝土浇筑的顺利进行，混凝土浇筑期间，各管理人员手机需要24小时开通。
　　4.其他注意事项：(1)混凝土浇筑震动棒不准触及测温管。(2)测温管应妥为维护，防止损坏。
　　四、总结
　　大体积砼结构结构裂缝预防和控制是一项系统工程,必须以材料、设计、施工和维护四个方面加以综合解决。设计方面,要在理论上提出可行的控制措施,在实践操作中采用切实可行的技术,在经济上合理节约。材料配置,施工组织方面,要科学组织,合理安排,确保大体积砼的质量,严格按照施工规范,施工操作规程操作,不断改进操作工艺,加强养护,以预防和减少大体积混凝土裂缝的产生,将工程裂缝损害控制到最小程度。中干河闸站工程经过建设单位、设计单位及施工单位的共同努力下基础大体积混凝土施工得已顺利完成，经过以上各种措施，实际效果还是很好的，基本达到了预定目标，有效的控制了大体积混凝土裂缝，将裂缝控制到最小程度。