楊 剛
大體積混凝土澆筑施工時(shí),受水泥水化熱的影響,混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大,往往造成混凝土開裂,形成質(zhì)量事故,甚至造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。如何解決混凝土開裂成為施工之前必須解決的難題之一。通過(guò)某橋臺(tái)承臺(tái)大體積的施工實(shí)踐,合理分層分段澆注混凝土,可有效減小混凝土溫差影響,避免了混凝土開裂。
1砼澆筑分層及進(jìn)度
為確保施工質(zhì)量,利于混凝土早期散熱,對(duì)混凝土澆筑進(jìn)行水平分層施工,第一臺(tái)階分層厚度:3×50cm+40cm+2×30cm,第二臺(tái)階分層厚度:3×50cm+40cm+2×30cm,共分12層。砼供應(yīng)速度35-45方/小時(shí),每層澆筑時(shí)間在5-7小時(shí)左右(混凝土初凝時(shí)間10小時(shí)),澆筑完成需60-90小時(shí)。
2布管、澆筑順序及振搗
混凝土澆筑采用兩臺(tái)混凝土輸送泵,布管及澆筑順序詳見附圖,第一層澆筑完畢后,第二層從第一層的起點(diǎn)進(jìn)行。待每層砼澆筑完畢后進(jìn)行下一層澆筑前,對(duì)前一層表面進(jìn)行二次振搗(二次振搗時(shí)間在下層混凝土初凝前,振搗棒拔出后原位孔洞能立即恢復(fù)為準(zhǔn)),排除混凝土內(nèi)部多余的水分和氣泡,以提高混凝土的密實(shí)度。
砼振搗采用70振動(dòng)棒振搗(9套,其中三套備用),振動(dòng)棒要插入下一層5~10cm,留振15秒左右,為防止漏振和過(guò)振,振動(dòng)時(shí)間觀察砼表面確定,砼表面泛漿并不下沉為止,一般振動(dòng)時(shí)間為20-30秒,振動(dòng)棒移動(dòng)間距為振動(dòng)半徑的1.5倍(振動(dòng)半徑現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量確定,70棒為30cm),振動(dòng)棒不能直接接觸鋼筋及模板,與模板距離5-10cm為宜。澆筑中混凝土發(fā)生泌水較多時(shí),采用海棉吸收方式排除水,禁止在模板側(cè)面開孔放走泌水,以避免帶走水泥砂漿。排凈表面泌水后,再搗實(shí)一遍。在砼澆筑過(guò)程中設(shè)專人檢查模板變形情況,發(fā)現(xiàn)拉桿移位、松動(dòng)及時(shí)擰緊校正,發(fā)現(xiàn)模板有變形立即停止砼澆筑,檢查分析原因并采取有效措施加固?;炷脸跄?,將混凝土表面振搗抹平后及時(shí)覆蓋塑料薄膜或濕麻袋,對(duì)混凝土進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)。接縫搭接蓋嚴(yán),避免混凝土水份蒸發(fā),保持混凝土表面外于濕潤(rùn)狀態(tài)下養(yǎng)護(hù),混凝土終凝后持續(xù)澆水養(yǎng)護(hù)14天。砼終凝48-72小時(shí)內(nèi)應(yīng)對(duì)墩柱范圍砼進(jìn)行鑿毛處理,鑿毛要清除表面浮漿并見骨料,砼鑿毛時(shí)間不宜過(guò)早也不應(yīng)過(guò)遲,過(guò)遲費(fèi)工時(shí),過(guò)早起不到鑿毛的效果。拆模時(shí)間為砼澆筑完成后7天為宜(以確保側(cè)面砼溫度與內(nèi)部溫度之差在規(guī)范允許之內(nèi))。
砼振搗的技巧及具體要求如下:
(1)混凝土振搗要分區(qū)有順序的進(jìn)行,多人同時(shí)進(jìn)行振搗作業(yè)時(shí)要分責(zé)任區(qū),責(zé)任區(qū)的交界處要有重疊區(qū)防止漏振;
(2)混凝土的振搗采用插入式振搗時(shí),混凝土的澆筑厚度每層不大于50cm,插搗的間距不大于振動(dòng)棒振搗半徑的1.5倍。采用70振動(dòng)棒離模板需保持15-20cm的間距,50振搗棒離模板需保持10-15cm,不得直接振動(dòng)模板和鋼筋;
(3)振搗混凝土拌和物要做到快插慢拔,拔出的時(shí)間控制在10-15s為宜,留振的時(shí)間控制在20-30s為宜??彀稳菀自诨炷羶?nèi)部留有孔洞,留振時(shí)間短混凝土氣泡排除不良,混凝土振不密實(shí)。振動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),混凝土的粗骨料下沉,砂漿中的輕浮物質(zhì)上浮到混凝土表面,會(huì)發(fā)生離析現(xiàn)象。每點(diǎn)的振動(dòng)時(shí)間控制應(yīng)觀察確定。以混凝土表面無(wú)明顯氣泡和浮漿,砼不再下沉為宜;
(4)混凝土振搗完成一段,用鐵鍬攤平拍一段,便于混凝土表面的抹面和收光。
3混凝土表面處理
大體積混凝土表面水泥漿較厚,在混凝土澆筑完畢后,對(duì)混凝土表面進(jìn)行拍打振實(shí),對(duì)四周模板30cm范圍內(nèi)用灰刀插搗抹平(類似取試件的方法),并除去表面浮漿,砼初凝后實(shí)行二次抹面,減少混凝土表面骨料沉降收縮裂縫,確保混凝土施工質(zhì)量。
4臺(tái)階模板安裝
當(dāng)砼澆至第一臺(tái)階最后一層時(shí)改變砼的澆筑順序,即從中部向邊沿推進(jìn),使第一臺(tái)階襟邊振平加蓋模板后不受影響。臺(tái)階模板必須先試安裝、編號(hào),確保安裝順利和密封性良好。
5混凝土養(yǎng)護(hù)
由于承臺(tái)砼澆筑時(shí)氣溫高,在分層澆筑過(guò)程中,當(dāng)下層砼終凝時(shí)(澆筑完成25小時(shí)),立即通水降溫,同時(shí)將冷卻水接出模外。此時(shí)由于通水與砼澆筑同時(shí)進(jìn)行,冷卻水禁止灑落入模內(nèi)。
砼養(yǎng)護(hù)非常關(guān)鍵,砼澆筑完成或澆筑過(guò)程中,已成型砼表面初凝即開始灑水或用濕麻袋覆蓋養(yǎng)生,確保14天內(nèi)砼表面保持濕潤(rùn)。砼澆筑成型后冷卻管立即用不小于WQD-7-0.75KW的水泵(以保證通水水壓)通水降溫,流速必須大于15升/分鐘(砼澆筑前對(duì)冷卻管通水試驗(yàn)并接通水源),防止水化熱溫度過(guò)高使砼開裂,冷卻管不間斷通水時(shí)間為14天,進(jìn)出口水溫溫差一般宜控制在5~10℃,最高不超過(guò)40度。冷卻水的排放根據(jù)具體地形和天然排水系統(tǒng)確定,預(yù)先確定排放地點(diǎn)和排放措施,防止排水泛濫造成邊坡坍塌。
另外,在混凝土降溫階段,砼彈性模量迅速增加,約束拉應(yīng)力也隨著時(shí)間增加,在某時(shí)刻如超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度便出現(xiàn)貫穿性裂縫。為此需測(cè)定澆筑后的混凝土表面和內(nèi)部溫差,將溫差控制在25℃以內(nèi)。當(dāng)溫差過(guò)大時(shí),采取內(nèi)部通水降溫及表面覆蓋保溫同時(shí)進(jìn)行的“內(nèi)散外蓄”保溫體系,以防止混凝土出現(xiàn)溫度裂縫。
6泵送砼事故預(yù)防及處理措施
砼輸送管堵管:采用泵送砼時(shí)要特別注意預(yù)防砼堵管,打通泵管和洗管、泵送下坡砼這三種情況堵管機(jī)率較高,預(yù)防堵管必須掌握以下幾個(gè)環(huán)節(jié):
(1)前3盤砼拌制方法:第1盤要攪拌水泥粉煤灰凈漿(水泥粉煤灰各半)潤(rùn)管(稠度控制在18左右),采用凈漿潤(rùn)管時(shí),泵管前面打入少量水,再打入凈漿,打凈漿不應(yīng)放海綿球,第2盤和第3盤砼要比正常配合比多用50kg水泥,從第4盤開始正常拌制。泵管超過(guò)300m時(shí)要拌2盤凈漿潤(rùn)管,管端用軟管時(shí)要待砼打通后方可接軟管(用海綿球時(shí))。
(2)洗管:洗管前2盤砼要比正常配合比增加50kg水泥,洗管前要拌制1盤凈漿(水泥粉煤灰各半),凈漿打完放入2個(gè)海綿球,海綿球前裹水泥口袋(直徑與管徑相同),再打水洗管。
(3)下坡泵送砼:下坡泵送砼在滿足砼施工性能和可泵性的前提下盡量減小坍落度,在砼澆筑前充分作好各種準(zhǔn)備工作,最大限度減小砼泵送過(guò)程中中斷或停留時(shí)間,一般情況下隨著停留時(shí)間的增長(zhǎng),泵管內(nèi)砼逐漸泌水漓淅,水泥砂漿逐漸向下坡流失,骨料積存管內(nèi)造成堵管。施工中不可避免會(huì)產(chǎn)生停留時(shí)間,為了防止上述現(xiàn)象產(chǎn)生,在離輸送管末端10-20m安裝管閘,當(dāng)出現(xiàn)停止泵送時(shí)間長(zhǎng)的可能時(shí),關(guān)上管閘,降低水泥砂漿流失的條件,減小堵管的機(jī)率。另外要特別控制泵入泵管砼的合易性,當(dāng)出現(xiàn)砼過(guò)稀或無(wú)法泵送時(shí)要果斷廢除砼,禁止打入管內(nèi)。
(4)砼打泵:打泵要注意觀察泵機(jī)電流平穩(wěn)情況和料斗砼是否下降,當(dāng)電流急劇上升,砼沒有下降時(shí)說(shuō)明堵管,輕微堵管時(shí)一般打正反泵可排除,但下坡泵送砼一般不宜打反泵。當(dāng)發(fā)現(xiàn)堵管應(yīng)觀察泵管抖動(dòng)情況和聽管內(nèi)砼動(dòng)靜,泵管抖動(dòng)勵(lì)害,砼在管內(nèi)無(wú)梭動(dòng)聲時(shí)說(shuō)明在該處堵管,應(yīng)及時(shí)敲擊該處或其他可能堵管的地方(特別是彎管),并適當(dāng)打泵。如果堵管在前述情況仍不能排除時(shí)果斷拆掉堵管部位處理,處理后繼續(xù)施工。
(5)軟管使用:軟管只能安裝在泵管端部,使用過(guò)程中要保持軟管平順,防止過(guò)分彎折,否則容易造成堵管。
7人員組織安排
由于混凝土數(shù)量大,連續(xù)作業(yè)時(shí)間長(zhǎng),作業(yè)人員分兩班進(jìn)行,即白班和晚班,中途不間斷,工人交接班時(shí)間為早上7:00,晚上19:00,接班人員提前30分鐘到達(dá)預(yù)定崗位作好接班準(zhǔn)備,管理人員交接班時(shí)間早上8:00,晚上20:00。