宋華忠
(湛江市河川工程建設(shè)監(jiān)理有限公司,廣東 湛江 524037)
某排澇工程位于廣東湛江東海島鋼鐵基地和坡頭區(qū)南三島之間,工程的任務(wù)是以防洪、治澇為主,結(jié)合改善水環(huán)境等綜合利用。本工程閘室采用4孔整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),閘室順?biāo)鞣较蜷L20.5m,垂直水流方向長36.2m,閘室底板厚1.2m,整個基礎(chǔ)底板的混凝土量約為1158m 3,混凝土強度等級為C30,屬大體積混凝土。
大體積混凝土的施工技術(shù)要求比較高,特別在施工中要防止混凝土因水泥水化熱引起的溫度差產(chǎn)生溫度應(yīng)力裂縫。因此需要從材料選擇上、技術(shù)措施等有關(guān)環(huán)節(jié)做好充分的準(zhǔn)備工作,才能保證閘室底板大體積混凝土的施工質(zhì)量。
(1)水泥
考慮本工程閘室混凝土的抗?jié)B要求及泵送混凝土的泌水小,保水性能好的要求,確定采用P.O42.5級普通硅酸鹽水泥,并通過摻加合適的外加劑可以改善混凝土的性能,提高混凝土的抗裂和抗?jié)B能力。
(2)粗骨料
采用碎石,粒徑5mm~25mm,含泥量不大于1%。選用粒徑較大、級配良好的石子配制混凝土,和易性較好,抗壓強度較高,同時可以減少用水量及水泥用量,從而使水泥水化熱減少,降低混凝土溫升。
(3)細(xì)骨料
采用機制混合中砂,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、粗砂拌制的混凝土比采用細(xì)砂拌制的混凝土可減少用水量10%左右,同時相應(yīng)減少水泥用量,使水泥水化熱減少,降低混凝土溫升,并可減少混凝土收縮。
(4)礦粉
采用金龍S95級礦粉,增加混凝土的和易性,同時相應(yīng)減少水泥用量,使水泥水化熱減少,降低混凝土溫升。
(5)粉煤灰
由于混凝土的澆筑方式為泵送,為了改善混凝土的和易性便于泵送,考慮摻加適量的粉煤灰。粉煤灰對降低水化熱、改善混凝土和易性有利,但摻加粉煤灰的混凝土早期極限抗拉值均有所降低,對混凝土抗?jié)B抗裂不利,因此要求粉煤灰的摻量控制在15%以內(nèi)。
(6)外加劑
設(shè)計無具體要求,通過分析比較及過去在其它工程上的使用經(jīng)驗,混凝土確定采用“武漢三源SY-G”型微膨脹劑,每立方米混凝土摻入23kg,對混凝土收縮有補償功能,可提高混凝土的抗裂性。同時考慮到泵送需要,采用浙江五龍ZWL-A-III型高效泵送劑,其減水率大于18%,可有效降低水化熱峰值。
混凝土采用由杭州市三陽混凝土攪拌站供應(yīng)的商品混凝土,因此要求混凝土攪拌站根據(jù)設(shè)計混凝土的技術(shù)指標(biāo)值、當(dāng)?shù)夭牧腺Y源情況和現(xiàn)場澆筑要求,提前做好混凝土試配。
①基礎(chǔ)底板鋼筋及閘墩插筋預(yù)先安裝施工到位,并進(jìn)行隱蔽工程驗收。②基礎(chǔ)底板上的預(yù)留閘門門槽底檻采用木模,并安裝好門槽插筋。③將基礎(chǔ)底板上表面標(biāo)高抄測在閘墩鋼筋上,并作明顯標(biāo)記,供澆筑混凝土?xí)r找平用。④澆筑混凝土?xí)r,預(yù)埋的測溫管及覆蓋保溫所需的塑料薄膜、土工布等應(yīng)提前準(zhǔn)備好。⑤管理人員、現(xiàn)場人員、后勤人員、保衛(wèi)人員等做好排班,確保混凝土連續(xù)澆灌過程中,堅守崗位,各負(fù)其責(zé)。
底板澆筑采用泵送混凝土澆筑方法。澆筑順序沿長邊方向,采用臺階分層澆筑方式由右岸向左岸方向推進(jìn),每層厚0.4m,臺階寬度4.0m。每層每段混凝土澆筑量為20.5×0.4×4.0×3=98.4m3,現(xiàn)場混凝土供應(yīng)能力為75m3/h,循環(huán)澆筑間隔時間約1.31h,澆筑日期為9月10日,未形成冷縫。具體澆筑程序如圖1所示。
圖1 排水閘底板澆筑程序圖
混凝土澆筑時,在每臺泵車的出灰口處配置2~3臺振搗器,因為混凝土的坍落度比較大,在1.2m厚的底板內(nèi)可斜向流淌2m遠(yuǎn)左右,1臺振搗器主要負(fù)責(zé)下部斜坡流淌處振搗密實,另外1~2臺振搗器主要負(fù)責(zé)頂部混凝土振搗,為防止混凝土集中堆積,先振搗出料口處混凝土,形成自然流淌坡度,然后全面振搗。振搗時嚴(yán)格控制振動器移動的距離、插入深度、振搗時間,避免各澆筑帶交接處的漏振。
混凝土澆筑過程中,上部的泌水和漿水順著混凝土坡腳流淌,最后集中在基底面,用軟管污水泵及時排除,表面混凝土找平后采用真空吸水機工藝脫去混凝土成型后多余的泌水,從而降低混凝土的原始水灰比,提高混凝土強度、抗裂性、耐磨性。
由于采用泵送商品混凝土坍落度比較大,混凝土表面的水泥砂漿較厚,易產(chǎn)生細(xì)小裂縫。為了防止出現(xiàn)這種裂縫,在混凝土表面進(jìn)行真空吸水后、初凝前,用圓盤式磨漿機磨平、壓實,并用鋁合金長尺刮平;在混凝土預(yù)沉后、混凝土終凝前采取二次抹面壓實措施。即用葉片式磨光機磨光,人工輔助壓光,這樣既能很好地避免干縮裂縫,又能使混凝土表面平整光滑、表面強度提高。
為防止?jié)仓玫幕炷羶?nèi)外溫差過大,造成溫度應(yīng)力大于同期混凝土抗拉強度而產(chǎn)生裂縫,養(yǎng)護(hù)工作極其重要?;炷翝仓瓿杉岸文鎵簩嵑罅⒓催M(jìn)行覆蓋保溫,先在混凝土表面覆蓋一層塑料薄膜,再加蓋一層土工布。新澆筑的混凝土水化速度比較快,蓋上塑料薄膜和土工布后可保溫保濕,防止混凝土表面因脫水而產(chǎn)生干縮裂縫。
根據(jù)外界氣溫條件和混凝土內(nèi)部溫升測量結(jié)果,采取相應(yīng)的保溫覆蓋和減少水分蒸發(fā)等相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)措施,并適當(dāng)延長拆模時間,控制閘室底板內(nèi)外溫差不超過25℃。保溫養(yǎng)護(hù)時間超過14d。
閘室底板混凝土澆筑時設(shè)專人配合預(yù)埋測溫管。測溫管采用Φ48×3.0鋼管,預(yù)埋時測溫管與鋼筋綁扎牢固,以免位移或損壞。鋼管內(nèi)注滿水,在鋼管高、中、低三部位插入3根普通溫度計,人工定期測出混凝土溫度。
混凝土測溫時間,從混凝土澆筑完成后6h開始,安排專人每隔2h測1次,發(fā)現(xiàn)中心溫度與表面溫度超過允許溫差時,及時報告技術(shù)部門和項目技術(shù)負(fù)責(zé)人,現(xiàn)場立即采取加強保溫養(yǎng)護(hù)措施,從而減小溫差,避免因溫差過大產(chǎn)生的溫度應(yīng)力造成混凝土出現(xiàn)裂縫。
隨混凝土澆筑后時間延長測溫間隔也可延長,測溫結(jié)束時間,以混凝土溫度下降,內(nèi)外溫差在表面養(yǎng)護(hù)結(jié)束不超過15℃時為宜。
①精心組織、精心施工,認(rèn)真做好班前技術(shù)交底工作,確保作業(yè)人員明確工程的質(zhì)量要求、工藝程序和施工方法,是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵。②借鑒同類工程經(jīng)驗,并根據(jù)當(dāng)?shù)夭牧腺Y源條件,在預(yù)先進(jìn)行混凝土試配的基礎(chǔ)上,優(yōu)化配合比設(shè)計,確保混凝土的各項技術(shù)指標(biāo)符合設(shè)計和規(guī)范規(guī)定的要求。③嚴(yán)格檢查驗收進(jìn)場商品混凝土的質(zhì)量,不合格商品混凝土料,堅決退場;同時嚴(yán)禁混凝土攪拌車在施工現(xiàn)場臨時加水。④加強過程控制,合理分段、分層,確保澆筑混凝土的各層間不出現(xiàn)冷縫;混凝土振搗密實,無漏振,不過振;采用“二次振搗法”、“二次抹光法”,以增加混凝土的密實性和減少混凝土表面裂縫的產(chǎn)生。⑤混凝土澆筑完成后,加強養(yǎng)護(hù)管理,結(jié)合現(xiàn)場測溫結(jié)果,調(diào)整養(yǎng)護(hù)方法,確保混凝土的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。
通過對閘室底板多次觀測,閘室底板沒有出現(xiàn)裂縫,裂縫控制措施行之有效。我們將在今后的水利工程施工中,繼續(xù)總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn),不斷改進(jìn)混凝土施工方法,進(jìn)一步提高工程質(zhì)量,奉獻(xiàn)更多更好的優(yōu)質(zhì)工程。
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