结构混凝土施工总结

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        某市地铁一号线一期工程某合同段,总长1886.368m。由1站1区间组成:区间长1710.668m,其中盾构施工段长1442.246m,明挖施工段长272.422m;车站长172.5m。

  区间明挖段和车站主体结构混凝土量约3.5万方,其中冬季施工的区间结构混凝土约6500m3,夏季已施工主体结构混凝土6520m3。

  一、 混凝土冬季施工技术总结

  于2006年5月1日开工,由于管线改移、交通疏解等因素的影响,工期滞后。为确保合同工期,在去年冬季完成23.6m盾构始发井及63.4m区间主体结构的施工,为盾构始发创造了条件。截止目前区间87m结构没有出现裂缝、渗漏水现象等混凝土质量通病。

  我们的结构混凝土冬季施工取得了圆满的成功。现将本次冬施的体会推介出来,以供类似工点借鉴。

  1、冬季施工保温方法选择

  本市冬季较长,但大型土建工程搞冬季施工的范例并不多,采用蓄热或蒸汽养护法时,在质量方面均有一定的风险并且对施工干扰大,另外部分专家提出地铁抗渗混凝土不宜采取蒸汽养护。综合参考国内其它寒冷地区的施工经验,为给混凝土施工及养护营造一个持续正温环境,决定采用暖棚法。

  1.1、结构大棚设计

  区间盾构井断面尺寸23.6×19.45×17.5m,区间单层双跨断面尺寸63.4m×16.5×16m。为选择经济合理的暖棚方案,借鉴蔬菜大棚成功经验,采用φ25钢管和φ16钢筋加工成弧型桁架(间距2.5米),纵向用φ20钢筋作为主骨架,用5*5方木条作为次骨架,顶棚采用两层塑料棚布夹草帘。为提高保温效果,在第二道钢支撑上加盖一层塑料棚布和草帘,进行空间分隔;在区间入口处用彩钢保温板进行封堵,并设两道门帘。

  钢拱架上覆盖2层保温篷布内加一层草帘

  保温棚图

  暖棚端部采用厚10厘米彩钢板封闭

  门帘两道防止热量散失

  1.2供暖设施选择及布置

  通过计算选用热功率120KW锅炉作为主供热源,2台30KW热风机在砼浇筑及养护时应急使用。

  在区间西侧端头重工立交桥底设锅炉房为暖棚供热,循环水管及暖气片沿第二道钢支撑腰梁布置。

  锅炉图片

  热风机图片

  第二道钢支撑上加盖塑料布和草帘以提高基坑内温度

  两台30KW暖风机作为应急热源

  暖气片图片

  1.3搅拌站加热及运输保温措施

  根据冬季施工规范、建委、质检站要求,施工时在混凝土中添加了防冻剂,商品混凝土供应站对混凝土的拌制、运输均采取相应加热、保温措施,在室外温度零下20℃的条件下,能确保砼入模温高于10℃。

  水加热图片

  罐车保温图片

  1.4、砼输送泵及管路保温措施

  砼输送泵固定放置于盾构井南侧,搭建临时暖棚进行防护,输送管路用稻草和帆布包裹进行保温防护后,
沿第一道支撑腰梁绕过盾构井后接至各浇筑点。

  2.冬季施工混凝土配合比选择

  冬季混凝土的施工技术要求比较高,特别在大体砼中要防止混凝土因水泥水化热引起温度应力裂缝。
因此需要在材料选择上做好充分的准备工作,才能保证混凝土顺利施工。

  2.1、材料选择

  2.1.1、水泥

  考虑普通水泥水化热较高,特别是应用到大体积混凝土中,大量水泥水化热不易散发,混凝土内部温度过高,与混凝土表面产生较大的温度差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。当表面拉应力超过早期混凝土抗拉强度时就会产生温度裂缝,因此确定采用水化热比较低的水泥,标号为42.5级。

  2.1.2、粗骨料

  采用碎石,粒径5-25mm,含泥量不大于1%。选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土,和易性较好,抗压强度较高,同时可以减少用水量及水泥用量,从而使水泥水化热减少,降低混凝土温升。

  2.1.3、细骨料

  采用中砂,平均粒径大于0.5mm,含泥量不大于3%。选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右,同时相应减少水泥用量,使水泥水化热减少,降低混凝土温升,并可减少混凝土收缩。

  2.1.4、外加剂

  通过分析比较及过去在其它工程上的使用经验,防水剂可降低水化热峰值,对混凝土收缩有补偿功能,可提高混凝土的抗裂性。

  2.1.5、外掺料

  优质粉煤灰和矿渣,能调整混凝土的和易性、降低水化热、提高密实性,控制早期强度,从而降低温度裂缝风险,提高混凝土的抗渗能力。

  2.2、抗渗砼配合比选择

  地铁设计要求大体积抗渗砼采用低水化热水泥,采用双掺技术(掺高效防水剂和优质粉煤灰或磨细矿渣)最小水泥用量不得低于280kg,水灰比不得大于0.55。

  C30S8防水砼冬季配合比

  水灰比砂率养护方法及温度坍落度要求(mm)表观密度

  0.440%标养20±2℃160±202450(Kg/m3)

  水泥砂石子水粉煤灰矿碴粉防冻剂防水剂

  330Kg/m3726Kg/m31085Kg/m3175 Kg60Kg50Kg19.8Kg8.3Kg

  3、砼浇筑及养护

  3.1、砼浇筑

  根据本工程主体结构底板和顶板面积大、体积大、浇筑强度大和底板、顶板的分段情况及底板、顶板的结构特点,采用分层、分块相结合的浇筑方法。考虑钢支撑及泵送施工的影响,浇筑方向沿钢支撑方向施工。

  区间主体底板、顶板厚度为1100mm采用分层分块浇筑,分层厚度不超过振捣器作用半径1.25倍,分块长度不超过20m(输送泵每小时泵送30方,C30砼初凝大于3小时终凝小于6小时,溜坍断面方约35m3,可保证在终凝前覆盖上一层混凝土)。分层见主体结构底板、顶板砼分层浇筑示意图。

  主体结构底板、顶板砼分层浇筑示意图

  浇筑过程中,应注意防止砼的分层离析,砼自由倾落度不超过2m。设专人观察模板、支撑、钢筋、预埋件和预留洞的情况,当发现有变形、移位时,立即停止浇筑,并在砼初凝前校正完好。控制好底板、顶板顶面砼标高,注意地锚预埋,为侧模施工作准备。

  采用插入式振捣器和平板式振捣器振捣,振捣器移动间距为振捣作用半径的1.25倍,插入下层深度为5~10cm,振捣时间10-30s,并做到快插慢拔。平板式振捣器主要用于最后一层砼找平振实。在砼初凝以前,对已振捣的砼进行二次振捣,以排除砼因泌水在粗骨料、水平筋下部生成的水份和空隙,提高砼与钢筋之间的握裹力,增强密实度,提高抗裂性。砼浇筑后终凝前进行收浆、压实、抹面工作。侧墙及立柱混凝土,分段、分层一次成型,采用6米长振捣棒振捣。

  3.2、混凝土养护

  3.2.1、调节好锅炉水温及暖风机,确保棚内温度在正温以上。

  3.2.2、混凝土浇筑及二次抹面压实后在混凝土表面上覆一层塑料薄膜及棚布。新浇筑混凝土水化速度比较快,盖上塑料薄膜后可进行保温保湿,减小温差,防止混凝土表面因脱水而产生干缩裂缝。

  3.2.3、柱、墙砼拆模后,随时撒水保湿,养护用水采用棚内存贮的温水。

  3.2.4、混凝土内外温差呈现下降趋势且小于15℃,可将保温层及塑料薄膜逐层揭开,使混凝土散热。

  4、温度测试

  4.1、测温日期与范围

  根据冬季施工要求,室外日平均气温连续5天稳定低于5℃时,即可进行测温。

  冬季施工测温范围:

  4.1.1、大气温度

  4.1.2、水泥、水、砂子、石子等原材料的温度

  4.1.3、混凝土或砂浆棚室内温度

  4.1.4、混凝土或砂浆出罐温度及入模或上墙温度

  4.1.5、其他需要测温时的温度

  4.2、测温孔布置

  4.2.1、现浇混凝土梁、板、圈梁的测温孔,应垂直插入预留位置。梁测孔每3m长设一个,且每跨至少设2个,孔深1/3~1/2梁高。圈梁测孔每4m长设1个,且每跨至少设1个,孔深1/2梁高。板测孔每15m2设1个,且每间至少设1个,孔深1/2板厚。

  4. 2.2、现浇钢筋混凝土构造柱,每根柱上端接头设测孔1个,孔深10cm,测孔与柱面成90°角。

  4.2.3、剪力墙结构板墙,每块板单面设置测温孔3个,对角线设置,上下测孔距大模板上下边缘30~50cm,孔深10cm。

  4.3、测温方法

  测温时,按测温孔编号进行。温度计插入测温孔后,塞住孔口,留置在孔内3min~5min,然后迅速从孔内取出,使温度计与视线成水平,仔细读数,并记入测温记录表,同时将测温孔用保温材料按原样覆盖好,把标志插入测孔内。

  4.3.1、测温孔的成型方法:墙、梁板采用预埋直径16mm的钢筋,混凝土终凝前转动钢筋,终凝后拔出钢筋;砼喷射时预埋一端封闭的白铁皮管(直径1cm),管口应采用保温材料(棉絮、稻草等)塞住。测温时将温度计插入测温管中,并立即加以覆盖,以免受外界气温影响,温度计在管中至少停留5min,然后取出,迅速记下温度值。

  4.3.2、大气温度采用每昼夜3次;工作环境温度每工作班2次。搅拌现场环境温度、气温、原材料温度由混凝土厂家提供,混凝土出机温度、入模温度设置专人进行现场测量,每隔1小时测设一次。

  4.3.3、浇筑完毕的混凝土在终凝前每2小时测量一次,终凝后每6小时测量一次。

  4.3.4、测温人员应如实填写测温记录,测温过程中,若发现个别点降温较快时,应及时通知施工部以便采取有效措施防止混凝土过早受冻。

  4.4.1、搅拌站温度记录

  测温时间环境温度水温砼出机温度施工部位

  12月9日13:30-8℃57℃14℃盾构井底板

  12月19日2:40-13℃61℃13℃648~672底板

  12月30日4:30-15℃63℃13℃629~660中隔墙

  1月12日1:20-19℃65℃13℃629~672北侧墙

  1月28日2:00-10℃60℃14℃629~672顶板墙

  4.4.2、施工现场温度记录

  测温时间环境温度砼出罐温度砼入模温度施工部位

  12月9日14:00-8℃14℃13℃盾构井底板

  12月19日3:20-12℃14℃12℃648~672底板

  12月30日5:00-15℃14℃13℃629~660中隔墙

  1月12日1:55-19℃14℃11℃629~672北侧墙

  1月28日2:30-9℃15℃13℃629~672顶板墙

  4.4.3、盾构井底板养护温度记录(12月9月14时开始浇筑,12月11月3时浇筑结束)

  测温时间棚外最低温度棚内温度锅炉水温砼表面温度砼内部温度

  12月10日-13℃2℃58℃

  12月11日-8℃6.5℃65℃15.7℃29.8℃

  12月12日-5℃7.8℃61℃15℃28.1℃

  12月13日-8℃6.6℃64.5℃18.3℃34.6℃

  12月14日-7℃6.5℃65℃18.5℃34.6℃

  12月15日-12℃9.3℃62℃15.5℃25.4℃

  12月16日-14℃13℃60℃15.5℃25.4℃

  4.5、温度记录分析

  沈阳地区商砼站冬季施工加温措施主要进行水加热,砂石料及水泥由于受场地限制主要采取防水、防雪措施,一般不进行加热。

  4.7.5.1、由记录表知在环境温度-19℃情况下,水加热到65℃,可保证砼出机温度13℃。

  4.7.5.2、从商砼站到工地约9Km,通过对罐车采取包裹措施,砼出罐及入模温度比出机温度变化不大,其热量损失,由水化热得到补充。

  4.7.5.3、暖棚内热散失较慢,锅炉出水温度无需达到80℃,而棚内温度已满足要求,主要由于混凝土水化热的作用。

  4.7.5.4、配合比中掺加了粉煤灰和矿粉,较好地控制水化速度,浇筑后4~5天砼内部温度达到最高,砼内外温差控制在17℃以内(规范要求温差水大于25℃)。

  5、结束语

  5.1、暖棚法施工保证质量

  本次冬季施工从2006年12月9至2007年2月10日完成地铁明挖区间结构87米,共计完成混凝土6500m3,砼标养试件、同条件养护试件、抗渗试件、回弹强度均达到合格要求,结构不裂不渗全部验收合格。

  5.3、暖棚法施工缩短工期

  有近四个月的冬季施工,施工进度受到严重制约,暖棚法可以确保冬季施工质量及良好的施工环境。根据目前国内建设形势,城市地铁将大面铺开,而建设周期将会进一步压缩,严冬进行地铁建设在所难免,本次暖棚法施工的成功经验,亦可为其它北方城市地铁施工借鉴。

  二、混凝土夏季施工技术总结

  混凝土在交付及使用过程受到各种因素的影响比较多,特别是夏季气温高、湿度低、干燥快,虽然混凝土强度早期增长较快,但这些因素会使混凝土坍落度减小、凝结速度加快、水分迅速蒸发,导致产生塑性收缩裂纹与干缩裂纹、新老混凝土接茬不良、运输与泵送困难,最终造成混凝土质量下降、抗渗与耐久性能变差,若施工、养护过程不采取有效措施,均有可能造成质量问题。针对沈阳这种气候,我们从以下几个方面进行控制结构混凝土施工

  1、施工前的充分准备

  1.1、混凝土浇筑前,检查地基、模板及其支架,钢筋及其保护层厚度,预埋件等的位置、尺寸,确认无误。

  1.2、模板和钢筋不得沾有碎屑、污物,模板不能有缝,与混凝土接触的模板要涂润滑剂或衬垫薄膜材料。

  1.3、对与混凝土接触到的地基、模板,施工前应洒水湿润,降低表面温度,但应防止模板蓄水。

  1.4、混凝土的浇筑尽可能安排在夜间施工。

  2、原材料与搅拌

  2.1、采用低水化热的水泥

  2.2、要求商砼站对砂、石、拌合水采取降温措施,如覆盖、遮挡砂石集料避免阳光直接照射,或洒水防止温度上升。贮水槽避免阳光直射,拌合水采用井水或加冰块,总之要避免使混凝土拌合物温度超过30℃。

  2.3、使用减水缓凝剂。

  3、运输

  3.1、合理组织运输设备和距离,将搅拌至浇筑时间控制在1h以内。

  3.2、使用泵送混凝土时,输送管道要覆盖湿布。

  3.3、运输过程中即使坍落度有所损失,在浇筑地点也不宜重新加水搅拌。

  4、浇筑顺序合理

  4.1、不得将润管砂浆集中浇筑到柱、墙、梁等部位。

  4.2、浇筑墙、柱等较高构件时,一次浇筑高度以混凝土不离析为准,一般每层不超过500mm,捣平后再浇筑上层,浇筑时要注意振捣到位使混凝土充满端头角落。

  4.3、当楼板、梁、墙、柱一起浇筑时,先浇筑墙、柱,待混凝土沉实后,再浇筑梁和楼板。

  4.4、当楼板与梁一起浇筑时,先浇筑梁再浇筑楼板。

  4.5、浇筑时要防止钢筋、模板、定位筋等的移动和变形。

  4.6、分层浇筑混凝土时,要注意使上下层混凝土一体化,应在下一层混凝土初凝前将上一层混凝土浇筑完毕,在浇筑上层混凝土时,须将振捣器插入下一层混凝土5cm左右以便形成整体。

  4.7、为防止混凝土发生离析,混凝土自高处自由倾落高度超过2米时应设置串筒或溜槽,以保证混凝土下落时不发生离析现象。

  4.8、控制混凝土的浇注速度,保证混凝土浇筑的连续性,保障前后所浇筑混凝土的衔接,防止产生施工冷缝。

  5、合理振捣

  5.1、当混凝土浇筑温度升高时,为了便于施工,一般坍落度都要求较大,导致混凝土收缩量增大、强度大幅度降低。如用增加水泥用量的方法来补充用水量的要求,凝结时及早期水化热对混凝土影响更大,收缩过快导致的裂缝会更多。因此,应在满足施工要求的前提下,尽可能降低坍落度。

  5.2、对于大流动性混凝土,过振会将水泥浆、砂浆、粗骨料从上层至下层分布,其收缩比为3:2:1,这样混凝土表面的水泥浆在下层砂浆和石子的约束下极易产生收缩变形裂缝。因此,在混凝土浇筑过程中,不应集中布料,应采用分散布料,然后用铁耙子将混凝土基本搂平,接着进行梅花式振捣,振捣棒插入的点与点之间,应相距400mm左右,振捣时间不宜超过15s,并以观察粗骨料在混凝土的各个层面上能均布为基准。

  5.3、在浇筑混凝土时,如遇高温、太阳暴晒、大风天气,浇筑时应立即用塑料膜覆盖,避免发生混凝土表面硬结。如出现硬结,可进行二次振捣。必要时应采取遮阳、挡风措施。

  5.4、夏季遇暴雨时,应用薄膜对已浇筑混凝土进行覆盖。

  6、合理抹压

  6.1、混凝土经振捣后表面是不平的,所以要进行抹压找平,但是第一次抹压找平后,混凝土拌合物在自身重力的作用下还要自然下沉,直至初凝。到混凝土初凝时,表面又会出现凹凸不平的情况,甚至出现塑性收缩变形裂缝。

  6.2、混凝土表面的不密实和塑性收缩变形裂缝的出现,加速了混凝土表面的失水速度,使裂缝加剧,特别是在大风和高温的天气环境下,此种情况极易出现,因此需在混凝土终凝前进行第二次或第三次的抹压,消除已出现的塑性收缩变形裂缝。

  6.3、表面处理时严禁浇水,如确实需要可用喷雾器限量喷洒。

  7、保湿养护

  7.1、在大风、高温和干燥的天气下,大流动性混凝土的表面水分极易蒸发,失水过快易产生表面裂缝,如养护不及时不但降低强度,有些缝向深度发展直至贯穿。所以保湿养护是防止混凝土产生塑性收缩变形裂缝的根本措施,能使混凝土抗拉强度及早生成,来抵抗随后将产生的拉应力,较好地防止混凝土裂缝的产生。

  7.2、在表面处理作业完成后及时进行养护,做到随抹随盖,当混凝土表面没有浮水,能经住手指轻压,就可以开始覆盖并洒水保湿养护,终凝后即浇水养护,夜间也不间断连续进行。在炎热、干燥伴有大风的夏季,必须保证混凝土表面处于充分的湿润,并不得少于7天,掺抗渗防裂剂的混凝土保湿养护不得少于14天。

  7.3、 平板构件混凝土浇筑收浆和抹压后,用塑料薄膜覆盖,防止表面水分蒸发,混凝土硬化至可上人时,揭去塑料薄膜,铺上麻袋或草帘,用水浇透,有条件时尽量蓄水养护。

  7.4、截面较大的柱子,宜用湿麻袋围裹喷水养护,或用塑料薄膜围裹自生养护。

  7.5、墙体混凝土浇筑完毕,混凝土达到一定强度(1—3天)后,必要时应及时松动两侧模板,离缝约3—5mm,在墙体顶部架设淋水管,喷淋养护,拆除模板后应在墙两侧覆挂麻袋或草帘等覆盖物,避免阳光直照墙面,地下室外墙宜尽早回填土。

  8、模板牢固,适时加荷

  8.1、为防止混凝土不均匀沉降或受震动而产生裂缝,模板支撑必须牢固。

  8.2、在混凝土未达到1.2MPa前,不准在幼龄混凝土上面踩踏、支模和加荷。

  8.3、拆模时混凝土必须达到规定的拆模强度,过早拆模、承重会导致混凝土表面撕裂、产生裂缝等质量问题。

  总之,只要遵守施工要求和技术,混凝土夏季施工一定能确保工程质量。

本文来源:http://www.guakaob.com/xuelileikaoshi/6951.html

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