大体积基础混凝土浇筑技术分析.pdf

水利技术监督 2 0 1 4年第5 期 大体积基础 混凝 土 浇筑技 术分析 李向 阳 ( 中国水 电建设集团国际工程有限公司，北京 1 0 0 0 4 8 ) 【 摘要】 以某水利工程为例，在对大体积基础混凝土温度及温度应力进行科学计算的基础上，分析了大体积 基础混凝土浇筑实施阶段的各项操作要点，通过对测温数据分析，证实了大体积基础混凝土浇筑作 业质量的可靠性，为同类工程的施工提供经验与参考。 【 关键词】 大体积混凝土；基础；浇筑 【 D O I编码 】 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 8 1 3 0 5 2 0 1 4 0 5 0 1 6 【 中图分类号】 T V 5 4 4 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 8 - 1 3 0 5( 2 0 1 4 )0 5 0 0 4 5 0 3 大量的实践研究结果证实：基础质量会对水利 工程建筑结构主体稳定性产生至关重要 的影响 ，这 种 影响甚至会延伸至 水利工程使用功能 的发挥 等 多个方面 。从这一角度上来说，做好大体积基础混 凝土 的浇筑作业是控制 水利工程施工质量 的重 要 措施 。 1 工程概况 某水闸工程位于 A河 以及 B河交界区域 的入 口 位置 。新建工程底板为 4 0 O m X 4 0 O m钢筋混凝土 底板 ，该钢筋混凝土底板厚度为 1 8 m 。在施工过程 中，使用 P 8抗渗等级下补偿收缩混凝土作为加强 带处理 ，该处理带对应宽度为 3 2 m 。该工程施工过 中，要求将泵送混凝土所对应的坍落度水平严格控 制在 1 3 0 0 1 5 0 O m m范围之 内，对应水灰 比数值 则应当控制在 0 3 0 5范围之 内。 考虑到该工程在施工过程中，混凝土浇筑作业 具有一定的特殊性，即需要满足混凝土一次性连续 浇筑的作业要求 ，不但工作量相对较大，且施工工 期较近，材料消耗较大 ，仅底板施工过程当中所对 应的钢筋原材 为 3 2 0 O t规格 ，混凝土 浇筑量为 1 7 5 0 O m 。 单位 。 2 大体积混凝土温度及温度应力计算 根据该工程施工期间现场搅拌站提供 的数据， 以 1 O m 3 混凝土为单位，对于各类原材料的需求标 准为：水泥原材 ( 用量：3 6 0 O k g ) ；砂子原材 ( 用 量：7 3 0 O k g ) ；石子原材 ( 用量 ：1 0 4 0 0 k g ) ；水 ( 用量：1 7 0 0 k g ) ；粉煤灰 ( 用量：6 5 O k g ) ；外 加剂 ( 用量：2 1 2 5 k g ) 。 按照上述标准 ，可针对该工程在大体积基础混 凝土浇筑作业实施过程当中，拌合物的温度进行计 算。结合以上数据，可计算得 出该工程中混凝土拌 合物在完成浇筑作业后的温度为 9 7 4。同时， 混 凝 土 所 对 应 的 温 度 上 升 最 大 数 值 取 值 为 4 7 O 4 。由此 ，该温度可以作为在该工程大体积 基础混凝土 浇筑作业期 间 内部 中性点温 度上升的 极限值， 以此为标准进行控制。 结合上述数据得知： 作者简介：李向阳 ( 1 9 8 3 年一 ) ，男，硕士研究生，工程师。 4 5 水利技术监督 2 0 1 4 年第5 期 在该工程施工期间，所浇筑混凝土内外部 的温度差 异明显高于规范温度，因此需要通过浇筑完成后搭 设暖棚的方式来满足对温度进行控制的目的。 3 大体积基础混凝土浇筑实施要点 3 1基础模板处理 基础底板外侧四周砌筑厚度为 2 4 0 O m m单位 的 砖墙，按照 2 5 m 单位间隔距离的方式，设置墙垛。 与此同时，针对基坑位置设置有支护结构 的区域， 还需要应用厚度为 5 0 0 O m m单位的砖墙胎膜完成墙 体结构的砌筑作业。在此基础上 ，为了确保墙体结 构的可靠与稳定，还需要使用级配砂石 ，对墙体外 围进行分层回填作业。回填过程当中所选取的密实 度指标应当严格控制在 0 9 4系数 以上。该工程中 所选取的墙体砌筑材料为红机砖 ，水泥砂浆性能指 标为 M I O型号， 砂浆当中渗入 5 0比例的早强防 冻剂，以应对温度方面的影响。 3 2钢筋绑扎操作 由于该工程 施工期间所涉及到 的筏板基础钢 筋施工量相对较大，且划分为包括上层、下层、以 及中层在内的三等级钢筋网片结构。 通过对各层钢 筋 网片 强度 的计算与分析 ，在钢筋绑扎 的过程 当 中， 选取直径为 1 8 0 m m单位的钢筋作为支架结构， 同时选取直径为 2 0 0 n ll i l 单位的钢筋作为横 向支撑 结构。 3 3混凝土浇筑 在该工程项 目施工作业的实施过程 中，由于需 要完成混凝土浇筑作业的区域 基础基本形态 为长 方形 ，同时综合施工期间的气 候条件相对 比较恶 劣，且整个大体积混凝土基础浇筑的工作量较大， 因此，浇筑过程中要遵循以下的基本要求 。 ( 1 )在有关混凝土浇筑方 向的选取方面，应 当由最后一轴逐步推进至第 1 轴，平行移动。 ( 2 )需要通过分 区定 点，确定坡度 ，一次浇 筑至顶 的浇筑方式 ，将该 区域施工过程 中，泵送 混凝土在坍落度方面 的优势 ，以及低温环境状态 下所浇筑混凝土散热速度较快 的特点充分利用起 来 。即：首先在一个部位混凝土浇筑作业 ，在达 到设计标 高参数后停止浇筑 ，并使混凝土能够呈 发散状态，借助于泵送状态下的塌落度而流动。 在此基础之上 ，在坡面上继续进行混凝土浇筑作 业 ，以此方式 ，能够杜绝浇筑期 间产生施工缝等 质量 问题 。 值得注意的是在工程施工期间，受到工程施工 4 6 作业程序安排 ，以及施工环境气候条件客观因素的 影响，导致某一 区域混凝土浇筑间隔时间超过预定 时间，错过了混凝土的初凝 。 为 了能够保障此 区域 内施工缝 的质量安全 与 可靠 ，所采取的方法为：在 己完成浇筑的混凝土接 触坡 面位置上插钢 筋 ( 钢筋的选 取标准为：直 径 1 2 0 m m单位，长度为 1 0 m单位 ) ，按照每 间隔 1 5 0 0 m m单位的方式插入钢筋，插入布置结构为梅 花桩，以提高结构整体性。 在该工程展开混凝土浇筑作业期间，所配置 的 运行设备包括插入式振动器、以及振捣器装置 。两 者按照 2 ： 1的方式进行配置 ， 主要负责对下部混凝 土流淌区域的振捣工作。同时，上部区域 内混凝土 振捣的密实性则通过独立配置 2台振捣器设备的方 式加以保障。在振捣器 的运行过程当中，要求参与 快速插入 ，缓慢拔 出的振动方法 ，按照 5 0 0 a m为 标准 ，布置振捣器，防止出现不必要的漏振或振捣 不密实问题。 考虑到该区域施工过程 中所面 临的环境 温度 相对较低，为了避免所振捣的混凝土表层因温度差 异过大而出现裂缝，要求一旦混凝土成型即进行覆 盖养护处理。 3 4测温工作 在对该工程大体积基础混凝土进行浇筑 作业 前，需要安排专人负责对所浇筑 区域进行测温管的 埋设工作。该工程中所涉及到的测温管具有 0 1 m 、 0 7 m 、1 3 m及 1 9 m共 4种信号，独立埋设。同时， 为 了确保测温数据的可靠 ，要求施工前期做好对此 环节工作人员的技术培训、以及安全交底工作 ，严 格按孔进行温度监测 ，在混凝土实际强度满足 ( 8 5 0 混凝土设计强度 )标准 ，且符合温度测量 持续开展 1 8 d以上，则可完成测温作业 。 工程 中，每个测温管设置 3个测点进行监测， 对应示意图见图 1 。 测点 l 一 混凝土表面 测点 2 一 测 点 3 一 图 1 测温管测点选择示意图 水利技术监督 2 0 1 4 年第 5 期 3 5混凝土养护工作 做好对覆盖塑料薄膜保湿养护，避免混凝土浇 筑后期出现干缩性裂缝问题 。另外，由于该工程施 工时期为冬季 ，环境温度较低 ，为 了确保基础混凝 土浇筑作业的安全与可靠 ，该工程进行 了搭设暖棚 的方式对混凝土进行养护 。所搭设的暖棚内部配备 有 2 O 座热炉，由专人不问断进行看护作业 ，从根 本上避免 了大体积混凝土基础浇筑质量受冻影响。 在该工程基础钢筋绑扎作业完成后，以帆布对大棚 周边进行覆盖，达到养护的效果。 4 施工效果分析 结合该区域 内的测温数据来看，混凝土浇筑全 过程中，内部温度峰值出现在混凝土上表面 中心区 域。根据该数据 ，建议养护工作人员对混凝土表层 上覆塑料膜进行了及时的撤除，控制混凝土表面温 度，避免其浇筑后期出现开裂方面的问题 。 当工程主体结构顺利完成封顶作业后 ，现场随 机抽样数据 显示：所浇筑混凝土表 面未见 明显裂 缝。证实该区域内的混凝土浇筑作业安全可靠。 ( 上 接 第 2 2页) 通过坝系建 设，可 以以坝面代替通 向沟对 面的道 路， 形成了小范围内的道路骨架， 方便 了群众播种 、 收获、施肥等的生产生活，正如 当地群众所说 “ 建 坝如修路，既蓄水又走路” 。 3 运行管理 3 1 责任分工 根据水利部 黄土高原地区水土保持淤地坝工 程建设管理暂行办法的通知精神，并结合隆德县 长期管理的实际经验，好水川河小流域坝系工程 由 水务局建立档案 ，统一管理，责任包干 。 骨干坝 与辖 区基层水管单位 签订 了运行管理 责任书，中小型淤地坝由乡政府和村民委员会管 理 ，并签订管护年限及相关责任 。淤地坝因具有交 通 、灌溉 、人畜饮水、水土保持等多种功能，签订 合 同的第二 责任人又 与较近 的村 民签订具体管护 合 同和维修运行措施 ，做到 目标 明确，层层管理。 例如 ：上岔水保骨干坝由张银水库管理所管理，而 水 管所 又与上岔水保骨干坝所在 地 的村 民签订具 5 结 语 工程实践表明：在有关大体积基础混凝土浇筑 作业的施工过程中，为了能够最大 限度 的保 障施工 质量，一套健全且完善的施工组织设计、科学的养 护工艺、以及严谨的工作态度都是必不可少的。通 过测温 的方式 ，能够及时且动态反应在大体积基础 混凝土浇筑作业中的工作质量与水平，从而及时对 浇筑方案 进行优化 ，以确保混凝土 的施工质量安 全 、可靠 。 参考文献 1 瞿立新， 黄耀英， 周宜红等 低温季节混凝土浇筑仓表面应力应 变监测试验及反馈分析 J 水利水 电找 2 0 1 3 ， 4 4 ( 6 ) ： 5 7 - 6 1 ， 6 4 2 定培中， 周密， 张伟等 混凝土浇筑施工对穿黄隧洞衬砌垫层渗 透性影响南 辙 研究 J 岩 土 力 2 0 0 9 ， 3 0( 1 0 )： 3 1 5 9 3 1 6 2 ， 3 1 6 7 3 马金 刚， 周厚贵， 李庆斌 等 丹江 口大坝加 高工程 混凝 土浇筑施 工模拟与管理系统 J 水电能源科学， 2 0 0 8 ， 2 6 ( 1 ) ： 1 1 卜1 1 4 ， 1 6 3 4 周宜红， 黄耀英， 瞿立新等 低温季节混凝土浇筑仓温度双控指 标拟定及预警研究 J 水力发电， 2 0 1 2 ， 3 8 ( 8 ) ： 4 8 5 0 体管护合同。水务局在整个过程中实施监督管理， 张银水库管理所负责库区绿化 、维修并直接要求管 护人员按照合同要求蓄水 、 报告汛情、 库区管护等。 3 2管理费用来源 对有灌溉效益的淤地坝可收缴水费，可用一部 分水费作为管理费用 ；对有种植收益的可将收益或 部分收益作为管理费用；对于蓄水用于生产或生活 用水的，可以采取向用水单位或农户收取一部分水 费用作管理费用；对于现无一切收益的淤地坝可以 将管理费用分摊在坝地发挥效益后的收益之中；对 于已淤地成为生产坝地 的可以将坝地承包、拍卖、 租赁等方法收缴部分收益的做法用于管理费用。 4 结 语 隆德县好水川河坝系建 设 以治沟骨干工程为 主 ，配套 中小型淤地坝形成了比较稳定的沟道防治 工程体系，达到了改善生态环境、控制水土流失、 淤地造 田的 目的，为建设资源节约型、环境友好型 社会，全面建设小康社会和社会主义新农村建设提 供 了强有力 的支持和基础保障。 47