大体积混凝土施工技术在某防洪闸道底板工程中的应用.pdf

2 0 1 2年第 3期 ( 第 4 0 卷) 黑龙江水利科技 H e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No 3 2 01 2 ( T o d a l N o 4 0 ) 文章编 号 ： 1 0 0 77 5 9 6 ( 2 0 1 2 ) 0 3 0 0 9 7 0 2 大体积混凝土施工技术在某防洪闸道底板工程中的应用 朱清涛 ( 新疆水利 电力建设总公司， 乌鲁木齐 8 3 0 0 0 0 ) 摘 要： 结合某新建防洪闸道工程大体积混凝土底板结构的施工实践， 在混凝土配合比、 浇筑施工流程等方面对大体积混凝土施工 方法进行 了分析 ， 并对其浇筑关键施工技术及质量控制措施进行了相应的探讨。 关键词 ： 水利工程； 防洪闸道； 底板结构； 大体积混凝土； 施工技术 ； 质量控制 中图分类号 ： T V 5 2 文献标 识码 ： B 1工程概 况 某新建防洪 闸道 工程 ， 其底 板 设计 为3 0 m 3 0 m的矩 形， 厚度为1 8 m的钢筋混凝土结构形式， 加强带采用抗渗等 级为 P 8的补偿收缩混凝土， 宽度设定为 2 in 。该底板工程施 工的显著特点是大体积混凝土一次性连续浇筑施工量大， 整 个底 板 工 程 需 要 钢 筋 用 量 约 3 2 0 t ， 混 凝 土 用 量 约 为1 8 0 0 m 。 大体积混凝土结构其自身截面尺寸较大， 混凝土一次性 浇筑量大而导致水泥水化热相对更高且不能及时释放， 使得 大体积混凝土施工技术相对复杂。如果浇筑施工过程中重 视不够或温控措施不当， 大体积混凝土结构容易在收缩应力 的作用下产生大量收缩裂缝， 直接影响到水利工程结构的结 构耐久性和结构功能的充分发挥。目前， 大体积混凝土施 工面临的关键技术问题是如何有效控制结构变形缝的产生， 以满足混凝土结构在水利工程中的抗渗、 抗裂、 抗侵蚀等性 能要求， 从而有效提高水利工程中大体积混凝土结构的使用 年限 J 。 2基础面开挖及处理 该工程中新建闸道区段 的桩号范围为： 0+ 0 5 7 7 0+ 0 7 9 7 ， 底板结构基础面露出得岩石主要为花岗片麻岩 ， 实际 施工中综合采用炸药爆破和机械破碎等方式进行土石方开 挖施工 。基础 土 石方 开 挖 完成 后 ， 应 及 时对 基 岩表 面 的泥 土、 破碎岩块和松动石块清除处理， 并将积水彻底排除， 进行 素混凝土垫层浇筑施工后进行固结灌浆处理。 3 大体积混凝土施工方法 3 1 混凝土配合比确定 混凝土采用商品混凝土， 相应的配合比试验由混凝土供 应商负责完成。该防洪闸道底板工程中采用的混凝土强度 等级有C 3 0 和C 3 5 两种不同型号 ， C 3 0 混凝土中各组分的配 合比例分别为： 水泥2 8 5 K Si n ； 水 1 6 5 k sm ； 沙7 8 5 k s m ； 石1 0 5 3 k s IT I ； 粉煤灰7 5 k sm ； U E A膨胀剂9 3 k si n ； 减 水 11 3 1 k sm ； 水灰比为0 5 7； C 3 5 混凝土中各组分的配合比 例分别 为： 水泥3 3 6 k sm ； 水 1 8 0 k sm ； 沙7 0 8 k s m ； 石 1 0 6 0 k sm。 ； 粉煤灰6 4 k g m ； U E A膨胀剂9 6 k sm ； 减水 剂4 4 k s m ； 水灰比为0 5 4 。 施工过程中对混凝土进行了抽样检测 ， 测得其坍落度为 1 4 5 1 6 0 mm； 根据投料配合比计算 ， 混凝土的水灰比分别为 0 5 4和 0 5 7 ， 均适用于泵送混凝土施工。采用 的碎卵 石粗 骨 料， 其最 大粒径 2 5 m m， 含泥量 1 范 围内， 干密度约 2 5 6 0 K Sm ， 经原筛孔检查其超径率 5 0 。采用的河砂 细骨料， 通过0 3 1 6 m m级筛孔的比例约为 1 3 ， 含泥量 3 2 ， 干密度约为2 5 5 0 k sm 。经试验比较分析， U E A膨胀 剂 的掺人量 为水泥用 量 的 0 0 3 3时 ， 可较好地 满足减少 混凝 土用水量、 控制集料水灰 比的要求。外添掺合料采用的是电 厂生产的细度模数为 7 8 8 2 的粉煤灰， 其烧失量约为 3 9 一 4 2 ， S O 2 含量约为 1 2 5 。 3 2 大体积混凝土浇筑施工流程 大体积混凝土浇筑施工流程主要包括有施工前期准备， 混凝土集料搅拌、 运输 ， 混凝土浇筑、 振捣施工， 找平处理， 合 理养护。为确保该闸道底板大体积混凝土一次性连续浇筑 完成 ， 结合每段混凝土浇筑施工的集料用量， 实际施工 中选 用了6台HB rI 一8 O型号的混凝土泵进行大体积混凝土浇筑 施工。由于底板混凝土结构的抗渗性能要求较高， 选用的混 凝土外加剂为 U E A膨胀剂。 4 混凝土浇筑关键施工技术及质量控制 4 1 混凝 土浇筑 该防洪闸道底板工程大体积混凝土的浇筑施工严格按 收稿 日期 2 0 1 1 1 2 0 8 作者简介 朱清涛( 1 9 8 5一) ， 男， 新疆乌鲁木齐人， 工程师， 主要从事水利水电工程施工。 - - - 9 7 - 2 0 1 2年第3期 ( 第 4 0卷 ) 黑龙江水利科技 He i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v anc y No 3 2 01 2 ( T o d a l N o 4 0 ) 照设计浇筑顺序进行， 施工缝预留在后浇带位置( 后浇带宽 度设置为1 0 0 0 m m) ， 两侧墙根吊模部分在高出底板顶面约 3 0 0 mm 位置预留水平施工缝， 局部区域的底板梁地模低于底 板底面位置约 2 0 0 2 5 0 m m， 次特殊部位待底板整体浇筑振 捣密实后再进行浇筑 ， 可采用大直径钢筋或钢管进行人工振 捣处理。施工过程中， 确保每段混凝土的浇筑施工均连续进 行 ， 根据振捣棒的型号和有效震动深度， 应分排分组进行混 凝土施工浇筑， 严禁出现施工冷缝现象。 浇筑膨胀加强带混凝土时， 先按正常配合比浇筑施工至 膨胀带位置， 再采用内掺有比例约为2 8 k g m 的 P N F的膨胀 的混凝土进行浇筑 。实际施 工 中， 膨胀带 采用 自密闭钢丝 网 进行隔离 ， 并 采用直接 为 2 0 ， 间距 为 5 0 0的钢丝 网进行 竖 向 加 固， 在底板厚 度超过8 0 0 m m时 ， 在竖 向筋 中部 还应 增设 一 道直径为2 2 m m的腰筋。 4 2 混凝土振捣 该底板工程混凝土浇筑时采用机械振捣施工， 采用的泵 送混凝土坍落度较大， 流动性较好， 实际施工时按照预设坡 度分层浇筑 ， 并一次性联系浇筑到顶 ， 没有采用出现冷缝方 法浇筑 ， 振捣施工过程直至混凝土表面产生浮浆、 不再出现 气泡 、 表面基本无下沉时才停止操作 ， 防止了漏振或过振现 象的产生 。为防止和减少钢筋及其他预埋件的移动现象 ， 摊灰与振捣是进攻均在对称位置同时开始。对于局部基梁 的交叉部位， 由于其交点 区域钢筋分布十分密集， 机械振捣 的难度相对较大， 若交叉部位面积较小时， 在四周进行插振 捣棒后， 在钢筋分布过于集中的部位应配合以人工振捣 ； 对 于交叉部位面积较大的交点， 应在钢筋绑扎时就注意控制钢 筋间隔预 留插棒孔 ( 最小 间距 约为 1 0 0 m m左右 ， 可插 入直径 3 0 m m的振捣棒) 。实际施工中， 可在绑扎钢筋时先插入直径 约1 0 0 m m的木棒， 待钢筋绑扎施工完成后拔出。整个施工过 程中， 应严格按预定的分层浇筑 、 分层振捣 的施工流程进行 操作。 昆 凝土浇筑至底板顶面时， 应严重按标高定位线， 采 用木杠或木抹先进行初平， 再进行人工精平， 其平整度要求 应满足设计和规范要求的相关标准。 4 3 二次收面养护 大体积混凝土养护是个非常重要的问题， 养护不合理， 结构则容易产生大量 的温差裂缝。进行混凝土养护的目的 是缩小混凝土内外温差 ， 其主要途径和方法是对已经浇筑振 捣的混凝土进行外部封闭保温， 或者及时降低混凝土集料内 部的温度 。该工程采用 了封闭保 温养护措施 。实际施 工中 ， 混凝土浇筑施工完成后进行了分区域 、 分块养护， 并将养护 的重点放在了二次收面养护上， 即利用草袋或塑料薄膜覆盖 在初凝后的混凝土表面上 ， 以有效增强混凝土的保水、 保温 一 98 一 性 能。 5 质 量控 制 对混凝土施工过程中采用的如水泥、 粉煤灰、 外加剂、 砂、 石骨料、 钢筋、 止水铜片等各项原材料的技术指标均应严 格按照 水工混凝土施工规范 D L T 5 1 4 4 -2 0 0 1 l 4 的标准执 行， 进场时应及时抽样检查 ， 其检验项 目、 取样频率均应满足 设计及相关 规范规定 的要求 。 混凝土浇筑施工过程中， 为确保混凝土温度符合施工要 求， 应严格控制混凝土集料中采用 的各种原材料的初始温 度。其中， 水泥温度 4 5 C， 若高于此温度则要求将水泥在 使用前放置一段时间或采取其它有效的降温措施 ； 砂 、 石等 骨料堆放时应采取有效的遮阳措施， 防止太阳直晒， 砂、 石子 温度均3 0， 粉煤灰温度3 2； 必要时应对石子采取用 冷水冲洗降温等手段进行降温。 在混凝土浇筑过程中主要 的温度 控制措施有 ： 通过 有效 降温措施降低了混凝土集料的入仓温度； 合理安排浇筑施工 的时间和流程， 加快混凝土集料的散热。本项 目闸道底板大 体积混凝土施工主要是在春末夏初 ， 环境温度较适宜浇筑， 混凝土集料的入仓温度和浇筑时间都 比较容易控制在设计 范围内。针对混凝土加快散热的要求， 采用低块薄层分层分 块浇筑， 可有效增加散热面， 使铺筑集料有相对足够的散热 时间。 6结语 在该防洪闸道底板工程 大体积混凝 土施工过程 中， 项 目 组通过对集料配合 比设计 、 材料质量 方面进行 严格 的质 量把 关； 在混凝土浇筑施工过程中完全按预定的施工组织方案进 行， 尤其是混凝土浇筑、 振捣 、 养护等方面采取了针对大体积 混凝土施工的有效措施， 效果 良好。经检查， 整个闸道底板 结构混凝土外观质量良好， 未发现有明显的裂缝、 蜂窝现象， 达到了设计要求。通过该工程的实践总结， 在大体积混凝土 浇筑施 工方 面也积 累了宝贵的经验。 参考文献 ： 1 王铁梦 工 程结 构裂 缝 控制 M 北京 ： 中 国建 筑工 业 出 版 社 。 1 9 9 7 2 曹蔚卿 浅述大体积混凝土裂缝控制 J 山西建筑 ， 2 0 0 7( 3 3) ： 1 7 2 1 7 3 3 张海龙 某水库溢洪道大体积混凝土温控与防裂措施 J 河南 水利与南水北调， 2 0 1 1 ( 1 8 ) ： 7 47 6 4 水利部水利信息中心， D L T 5 1 4 4 -2 0 0 1 水工混凝土施工规范 S 北京 ： 中国经济出版社 ， 2 0 0 1