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聚丙烯腈纤维混凝土技术总结
1、 工程概况
沈阳南站市政交通工程（一期工程）主体结构为东、西广场地下空间部分，涵盖旅客出站通道、地铁、公交枢纽、出租车蓄车场、社会停车及商业配套等功能。地下空间主要包括一个地下两层建筑（局部为地下一层），公交车站候车大厅为出地下室顶板一层框架结构。本工程主体结构采用钢筋混凝土框架结构。
2、技术特点
聚丙烯腈纤维混凝土主要作用，在于限制在外力作用下水泥基料中裂缝的扩展。在受荷载（拉、弯）初期，当配料合适并掺有适宜的高效减水剂时，水泥基料与纤维共同承受外力，而前者是外力的主要承受者；当基料发生开裂后，横跨裂缝的纤维成为外力的主要承受。
聚丙烯腈纤维混凝土施工;通过试验配比,优化施工工艺、提高轻施工速度及质量。
3、作业条件
①已按方案要求进行质量、安全交底、并安排好作业人员的交接班
②施工道路、施工场地、水电、照明已布设
③输送泵及泵管已布设并试车
④钢筋、模板、予埋件、测温管等已检验合格。
⑤模内清理干净，防水层已喷水湿润并排除积水
⑥保湿、保温材料备齐，工具备齐，振动器试运转合格
⑦现场调整坍落度的减水剂备齐，商品混凝土厂专业技术人员、调度人员到位。
⑧混凝土的抗压、抗渗试模齐全，数量充足
⑨联络、指挥器具已准备就绪
⑩与社区、城管、交通、环保部门已办理必要的手续
4、施工部署
根据施工现场的实际情况，本工程基础筏板混凝土按平面布置图进行浇筑，每次混凝土的浇筑量约为1000m3（含施工缝以下墙体），每次浇筑计划用时24h，混凝土的浇筑速度为30m3／h。
每个基础的大体积混凝土施工均一次完成，筏板基础厚度600mm（普通）、1000mm、1200mm，采用自A区南向北、D区向C区北向南、斜向分层、层层推进、齐头并进的施工方法连续作业。上翻300高外墙待基础底板浇注约2h后浇筑，底板及外墙的混凝土浇筑均应连续，不留施工缝。
5、施工工艺
本工程混凝土的施工时间在4月中下旬，预计施工时的气温最高为15℃左右，夜间最低气温约为5℃左右，气温基本适宜混凝土的施工。
5.1工艺流程
预拌混凝土→场外运输→场内运输与布料→混凝土浇注→表面处理→保温养护、测温→撤保温→验收
5.2施工操作工艺
5.2.1混凝土的搅拌和运输
本工程采用沈阳市白塔堡附近的商品混凝土供应商，搅拌站的位置控制在使混凝土运输到工地现场的时间在50min以内，混凝土运输采用容积为6～10m3的滚筒式混凝土罐车，为保证混凝土的连续供应商品厂应分别在厂内及施工现场各设调度1名，以协调混凝土的运输，减少停滞时间。
混凝土施工时，项目部将在搅拌站派驻人员，监督其严格按试验室出据的配合比进行搅拌，计量要准确，混凝土搅拌时，根据砂石含水率和粒径及时调整配合比。混凝土坍落度：考虑即便于泵送、浇筑时流淌又不致过远，取160±20㎜。混凝土从出机到入模时间不得超过120min。
混凝土拌制和浇筑过程控制应符合下列规定：
拌制混凝土所用材料的品种、规格和用量，每工作班检查不少于两次。每盘混凝土各组成材料计量结果的偏差应符合下表的规定：
混凝土组成材料计量结果的允许偏差(%)
混凝土组成材料
每盘计量
累计计量
水泥、掺合料
±2
±1
粗、细骨料
±3
±2
水、外加剂
±2
±1
运输过程中筒体应保持慢速运转，卸料前筒体应加速转20～30s后方可卸料，运到现场的混凝土坍落度应随时检验，混凝土在各浇筑地点的坍落度，每工作班至少检查两次。混凝土的坍落度试验应符合现行《普通混凝土拌合物性能试验办法》GBT 50080-2002的有关规定。并有试验员填写坍落度检验记录。需调整时,分次加入减水剂均应有搅拌站派驻现场的专业技术人员执行。
5.2.2混凝土场内的运输及布料
本工程采用2台HBT80型固定混凝土输送泵负责场内混凝土的运输及布料，位置在暂定基础的南侧（根据现场的进度情况调拨），输送混凝土的泵管沿筏板的长向布设在筏板的中部。
输送泵卸料斗必须配备孔径为50×50㎜筛，以防止个别大的骨料进入泵管，料斗内的混凝土上表面距离上口为200㎜左右以防泵入空气。
泵送前,先将储料斗内加入的清水从管道泵出，以湿润和清洁管道，然后压入1：2的水泥砂浆滑润管道再泵送混凝土，开始泵送混凝土速度宜慢，待混凝土送出管道端部时，速度可逐渐加快，并转入正常的运转速度进行连续泵送。遇到运转不正常时，可以放慢泵送速度，进行抽吸往复推动数次以防堵管。泵送混凝土浇筑时，端部的软管均匀移动，使每层布料均匀，不应成堆浇筑。混凝土泵送完毕，混凝土泵及管道应及时清洗，管道拆卸后，按不同规格分类堆放备用。
泵送中途停歇时间不应多于60min，如超过60min则应清洗管道。在泵送的过程中应加强对泵及管道巡回检查，发现声音异常或泵管跳动应及时停泵排除故障。
布料设备在作业时应注意使每个浇筑带尽可能地均衡，并要均衡、连续施工；
5.2.3混凝土浇筑
混凝土浇筑A区采用自南向北、B、C区自北向南斜向分层、层层推进、齐头并进的施工方法。分层的厚度1米的基础为500㎜，0.6米的不分层。坡度为预拌混凝土自然流淌的坡度约为1：6～1：7。混凝土自搅拌到浇筑完成的最大延续时间白天不得大于100min，夜间不得大于150min。浇筑时要在下一层混凝土初凝之前浇筑上一层混凝土，避免产生冷缝，并及时将表面的泌水排走。分层浇筑示意如下图（图中B为分层的宽度）：

500
500
一
二
三
四
五
六
七
八
B
B
B
B
底板混凝土浇筑分层分段顺序

振捣棒在每个泵出料口分别布设三台，位置分别在坡底、坡中和坡顶处。另设一台“机动振捣棒”以避免局部漏振，振捣棒的插点间距为1.5倍振动器的作用半经。振捣混凝土时，采用“快插慢拔”的振捣方法，每点的振捣时间以10～15S以混凝土泛浆不再溢出气泡为准，不可过振。为了防止集中堆积，先振捣出料口处，形成自然流淌坡度，然后全面振捣。上层振捣时插入下层混凝土宜50㎜，保证分层浇筑时实现“软接茬”连续浇注，不留施工缝。混凝土的振捣及插点示意如下图：
交错式排列
1.5R

1.75R
插点排列
行列式排列
底板混凝土振捣示意图

墙体混凝土浇筑：外墙300mm高与基础底板一起浇注，先从外墙一端开始循环浇筑，不留施工缝。
筏板中部的后浇带应在两侧分别加设密孔铁丝网，并用钢筋加固目的是防止不同配合比的混凝土流入后浇带内。
混凝土浇筑后3～4h在混凝土初凝前必须进行二次振捣，然后按标高线使用刮尺刮平轻轻抹压。
混凝土的浇筑应连续进行，由于特殊原因造成下层混凝土初凝后,浇筑上层混凝土前,应先按处理施工缝的规定将施工缝处的混凝土表面凿毛，清除浮粒及杂物，用水冲洗干净，保持湿润，再铺一层20～30 mm厚的与混凝土同比的掺同种型号的抗渗外加剂的水泥砂浆，然后浇筑。
试块留量组数：每段基础C35P8抗压试块标养、同养共15组，抗渗试块为3组；

5.2.4混凝土表面处理
1）处理程序
初凝前一次抹压→临时覆盖→混凝土终凝前再抹压二～三次→覆盖养护
2）混凝土表面泌水应及时引导集中排除。
3）若混凝土表面泛浆较厚，应在混凝土初凝前撒一层1～2㎝的石子，然后用铁滚子将石子压入泛浆中，再按标高线刮平并抹压。
4）混凝土未达到足够强度（1.2N/mm2）前，严禁敲打或振动钢筋。
5.2.5保温、隔热、养护
1）最大绝热温升
Th＝（mc＋k·F）Q/c·ρ
式中 Th——混凝土最大绝热温升（℃）；
mc——混凝土中水泥（包括膨胀剂）用量（kg/m3）；本计算水泥用量按350 kg/m3，膨胀剂掺量为水泥用量的20％考虑；
F——混凝土活性掺合料用量（kg/m3）；
K——掺合料折减系数。粉煤灰取0.25～0.30；本计算取025；
Q——水泥水化热（kJ/kg）；PO42.5水泥3d水化热为250 kJ/kg，7d水化热为271 kJ/kg，28d水化热为334kJ/kg；
c——混凝土比热、取0.97［kJ/（kg·K）］；
ρ——混凝土密度、取2400（kg/m3）；
由以上计算得出本工程大体积混凝土在3d、7d、28d的最大绝热温升为：
最大绝热温升Th（3d）＝47.0℃
最大绝热温升Th（7d）＝50.9℃
最大绝热温升Th（14d）＝54.9℃
最大绝热温升Th（21d）＝58.9℃
最大绝热温升Th（28d）＝62.8℃
2)混凝土中心计算温度
T1（t）＝Tj＋Th·ξ（t）
式中 T1（t）——t龄期混凝土中心计算温度（℃）；
Tj——混凝土浇筑温度（℃）；本工程取15℃；
ξ（t）——t龄期降温系数、查表。
降温系数ξ
浇筑层厚度
（m）
龄期t（d）
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
1
0.49
0.46
0.38
0.29
0.21
0.15
0.12
0.08
0.05
0.04
1.2
0.65
0.62
0.57
0.48
0.38
0.29
0.23
0.19
0.16
0.15
由以上计算得出本工程大体积混凝土在各龄期的中心计算温度为：
混凝土中心计算温度T1（t）（3d）＝38.0℃
混凝土中心计算温度T1（t）（7d）＝34.3℃
混凝土中心计算温度T1（t）（14d）＝26.5℃
混凝土中心计算温度T1（t）（21d）＝22.1℃
混凝土中心计算温度T1（t）（28d）＝17.5℃
3）蓄水保温养护深度
hw＝x·M（Tmax－T2）Kb·λw/（700Tj+0.28mc·Q）
式中 hw——养护水深度（m）；
x——混凝土维持到指定温度的延续时间，即蓄水养护时间（h）；本工程取72 h；
M——混凝土结构表面系数（1/m），M＝F/V；
F——与大气接触的表面积（m2）；
V——混凝土体积（m3）；
Tmax－T2——一般取20~25（℃）；本工程取20℃；
Kb——传热系数修正值，取1.3；
700——折算系数[kJ/（m3·K）]；
λw——水的导热系数，取0.58[W/（m·K）];
Tj——混凝土浇筑温度（℃）；本工程取15℃；
Q——水泥水化热（kJ/kg）；PO42.5水泥3d水化热为250 kJ/kg
mc——混凝土中水泥（包括膨胀剂）用量（kg/m3）
经计算，本工程大体积混凝土施工时蓄水养护的深度为：
蓄水养护的深度 hw＝0.038m 实际施工时养护水深度采用50mm
注：以上计算均按《建筑施工手册第四版）》中10.7章进行。
4）保温、隔热、养护的方法
混凝土初凝后终凝前（即第一、二遍收面后）先采用塑料膜临时覆盖养护，以防止大风造成混凝土表面局部形成龟裂，第三遍收面完成终凝后采用覆盖保温保湿塑料薄膜进行保湿养护，当混凝土的表面以常压水充浇不起“酥皮”时方可转入蓄水养护阶段。基础混凝土的总养护时间不小于14天，养护时以保持混凝土的表面湿润为准。
蓄水养护时分二次进行，第一次蓄水的深度为20mm左右，待混凝土的表面温度升值20℃左右时且混凝土的表面温度与中心温度差值在15℃左右时，再进行二次蓄水，反之可不进行二次蓄水，以充分利用水吸热大、放热大的特点进行混凝土的降温。蓄水保温养护的天数根据测温的结果确定，蓄水保温的最短时间不得少于3d，最长不超过14d。混凝土降温速率控制在5℃／d,撤除蓄水保温时混凝土的表面温度和大气温度温差及中心温度与表面温度的差值均不得超过15℃。
5．2．6测温
大气温度的测量在离基坑周边2M处悬挑二个普通温度计静止10min以上，取其平均值即为大气温度。要求前1～3d每天测5次,以后每天测3次。
混凝土筏板上测温点布设，本工程采用在混凝土内埋设热电阻测温探头的方式用热电阻测温仪进行测温。每段埋设9处测温点，每个测温点埋设二个测温探头，一个测温探头的埋设深度为距筏基顶面600㎜左右处，一个测温探头的埋设深度为距筏基顶面50～100㎜处，分别用以测量混凝土的中心温度和表面温度，预埋探头同测温仪的连接点要用塑料布包裹严密，以防混凝土等污染造成测温头废弃，测温点的布置见下图（D区按下图布置）A、C区同D区：

混凝土测温 测温时将测温探头的连线接在测温仪上即可进行测温，读数时要等测温仪上温度显示稳定时读取。混凝土测温的时间间隔，混凝土浇筑后1－3d为2～3h,4－7d以后为6～8h。当测取的温度连续上升或下降时应适当增加测温的频次。
测温孔应在在平面图上编号，并在现场挂编号标志，测温应作详细的记录并整理绘制温度曲线图。温度变化情况时应及时反馈项目工长、技术负责人和监理处。当各种温差达到15℃时应预警20℃时应报警。

6、直接经济效益和社会效益
(1)经济效益:按照常规地下室抗渗等级P8砼比普通砼贵50元/m3,掺加聚丙烯腈的成本为20元/m3。每立方米节约费用30元，总共节约费用为90000m3×30=3700000元。
(2)社会效益:采用聚丙烯腈纤维防水混凝土大大减少防水剂的用量。施工工艺简单、施工速度快、质量容易保证、且能够降低工程成本。