大体积混凝土裂缝控制技术在新加坡环球影城项目中的应用.pdf

第 4 6卷第 1 期 2 0 1 5年 1 月 V b l _4 6 No 1 J a n 2 0 1 5 建 筑 技 术 Ar c h i t e c t u r e T e c h no l o g y 大体积混凝土裂缝控制技术在新加坡 环球影城项 目中的应用 李莉华 ，钱刚毅 2 ( 1 华北水利水电大学，4 5 0 0 1 1 ，郑JJ J 、 l ；2 中国京冶工程技术有限公司新加坡分公司，6 5 8 0 6 5 ，新加坡 ) 摘要：由于工程所在地属热带雨林气候，通过分析大体积混凝土裂缝易产生的主要原因，提出了高温 条件下工程施工时预防混凝土裂缝产生的措施，采取了合适的混凝土浇筑方法，成功地应用于项目施工中。 关键词：大体积混凝土；裂缝；温度控制；分层浇筑；热带雨林气候 中图分类号 ：T U 7 5 5 文献标志码 ：B 文章编号 ：1 0 0 O 一 4 7 2 6 ( 2 0 1 5 ) 0 1 0 0 1 卜0 2 APPLI CATI ON 0F M AS SI VE CONCRETE CRACKS CONTROL TECHNOLOGY FoR PRoJECT oF UNI VERS AL STUDI O S I NGAPORE L l Lih u a QI AN Ga n g - y i ( 1 No r t h Ch i n a Un iv e r s i t y o f Wa t e r R e s o u r c e s a n d E l e c t r i c P o we r ，4 5 0 0 1 1 ，Z h e n g z h o u ，C h i n a ； 2 J i n g y e E n g i n e e r i n g C o r p o r a ti o n L i mi t e d S i n g a p o r e Br a n c h ，6 5 8 0 6 5 ，S i n g a p o r e ) A b s t r a c t ：T h e p r o j e c t i s l o c a t e d a t a r e g i o n o f t r o p i c a l r a i n for e s t c l i ma t e Me a s u r e s f o r p r e v e n t i o n o f c o n c r e t e c r a c k d ur i n g e n g i n e e r i n g c o n s t r u c t i o n a t h i g h t e mpe r a t u r e a r e p u t f o r wa r d a f t e r a na l y s i s o n t h e ma i n r e a s o n s for g e n e r a t i o n o f c r a c k s o n ma s s i ve c o n c r e t e Ap p r o p r i a t e c o n c r e t e p o uri n g me t h o d i s s u c c e s s f u l l y u s e d i n t h e c o n s t r u c t i o n Ke y wor ds ： ma s s i v e c o n c r e t e ； c r a c k； t e mpe r a t ur e c o n t r o l p ou r i ng i n l a ye r s ； t r o p i c a l r a i n f o r e s t c l i ma t e 1 工程概况 新加坡环球影城综合娱乐主题公园位于新加坡， 是集娱乐、 休闲、 餐饮和观光设施为体的大型游乐场， 占地面积约 2 0 万 I I1 2 。项目 主要包括主题公园娱乐设施 和大型地下室停车场，按使用功能和区域划分为地下 停车场、 好莱坞区、 纽约区、 埃及区、 科幻城、 梦工厂、 迷失世界及人工湖等 8 个区域。本工程土建项目分地 下和地上两部分，其中地下室占地面积约 8 万 m 2 ，全 钢筋混凝土结构， 混凝土量约 7 5 万 ， 钢筋量约 1 7 万 t ， 地上部分混凝土量约 l 2 5 万II 13 ， 钢筋量约 1 5 万t 。 2 温度控制和裂缝 防止措 施 新加坡环球影城综合娱乐主题公园项目混凝土 工程的特点是厚度大、距离长，且为弧形墙，施工 过程中遇到较多难题。其中，如何控制温度裂缝的 产生是主要问题， 而且由于新加坡属热带雨林气候 ， 具有高温高湿的特点，对施工技术提出了新的要求。 2 1 大体积混凝土设计优化 ( 1 )改善约束条件，减少由于混凝土自身原因 收稿 日期 ：2 0 1 4 一 o 9 一 _2 4 作者简介：李莉华 ( 1 9 6 5 一 )，女，河南郑州人，硕士，副教授， 主要研究方向为工程项目管理，e m a i l ：l i l i h u a 1 9 6 5 1 6 3 c o rn 引起的裂缝，在工程结构设计中应特别注意降低大体 积结构的约束度，例如合理分缝分块，避免基础过大 导致变形等。 ( 2 )在裂缝易发生部位加强构造措施，如在孔 洞周围及转角处布置斜筋，从而让钢筋代替混凝土承 担拉应力，可有效控制裂缝发展。 ( 3 ) 混凝土保护层厚度应取较小值，因为混凝 土保护层的厚度越大越容易产生裂缝。 ( 4 )在设计中使用中低强度水泥，充分利用混 凝土的后期强度。 2 2 材料优选 选用放热量低、放热慢的材料，并结合外加剂使 用，是控制裂缝的主要措施。 2 2 1 合 理 选 用水 泥 减少水泥水化过程中释放的热量、降低混凝土内 温度梯度是控制温度裂缝的重要措施；因此，对于大 体积混凝土应选择低热或中热的水泥品种， 如矿渣硅 酸盐水泥、火山灰水泥等。 2 2 2 掺加外加料和外加剂 粉煤灰作为常见的外加剂，可增加混凝土密 实度、减少水泥用量、提高抗渗能力、改善混凝 土工作度，降低最终收缩值 ，能大幅降低大体积 1 2 建筑技术 第 4 6 卷第 1 期 混凝土的水泥水化热 引起的内部温升 ，防止结构 出现温度裂缝。是防止混凝土温度裂缝最有效的 掺合 料之一 。 2 2 3 骨料控制 科学设计配合比， 在保证混凝土强度的前提下， 选取粒径大、强度高、级配好的骨料，确定水灰比、 水泥用量和砂率，不宜过多增加水泥用量，坍落度 不宜过大，这样可获得较小的空隙率及表面积，从 而减少水泥用量、降低水化热、减少干缩、减小混 凝土裂缝发展。 2 3 混 凝土 施工 工艺 大体 积 混凝 土 由于 水泥 凝结 硬 化过 程 中释 放 出大 量的水化热 ，形成较大 内外温差 ，当温 差超 过 2 5 q C 时，混凝土内部的温度应力可能超过混凝土的 极限抗拉强度从而产生温度裂缝，同时若混凝土降 温阶段过快，由于混凝土收缩受到约束应力，可能 引发收缩贯穿裂缝；此外，混凝土本身的收缩也可 能导致裂缝产生。因此大体积混凝土施工面对的主 要问题是裂缝控制 1 2 3 1 浇筑方案选择 大体积混凝土的浇筑方案除应满足每处混凝土 在初凝前被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外， 还应 考虑结构大小 、 钢筋疏密、 预埋管道和地脚螺栓留设 、 混凝土供应情况及水化热等因素影响，常采用方法 有全面分层、分段分层和斜面分层 3 种。 针对热带雨林气候特点，分段分层浇筑方案及 斜面分层浇筑方案均具有利于散热、易于保养的优 势。本项 目采用分段分层浇筑方案，具体做法是将 结构适当分成若干段，每段再分若干层，逐层、逐 段浇筑混凝土 。 2 3 2 温度控制 激流 勇进项 目底 板厚达 2 m，根据热带 雨林气 候特点，结合其他类似工程经验 ，在浇筑过程中采 取以下措施进行温度控制： ( 1 ) 按正常情况安装边 墙模概 ( 2 ) 安装温度控制系统和机电设备管道； ( 3 ) 安装 5 0 mm厚的泡沫板用于隔热模板； ( 4 )结束 以上步骤后由监理工程师进行检查； ( 5 ) 混凝土分 为两部分，一部分是底部厚 1 7 m、温度低于 3 0 C 的混凝土，另一部分是上部 3 0 0 mm厚的防水混凝 土；( 6 ) 浇筑混凝土时要分层浇筑， 每层 3 0 0 m m厚 ， 以降低表面温度； ( 7 ) 为预防冷连接，每层混凝土 浇筑要在 2 h以内完成 ； ( 8 ) 安装温差电偶，用于 观测混凝土温度， 并根据观测结果采取相应措施；( 9 ) 完成浇筑后，在上层混凝土表面铺盖 5 0 m m厚的隔 热泡沫板。 3 质量控制措施 ( 1 )施 工前制订大体积混凝土施工工艺 ，报监 理审批后对施工人员进行培训，根据有关施工操作 规程进行书面交底，最后进行全员考核。 ( 2 )通过质量控制部门大量查阅资料，反复 分析比较 ，最后确定了合适的原材料，取得了较好 效果 。 ( 3 )对于温度监测， 事先做好温度监测方案并 实施。具体表现在承台混凝土结构内部及表面沿水 平和竖向分别设置测温点，在各冷却管进出水口设 置测温点，从混凝土浇筑开始由专人负责按方案规 定时间测定上述测温点及环境、混凝土人模温度， 做好记录并及时进行分析，确认混凝土内外温差是 否在 2 5 以内、冷却管出水温度是否在 4 0 cIC 以内， 超标时及时采取相应降温及蓄热措施。 ( 4 )在混凝土浇筑后立即进行养护。 ( 5)在大体积混凝土承台浇筑 3 0 d以后 ，施工 方同建设、设计及监理等单位对 2 个拱座承台混凝土 进行全面检验 ：2 8 d 强度满足设计要求，综合评定合 格 ；表面平整 ，无蜂窝、麻面、跑模及漏筋等外观质 量问题。 ( 6 )技术员、质检员、监理员根据施工进度定 时进行各工序专项质量验收检查。 4 实施效果 通过应用本技术 ， 工期缩短 ， 成本大幅度降低， 为该项 目后续工种施工及机 电设备安装赢 得了时间。 新加坡环球影城项 目与美国、日本同类项目相比工 期缩短了 2 3 。 5 结束语 通过本项 目中大体积 混凝 土的成功施 工 ，对大 体积混凝土在热带雨林气候环境下的裂缝控制技术 进行了有益和成功的实践 ，为今后类似项 目开展提供 了可借鉴的依据。今后还需进一步深入探讨和研究， 以期最大限度减少有害裂缝的产生。 参考文献 1 】 叶琳昌 ， 沈义 大体积混凝土施工 【 M】 北京 ： 中国建筑工业出版 社 ， 1 9 8 7 【 2 】 彭圣浩 建筑工程质量通病防治手册 【 M 第 3 版 北京 ： 中国建 筑工业出版社 ， 2 0 0 2 3 1 张海燕 海河开启桥主墩大体积承台冬期施工裂缝控制措施 J 】 _ 建筑技术 ，2 0 1 2 ，4 3 ( 4 ) ： 3 7 3 3 7 5