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大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工的監(jiān)理控制

2006-08-07 10:15    【  【打印】【我要糾錯(cuò)】

  建筑工程中的大體積混凝土結(jié)構(gòu)中,由于結(jié)構(gòu)截面大,水泥用量多,水泥水化所釋放的水化熱會(huì)產(chǎn)生較大的溫度變化和收縮作用,由此形成的溫度收縮應(yīng)力是導(dǎo)致鋼筋混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因。這種裂縫有表面裂縫和貫通裂縫 2 種,在不同程度上都屬有害裂縫。

  大體積混凝土施工中監(jiān)理的控制主要是澆筑混凝土水化熱和內(nèi)外溫差過(guò)大可能所帶來(lái)的一系列質(zhì)量問(wèn)題而必須采取的技術(shù)措施。為了有效地控制有害裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展,必須從控制混凝土的水化升溫、延緩降溫速率、減小混凝土收縮、提高混凝土的極限拉伸強(qiáng)度、改善約束條件和設(shè)計(jì)構(gòu)造等方面全面考慮,結(jié)合實(shí)際采取措施。一是選用低水化熱或中水化熱的水泥品種配制混凝土,如礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥等。二是在大體積混凝土中一般選用中粗砂或粗砂,細(xì)度模數(shù)一般在 2.3~3.0 左右。石子粒徑一般都要求采用連續(xù)級(jí)配的粗骨料來(lái)配制混凝土,應(yīng)盡量選用粒徑較大級(jí)配良好的石子。三是摻一定量粉煤灰外加劑可代替部分水泥,且能改善混凝土粘塑性。改善可泵性,降低混凝土水化熱,改善后期強(qiáng)度。四是大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)和內(nèi)部溫度進(jìn)行監(jiān)控,測(cè)定澆筑后的混凝土表面溫度和內(nèi)部溫度,通過(guò)技術(shù)措施將溫差控制在設(shè)計(jì)要求的范圍以?xún)?nèi),當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)具體要求時(shí)溫差不宜超過(guò) 25℃。

  1、大體積混凝土施工準(zhǔn)備的監(jiān)理控制

  (1)審核施工方提交的施工組織設(shè)計(jì),重點(diǎn)檢查大體積混凝土在材料供應(yīng)方案,混凝土澆搗方案,大體積混凝土測(cè)溫及混凝土養(yǎng)護(hù)等方面的施工組織及專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)措施。

  施工單位在工程開(kāi)工前或在基礎(chǔ)施工中一般都會(huì)提供±0.00 以下基礎(chǔ)工程施工組織設(shè)計(jì),但未必都會(huì)有大體積(大底板)混凝土施工詳細(xì)完善的章節(jié)內(nèi)容,所以,必須要求施工單位在所上報(bào)的施工組織設(shè)計(jì)中具備以上所述的內(nèi)容。如無(wú),則應(yīng)要求編寫(xiě)單項(xiàng)的“方案”。由此達(dá)到 2 個(gè)目的,一是詳細(xì)審核其方案時(shí)對(duì)大體積混凝土澆筑質(zhì)量的技術(shù)保證和施工工藝是否科學(xué),合理安排。二是檢查了解施工單位對(duì)大體積混凝土施工安排落實(shí)情況準(zhǔn)備的如何。

  監(jiān)理重點(diǎn)審核其方案是否包括了工程概況、地理位置、交通、為施工而增設(shè)的臨時(shí)設(shè)施、現(xiàn)場(chǎng)澆筑安排、考察商品混凝土攪拌站資質(zhì)及供應(yīng)情況、輸送泵位置設(shè)置、管路鋪設(shè)合理否、攪拌車(chē)的進(jìn)出方向、每臺(tái)泵配置幾臺(tái)車(chē),每小時(shí)每臺(tái)泵供多少量、總的累計(jì)多少時(shí)間能完成總方量、澆筑流水方向、工藝設(shè)備的配置,如照明、排水泵、振搗器和通訊工具等。

 。2)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理項(xiàng)目部要考察審核商品混凝土攪拌站施工資質(zhì)及供應(yīng)量情況,在一個(gè)攪拌站無(wú)法滿(mǎn)足工程連續(xù)澆筑供應(yīng)混凝土的情況下還應(yīng)選擇二家單位聯(lián)合供應(yīng),包括備用應(yīng)急的攪拌站,上述確定的攪拌站,要求其所供應(yīng)的商品混凝土組成的所有材料,如石子、中砂、水泥、減水劑和粉煤灰等,品牌和質(zhì)量要求技術(shù)參數(shù)必須完全一致。

  (3)針對(duì)大體積混凝土降低水化熱等技術(shù)措施監(jiān)理應(yīng)組織建設(shè)方、設(shè)計(jì)方、施工方等有關(guān)方面進(jìn)行專(zhuān)題討論。

 。4)根據(jù)編制的大體積混凝土施工實(shí)施細(xì)則的內(nèi)容組織監(jiān)理人員進(jìn)行大體積混凝土澆筑監(jiān)控要點(diǎn)的技術(shù)交底,明確大體積混凝土澆筑的監(jiān)理重點(diǎn),并明確每個(gè)監(jiān)理人員的職責(zé)。

  2 、大體積混凝土施工質(zhì)量保證的技術(shù)措施和控制方法

  2.1 大體積混凝土澆筑的質(zhì)量控制

  根據(jù)混凝土配合比要求,跟蹤檢查進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的混凝土質(zhì)量,監(jiān)理工程師應(yīng)目測(cè)混凝土和易性,離析狀況,混凝土用料規(guī)格,并按施工組織設(shè)計(jì)要求定時(shí)、定量抽查混凝土塌落度。一旦發(fā)現(xiàn)異常情況,應(yīng)提出暫緩該車(chē)或該批混凝土澆搗,并報(bào)總監(jiān)理工程師處理。

  檢查現(xiàn)場(chǎng)試塊操作人員試塊制作組數(shù)應(yīng)符合規(guī)范要求,試塊制作應(yīng)規(guī)范,試塊抽取應(yīng)有代表性,反映不同泵站及時(shí)間段混凝土強(qiáng)度。試塊拆模后應(yīng)及時(shí)送至標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室存放,并與施工現(xiàn)場(chǎng)同條件養(yǎng)護(hù)混凝土試塊同步制作(按設(shè)計(jì)和施組要求)。

  商品混凝土到現(xiàn)場(chǎng)后嚴(yán)禁加水,若因?yàn)榛炷了涠榷绊懕盟蜁r(shí),應(yīng)立即將不合格混凝土推出現(xiàn)場(chǎng),并及時(shí)通知混凝土攪拌站進(jìn)行調(diào)整。

  基礎(chǔ)承臺(tái)板混凝土澆搗,應(yīng)從一個(gè)方向斜坡式分層澆搗,混凝土振搗由上下、前后同時(shí)進(jìn)行,監(jiān)理人員應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查混凝土振搗的均勻性,嚴(yán)禁出現(xiàn)振搗不實(shí)或漏振情況。

  經(jīng)常觀察澆搗面混凝土狀況,一旦發(fā)現(xiàn)混凝土有初凝前兆(用鋼筋插入有明顯孔洞),應(yīng)及時(shí)督促施工方調(diào)整局部混凝土澆搗順序,避免出現(xiàn)施工冷鋒,施工現(xiàn)場(chǎng)重點(diǎn)注意以下部位:

  (1)落深和面積較大的承臺(tái)部位。電梯和設(shè)備井坑,外墻板及水池墻板高低止水口部分;由于每個(gè)泵臺(tái)速度不勻或個(gè)別由于停泵導(dǎo)致混凝土不連續(xù)供應(yīng)部位的質(zhì)量,并在混凝土初凝前督促施工方進(jìn)行二次泌水處理,克服混凝土早期脫水裂縫,檢查混凝土平整度;檢查現(xiàn)場(chǎng)測(cè)溫落實(shí)情況,及時(shí)分析溫度差變化,組織有關(guān)方面及時(shí)解決混凝土澆搗過(guò)程中出現(xiàn)技術(shù)問(wèn)題。

 。2)根據(jù)溫度變化及時(shí)落實(shí)已澆搗至設(shè)計(jì)標(biāo)高部分混凝土表面保溫工作,保溫塑料薄膜覆蓋前必須完成二次泌水處理,減少混凝土表面裂縫,并澆水濕潤(rùn)。薄膜覆蓋必須落實(shí),薄膜內(nèi)保留一定水分,其它保溫材料根據(jù)溫度變化分層覆蓋。

 。3)基礎(chǔ)承臺(tái)混凝土澆筑過(guò)程中要采取措施,降低混凝土的入模溫度,控制坍落度,控制坍落度的波動(dòng),不得加水,并要振搗密實(shí)。

 。4)混凝土澆搗方法從一個(gè)方向斜坡式分層連續(xù)澆搗,不留施工縫。

 。5)混凝土振搗采用上下、前后同時(shí)振搗的方法進(jìn)行,即在混凝土澆筑點(diǎn)上下配備振搗棒操作工進(jìn)行振搗。由于混凝土坍落度大,混凝土流淌坡度小,距離長(zhǎng),依次在澆筑點(diǎn)后面配備振搗人員對(duì)斜坡進(jìn)行振搗,為了便于下坑內(nèi)施工,操作人員在承臺(tái)側(cè)模處開(kāi)設(shè)若干孔洞供操作人員上下。

  2.2 大體積混凝土養(yǎng)護(hù)的控制

  根據(jù)方案布置圖,混凝土澆筑前檢查測(cè)溫點(diǎn)布設(shè)情況及防止?jié)仓䲡r(shí)損壞該設(shè)施,并建立測(cè)溫點(diǎn)初始值。混凝土初凝前,落實(shí)二次泌水處理,克服由于早期脫水引起的裂縫,并適量澆水后覆蓋薄膜,并落實(shí)保溫措施。根據(jù)施組要求,嚴(yán)格檢查混凝土保溫措施落實(shí)情況。混凝土澆搗過(guò)程中以及養(yǎng)護(hù)期內(nèi),應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)測(cè)混凝土內(nèi)溫度變化情況。自澆搗時(shí)起 1~7 d,每 1 h 測(cè)定一次;第 8~14 d,每 4 h 測(cè)定一次?刂苹炷恋臏夭,當(dāng)溫差超過(guò) 25℃時(shí)應(yīng)督促施工方進(jìn)一步落實(shí)加強(qiáng)保溫措施。

  大體積混凝土養(yǎng)護(hù)一般不少于 7 d,并根據(jù)板中心混凝土溫度變化及同條件養(yǎng)護(hù)的混凝土試塊強(qiáng)度確定養(yǎng)護(hù)周期。

  混凝土的養(yǎng)護(hù)應(yīng)采用保溫,保濕及緩慢降溫的技術(shù)措施,一般在澆筑在厚度大于 3 m 時(shí),要求考慮在大體積混凝土內(nèi)部設(shè)置冷卻水循環(huán)降溫措施,設(shè)冷卻水管,并通過(guò)溫度檢測(cè)控制混凝土中心與表面的溫度或混凝土內(nèi)部與冷卻水的溫度控制在 25℃以?xún)?nèi)。

  2.3 降低水泥水化熱和變形

 。1)在厚大無(wú)筋的或少筋的大體積混凝土中,摻加總量不超過(guò) 20%的大石塊,減少混凝土的用量,以達(dá)到降低水化熱和節(jié)省水泥的目的。

  (2)改善配筋。為了保證每個(gè)澆筑層上下均有溫度筋,可建議設(shè)計(jì)人員將分布筋做適當(dāng)調(diào)整。溫度筋宜分布細(xì)密,一般用 ф 8 鋼筋,雙向配筋,間距 15 cm.這樣可以增強(qiáng)抵抗溫度應(yīng)力的能力。

  2.4 其他方面

 。1)改善約束條件,削減溫度應(yīng)力。采取分層或分塊澆筑大體積混凝土,合理設(shè)置水平或垂直施工縫,或在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置施工后澆帶,以放松約束程度,減少每次澆筑長(zhǎng)度的蓄熱量,防止水化熱的積聚,減少溫度應(yīng)力。對(duì)大體積混凝土基礎(chǔ)與厚大的混凝土墊層之間設(shè)置滑動(dòng)層,如采用平面澆瀝青或鋪卷材。在垂直面、鍵槽部位設(shè)置緩沖層,如鋪設(shè) 30~50 mm 后瀝青木絲板或聚苯乙烯泡沫塑料,以消除嵌固作用,釋放約束應(yīng)力。

 。2)提高混凝土的極限拉伸強(qiáng)度。選擇良好繼配的粗骨料,嚴(yán)格控制含泥量,加強(qiáng)混凝土的振搗,提高混凝土密實(shí)度和抗拉強(qiáng)度,減小收縮變形,保證施工質(zhì)量。采取二次投料法,二次振搗法,澆筑后及時(shí)排除表面積水,加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù),提高混凝土早期或相應(yīng)齡期的抗拉強(qiáng)度和彈性模量。在大體積混凝土的基礎(chǔ)內(nèi)設(shè)置必要的溫度配筋,在截面變形和轉(zhuǎn)折處,底、頂板與墻轉(zhuǎn)折處,孔洞轉(zhuǎn)角及周邊,增加斜向構(gòu)造配筋,以改善應(yīng)力集中,防止裂縫出現(xiàn)。

  3 、大體積混凝土的信息化施工

  大體積混凝土施工應(yīng)加強(qiáng)測(cè)溫和溫度控制,實(shí)行信息化控制,隨時(shí)控制混凝土內(nèi)的溫度變化,以便及時(shí)調(diào)整保溫及養(yǎng)護(hù)措施,使混凝土的溫度梯度和濕度不至過(guò)大,以有效控制裂縫的出現(xiàn)。

  3.1 溫度監(jiān)測(cè)

  為掌握基礎(chǔ)內(nèi)部混凝土實(shí)際溫度變化情況,了解冷卻水管進(jìn)出水溫度,對(duì)基礎(chǔ)內(nèi)外部以及進(jìn)出水管進(jìn)行測(cè)溫記錄,密切監(jiān)視溫差波動(dòng),來(lái)指導(dǎo)混凝土的養(yǎng)護(hù)工作,并同時(shí)控制冷卻水流量以及流向。

  測(cè)溫設(shè)備可采用“大體積混凝土溫度微機(jī)自動(dòng)測(cè)試儀”,溫度傳感器預(yù)先埋設(shè)在測(cè)點(diǎn)位置上,基礎(chǔ)承臺(tái)測(cè)點(diǎn)位置分承臺(tái)內(nèi)部、薄膜下溫度、室內(nèi)室外溫度、冷卻水管進(jìn)、出水溫度設(shè)置。測(cè)點(diǎn)溫度、溫差以及環(huán)境溫度的數(shù)據(jù)與曲線(xiàn)用電腦打印繪制。當(dāng)混凝土內(nèi)外溫差超過(guò)控制要求時(shí),系統(tǒng)馬上報(bào)警。測(cè)溫點(diǎn)的布置應(yīng)考慮由于大體積混凝土澆筑順序時(shí)間不一致,應(yīng)由各區(qū)域均勻布置,核心區(qū)、中心區(qū)為重點(diǎn)。

  3.2 監(jiān)測(cè)結(jié)果及其分析

  根據(jù)各測(cè)點(diǎn)所測(cè)溫度匯總混凝土溫度情況表,并繪制基礎(chǔ)混凝土升降溫曲線(xiàn),了解本工程大體積混凝土測(cè)溫情況和特點(diǎn)。根據(jù)一般規(guī)律,大體積混凝土澆搗結(jié)束后,在基礎(chǔ)的中心部位將形成一高溫區(qū),升溫時(shí)間為 60~70 h,高溫持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),均在 30~40 h.混凝土的入模溫度較高,會(huì)加快水泥水化的進(jìn)行,故早期水化熱積聚上升,將造成混凝土的升溫速度加快。當(dāng)混凝土保溫層揭除后,混凝土表面溫度會(huì)明顯受晝夜大氣溫度的影響,溫度下降。一般循環(huán)冷卻水帶走的中心部位混凝土的熱量較四周表面和底部要多,因此,中心部位混凝土因冷卻水所產(chǎn)生的降溫?cái)?shù)值大,混凝土四周表面和底部所產(chǎn)生的降溫?cái)?shù)值小。在實(shí)際施工中可根據(jù)詳細(xì)測(cè)溫情況,進(jìn)行分段計(jì)算。

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  碧森尤信·王 輝 楊長(zhǎng)清

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