如何保证水工大体积砼施工质量

来源:期刊VIP网所属分类:建筑工程发布时间:2012-05-26浏览:

  大体积砼不是由其绝对截面尺寸的大小决定的,而是由是否会产生水化热引起的温度收缩应力来定性的,但水化热的大小又与截面尺寸有关,其尺寸之大必然要求解决水化热及随之引起的体积变形问题,以最大限度减少开裂。

  影响砼工程质量的因素很多,但归纳起来主要是作业人员的素质、工程材料、机械设备、方法和环境条件,简称为4M1E因素。其中方法就是指工艺方法、操作方法和施工方法。在工程施工中,施工方案是否合理,施工方案是否先进,施工操作是否正确,都将对工程质量产生重大的影响。水利水电工程重力式挡水砼坝体,大流量输水明渠内、外砼边墙,深槽砼基础,滑坡砼挡土墙,厂区衡重式防洪墙及设备基础都可能遇到超厚大体积砼施工。

  1 施工准备

  各项施工准备工作在正式开展作业技术活动前,配置的人员、材料、机具、场所环境、通风、照明、安全设施等是否按预定计划的安排已经落实,力求避免计划与实际两张皮,承诺与行动相脱离,在准备工作不到位的情况下贸然施工。

  1.1 作业技术交底

  熟悉图纸前且编制水工大体积砼施工组织设计,对其施工方法、质量要求和检验标准、施工中需要注意的问题、可能出现意外情况的措施及应急方案、由试验室试配确定的砼配合比等都要对工人队组进行详细交底。

  1.2 设置质量控制点

  模板、钢筋、支架、预埋测温装置。

  1.3 砼配合比

  砼的配合比应根据设计的砼强度等级、耐久性、坍落度的要求,按《普通砼配合比设计规程》试配确定,不得使用经验配合比。试验室应结合原材料实际情况,确定一个既满足设计要求,又满足施工要求,同时经济合理的砼配合比。

  影响砼抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比,要控制砼质量,最重要的是控制水泥用量和砼的水灰比两个主要环节。在相同配合比的情况下,水泥强度等级越高,砼的强度等级也越高。水灰比越大,砼的强度越低,增加用水量,砼的坍落度增加,同时砼的强度也下降。砼原材料的变更将影响砼强度,需根据原材料的变化,及时调整砼的配合比。

  1.4 检查进场材料的质量

  1.4.1 水泥

  考虑到普通水泥水化热较高,特别是应用到大体积砼中,大量水泥水化热不易散发,在砼内部温度过高,与砼表面产生较大的温度差,使砼内部产生压应力。当表面拉应力超早期砼抗拉强度时就会产生温度裂缝,因此宜选用低水化热的水泥品种,如425号以上的粉煤灰硅酸盐水泥。水泥的各项指标应符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》(GB175-85)标准。使用前还应做强度、凝结时间、安定性等常规检查,检验合格方可使用,切勿先用后检或边用边检。若发现受潮或过期,应重新取样试验。包装重量不足的另行堆放,作出处理。

  1.4.2 砂

  宜优先选用坚硬且不含杂质、有棱的硅质中砂粒。选用平均粒径较大的中、粗砂拌制砼比采用细砂拌制砼减少用水量10%左右,同时相应减少水泥用量,使水泥水化热减少,降低砼温升,从而减少因砼收缩变形而导致的砼收缩裂缝。

  河砂等天然砂是建筑工程中主要用砂,但随着河砂资源的减少和价格的上升,不少工程已使用山砂和人工砂,砂进场后应做筛分试验、含泥量试验(其含泥量按重量计不应大于3%)、视比重试验、有机质含量试验。

  1.4.3 石子

  选用粒径较大(粒径由试验室试配确定),级配良好的石子配制的混凝土,和易性较好,抗压强度较高,同时可以减少用水量及水泥用量,从而使用水泥水化热少,降低砼温升。

  1.4.4 水

  符合国家标准的生活饮用水或不含有杂质的天然水(不得使用污水)可拌制各种砼,气温高时宜在水中加冰块。

  1.4.5 外加剂

  外加剂可改善砼和易性,调节凝结时间,提高强度,改善耐久性。外加剂应根据使用目的性能要求、施工工艺及气候条件,结合砼的原材料性能、配合比有对水泥的适应性等因素,通过试验确定其品种和掺量。低温时产生结晶的外加剂在使用前应采取防冻措施。

  1.5 施工环境状态控制

  水、电或动力供应、施工照明、安全防护设备、施工场地空间条件和通道以及交通运输和道路条件等。掌握天气变化情况,避开雨天浇筑砼,必要时准备好防雨设施。

  1.6 检查施工机械设备性能及工作状态

  现场机械设备的技术性能及工作状态对施工质量有重要的影响,如搅拌机、振动器、运输工具、串筒等应备足,砼浇筑前检查其完好情况。

  1.7 施工现场劳动组织及作业人员上网资格控制

  从事作业活动的劳动力安排要满足连续施工作业,相应工程配置齐全。管理人员到位,相关制度健全,特殊岗位作业人员持证上岗。

  2 操作工艺

  2.1 基础工程应先将基坑内积水抽干或排除,坑内的浮土、淤泥和杂物要清理干净。浇筑前应对模板浇水湿润,模板内的木碎、杂物要清除干净,模板缝隙应严密不漏浆。

  2.2 石子用自来水冲洗,必要时用冰水降温。各种材料按设计配合比计量投料,偏差控制在允许范围内。

  2.3 一般先装石子,再装水泥,最后装砂子,如需加掺合料时,应与水泥一并加入,控制搅拌时间不少于120s。

  2.4 砼运输工具常使用有塔吊、手推车、滑槽等。砼自搅拌机中卸出后,应及时运送到浇筑地点。在运输过程中,要防止砼离析、水泥浆流失、坍落度变化以及产生初凝等现象。

  2.5 大体积水工砼浇筑应合理分段分层进行,每层厚度小于300mm,便于加快热量散发,并使温度分布较均匀,浇筑速度要保持均匀,加强振捣,提高砼强度。浇筑温度不超过28℃(砼浇筑温度指振捣后在砼50~100mm深处的温度)。使用插入式振动器应快插慢拨。间隙的最长时间应按所用水泥品种及砼初凝条件确定,一般不超过2小时,否则应按施工缝处理。

  由于砼坍落度比较大,会在表面钢筋下部产生水分,或在表层钢筋上部的砼产生细小裂缝。为了防止出现这种裂缝,在砼初凝前和砼预沉后采取二次抹面压实措施。

  现场按每浇筑100m3(或一个台班)制作3组试块,1组压7d强度,1组压28d强度归技术档案资料用,1组仍作14d强度备用。试块拆摸后及时编号并送入标养室进行养护。

  2.6 砼养护

  砼养护主要是保持适当的温度和湿度条件。保持温度和湿度能减少砼表面的热扩散,降低砼表层的温差,防止表面裂缝。在高温季度应及时用湿草袋覆盖砼,尤其在中午阳光直射时,应加强覆盖养护,以避免表面快速硬化后,产生砼表面温度和收缩裂缝。在寒冷季节,砼表面应设草帘覆盖保温措施,以防止寒潮袭击。

  3 砼质量标准

  3.1 保证项目

  3.1.1 砼所用的水泥、水、骨料、外加剂等必须符合施工规范及有关规定,使用前要检查出厂合格证或者检验报告是否符合质量要求。

  3.1.2 砼配合比、原材料计量、搅拌、养护和施工缝处理必须符合施工规范规定,并检查《砼搅拌质量记录表》和施工日志。

  3.1.3 评定砼强度的试块必须符合《砼强度检验评定标准》(BG107-89)的标准和规定。

  3.1.4 对设计不允许有裂缝的结构,严禁出现裂缝;设计允许出现裂缝的结构,其裂缝宽度符合设计要求。

  3.2 基本项目

  3.2.1 砼应振捣密实,并根据外观检查出现蜂窝、孔洞、露筋、缝隙、夹渣等缺陷程度评定质量等级。

  3.2.2 基础上表面有坡度时,坡度应符合设计要求,无倒坡现象。

  4 注意事项及主要安全措施

  4.1 水工大体积砼浇筑完毕后,由于水泥水化热作用所放出的热量使砼内部的温度不断上升,砼表面和内部温差很大,表面与内部左收缩不一致,产生很大的拉应力,而砼早期抗拉强度和弹性模量很低,因此极易出现砼的表面裂缝。冬季气温低,要采取保温措施,减少砼内外温差。

  4.2 在原有厚大的老砼或岩石地基上浇筑大体积水工砼基础墙体时,必须设置隔离措施,避免产生收缩缝(又称外约束裂缝),可浇沥青胶并撒铺5mm厚砂子或铺二层沥青油毡纸,以消除或减少基底约束作用。

  4.3 处理水化热的措施

  4.3.1 采用水化热较低的水泥,并且要储备足够数量的同一品种水泥。在保证砼等级的前提下,使用适当的缓凝减水剂,减少水量用量,降低水灰化,以减少水化热。

  4.3.2 选用级配良好的骨料,并严格控制砂、石子的含泥量,降低水灰化,加强振捣,以提高砼的密实性和抗拉强度。在夏天浇筑砼时,宜设置简易遮阳装置。

  4.3.3 分层浇筑砼,上层砼覆盖要在下层砼初凝之前进行,有利于砼排热降温。

  4.3.4 预埋冷却水管,用循环水降低砼温度,进行人工导热。

  4.3.5 组织联系好施工用电,以保证砼搅拌、砼运输、振捣及施工照明。管理人员、施工人员、后期人员、保卫人员等昼夜排班,坚守岗位,各负其责,保证大体积砼连续浇筑的顺利进行。

  4.4主要安全措施

  4.4.1 搅拌机应该设置在平坦的位置上,用木枋垫起轮轴,将轮胎架空,防止开机时发生移动。搅拌机应有专用开关箱,并应装设漏电保护器。搅拌机上料斗提升后,斗下不准人员通行。如必须在斗下作业,须将上料斗用保险链条拉牢并停机。

  4.4.2 使用手推车倾倒砼时,应有挡车措施,不得用力过猛或撒把。使用溜槽时,严禁操作人员直接站在溜槽帮上操作。

  4.4.3 使用振动器的作业人员,应穿胶鞋,戴绝缘手套,使用带有漏电保护的并关箱。

  4.4.4 砼浇筑作业完毕,随时将拌筒清选干净,筒内不得有积水。

  4.5产品保护

  4.5.1 水工大体积砼浇筑后,必须进行监测,要派专人检测表面温度与结构中心温度,测温时间不少于14天,前7天每隔4小时测温一次,后7天每隔8小时测温一次,测量过程中如发现温差大于25℃时(重要结构20℃)要采取有效措施,如覆盖保温等,当温差小于25℃时,可停止测量。

  4.5.2 大体积砼浇筑时,注意不要角碰钢筋与埋件、预埋螺栓、暗管等,因此浇筑砼过程中应随时复核位置,如发现位移应及时校正,并采取措施,以保证位置正确。

  4.5.3 日平均气温低于5℃时,不得浇水养护,宜用塑料薄膜或麻袋、草袋覆盖保温。砼初凝后即覆盖湿润的麻包袋。雨期施工应备有足够的防御措施,及时对已浇筑的部位进行遮盖。下雨期间,应避免露天作业。

  4.5.4 砼养护不少于14天后,才允许下一道工序施工作业。

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