3.1.1.水工大体积混凝土浇筑方案选择
(1) 浇筑流向及分层方法
大体积水工混凝土施工中,在与地基浇在一起,由于温度及温变梯度,受下部地基的限制或本身变形量的不同而产生约束应力,应力过大导致开裂,故在混凝土施工中应解决两个课题。①合理的施工流向及分层分段,以使水化热能尽快散失,并确保振捣的密实性。②避免混凝土浇筑过程中出现的施工冷缝。
根据工程实际情况,为了更好地保证大体积混凝土的整体性,可采用以下三种办法:(1)全面分层法:在整个模板范围内将结构分成若干个厚度相等的浇筑层,浇筑区面积即为基础平面面积,浇筑混凝土时从短边开始沿长边方向进行浇筑要求在浇筑过程中,第二层混凝土浇筑要在第一层混凝土初凝前完成。这种施工方案适用于结构的平面尺寸不很大的工程。浇捣作业可从短边开始沿长边推进。如作业面较大时也可分为两段同时浇筑从中间向两端展开或从两端向中央推进;(2)分段分层法:当采用全面分层法方案浇筑强度很大现场混凝土搅拌机,运输和振捣设备不能够满足要求时.可以采用分段分层方案。分段分层法适合于结构厚度不大而面积和长度较大的结构。浇筑混凝土时沿结构长边方向分成若干段,浇筑从底层开始当第一层混凝土浇筑完一段长度后,回头浇筑第二层,第二层浇筑完后浇筑第三层如此向前推进。但都要在前一层混凝土初凝前完成后一层混凝土的浇筑;(3)斜面阶梯分层法:斜面阶梯分层法适合长度和高度较大的结构。混凝土一次浇筑到顶,由于混凝土自然流淌而形成斜面混凝土振捣工作从浇筑层下端开始逐渐上移。采用斜面阶梯分层法,划分施工段和浇筑带,每段连续浇捣而成,斜向分层厚度为55cm。根据泵送混凝土坍落度在15cm至18cm的特性,混凝土的自然休止角根据施工经验可控制在10至150,一般采用120。
(2) 浇筑时间的选择
大体积混凝土施工,一般宜在低温≤30℃条件下进行。为了确保施工质量,必须进行详细热工计算,并采取相应的降温措施,以使浇筑质量符合规范要求。
(3) 内外约束的缓解
为了减少大体积砖底板的内外约束,浇筑前宜在基层设置滑移层。根据我的工作实践经验,拟于浇筑前在原垫层上分区铺一层厚2cm~4cm低强度水泥砂浆,以降低新旧砼之间的约束力(原垫层面标高控制在稍低于原设计标高2cm~4cm)。
3.1.2.水工大体积混凝土的振捣
(1) 应该采取振捣棒振捣
振捣棒的操作,做到“快插慢拔”,在振捣过程中宜让振捣棒上下略微抽动,使上下振动均匀,每点振捣时间以20s至30s为准,确保硷表面不再明显下沉,不再出现气泡,表面泛出灰浆为准。对于分层部位,振捣棒应插人下层5cm左右以消除两层之间的接缝。
(2) 在振捣界限前进行二次振捣
在振捣界限以前应该进行二次振捣,排除混凝土因泌水在粗集料和水平钢筋下部生成的水分和空隙。提高混凝土和钢筋握裹力.防止因为混凝土下坠形成的空隙减少内部微裂。增加混凝土密实度,使混凝土抗压强度提高从而提高抗裂性。
3.1.3水工大体积混凝土养护
(1) 养护方法
分保温和保湿法两种,一般联合使用在混凝土浇筑完成后12小时内在混凝土表面覆盖保温材料(如草帘)减少混凝土表面温度损失降低内外温差减少由于温度应力引起的开裂,同时在混凝土表面施水保持一定的湿度使混凝土能进一步完成水化。
(2) 养护时间
为了新浇筑的混凝土有适宜的硬化条件防止早期干缩而产生裂缝大体积混凝土在浇筑完后,2小时内应进行覆盖和浇水养护且养护期要达到一定时间。普通砼酸盐水泥拌制的混凝土不少于14天,矿渣和火山灰水泥拌制的混凝土养护时间不得少于21天。
3.1.4.水工大体积混凝土裂缝控制
大体积混凝土浇筑时由于混凝土凝结过程中水泥的水化反应会释放出大量的水化热,引起混凝土内外温差过大.极易使混凝土体产生裂缝。水化热是水泥遇水产生特有的化学反应,它使混凝土在硬化过程中升温而影响混凝土的各项技术性能。为减少大体积混凝土裂缝的发生应该从原材料、设计和施工等方面采取措施。
(1) 原材料和配合比
1)配制大体积工程用混凝土时应该优先选用低水化热的矿渣水泥并且应该掺加适量减水剂。
2)在保证混凝土强度前提下适当降低水灰比减少水泥用量。
3 )科学的调整好水灰比尽量降低单位体积混凝土拌和物的用水量。
4 )控制粗细骨料含泥量.粗骨料含泥量不大于1%,细骨料含泥量不大于3%。
(2) 施工控制措施
1)降低混凝土入模温度控制混凝土内外温差,一般控制在25℃左右。可采取降低拌和水温度(采用地下水、加冰拌和等),骨料预冷等措施。
2)及时覆盖保温保湿材料。
3)预埋冷却水管,通入循环水将混凝土内部热量带走,避免产生温度应力。
4)防止拌合物出现泌水现象,在混凝土浇筑完成后存在泌水应及时排除,并进行二次振捣。
(3) 设计控制措施
1)增设滑动层。为减小温度应力.防止裂缝,宜在大体积混凝土结构的底面设置滑动层。特别是当结构在坚实的基岩和老混凝土基层上时,外约束力很大。如在基础底面全部或部分设置滑动层,将使温度应力大为减小。
2)合理分块分缝。合理分块分缝既可减小温度应力又可以增加散热面降低混凝土内部温度,分块分缝可根据不同情况采用伸缩缝、施工缝或后浇带。
3)构造钢筋适当。钢筋对混凝土抗裂影响不大,但可以起到减少混凝土收缩,限制裂缝扩大。对于大体积混凝土结构,应适当配置抗拉的温度构造钢筋。