浅谈承台大体积混凝土施工技术.pdf

第 3 6卷 第 3 o期 1 5 0 2 0 1 0年 1 0月 山 西 建 筑 s hanxi archi tecture vo1 3 6 no 3 0 oc t 2 0 1 0 文章编号 ： 1 0 0 9 6 8 2 5 2 0 1 0 3 0 0 1 5 0 0 2 浅谈承 台大体积混凝土施工技术 乔 国 强 摘要 ： 探讨 了在高温天气下， 采用优化混凝土 配合 比设计 、 冷却 管降温及双掺技术等 多项措施， 成功地控制 了承 台大体 积混凝土 由于温度 应力产 生的裂缝 ， 积累了丰富的现场施工经验 。 关键词： 大体积混凝土， 温度控制， 裂纹 中图分类号： tu 7 5 5 文献标识 码 ： a 1 工程概况 1 1 工 程 概 述 新建向( 塘 ) 莆 ( 田) 铁 路是福建 省东 西大动 脉 ， 是 山区铁路 ， 施工难度较大。清溪大桥是向莆铁路难点之一， 清溪大桥位于福 建省尤溪县中仙乡剑溪村境内， 紧接中仙车站， 主要为跨越清溪 河流和 7 3 3县道 而设 。 中心 里 程 为 d k 4 1 8+6 4 5 9 1 ， 桥 全 长 2 7 1 6 2 ， 本桥的桥台设计为空心桥台， 1 号墩和 7号墩设计采用圆 端形实心墩、 其余 2 号6号墩身设计均采用圆端形空心墩， 墩高 2 0 1 8 m-4 4 i 11 ， 承台采用 1 6 mx1 1 it i 2 m混凝土结构。 1 2大体积 混凝 土概述 大体积混凝土由于结构尺寸大， 水泥水化热引起混凝土温度 升高， 热量不易及时散发而形成较大的内外温度差， 较大的温度 差引起混凝土体积变化的差异 ， 使混凝土各部位受到约束而不能 自由伸缩， 当温度变形产生的拉应力大于混凝土的抗拉应力时， 便产生了裂缝。为解决混凝土施工产生的水化热、 防止混凝土产 生裂缝和混凝土浇筑等问题， 本文着重介绍从混凝土原材料选 择、 混凝土配合比设计、 混凝土浇筑施工工艺和方法、 养护等方法 控制混凝土裂纹。 2 大体积混凝土温度应力裂纹控制要点 2 1 降低 混凝土 的发热 量 2 1 1混凝 土原材料 的选择 1 ) 混凝土原材料选用水化热低、 凝结时间长的水泥， 以降低 混凝土的温度； 2 ) 利用掺加粉煤灰取代一部分水泥以降低水化热 产生的高温峰值， 同时可改善混凝土的和易性； 3 ) 掺加高效减水 剂 ， 以减少水和水泥的用 量 ， 延长混凝 土达 到最 高温度 的时问 ； 4 ) 尽量减少单位体积混凝土的用水量， 严格控制水灰 比， 采用低流 动性混凝土。 2 1 2混凝土配合比的设计 综合上述条件及考虑本地区原材料供应情况， 混凝土的设计 配合 比为 ： 每立方米混凝土， 水泥 ： 砂： 碎石 ： 粉煤灰 ： b m剂 ： 水 ： 2 9 1 ： 7 2 4 ： 1 1 5 3 k g ： 9 7 ： 3 _ 8 8 ： 1 2 4 k g 。其 中， 水泥为金 牛 p 0 4 2 5水泥 ， 粉煤灰 为合益 级粉煤 灰 ， 外加 剂为北京世纪 新海马高效减水剂， 混凝土坍落度为 i 0 0 f n n l ， 1 0 5 mm， 1 1 5 mm。 2 1 3混凝 土的拌制和运输 1 ) 搅拌机计量控制 ： 水 泥： 1 ， 砂石 ： 2 ， 外加剂 ： 1 。 2 ) 严格控制混凝土搅拌时问， 搅拌时间一般控制在2 mi n 3 mi n ， 最长不超过 5 mi n 。3 ) 降低砂 、 碎石 、 水泥等原材料 的温度。露天 堆积的碎石应喷水进行冷却， 储砂料仓需搭设凉棚， 水泥储罐需 定时喷水 降温 。4 ) 拌合用水应在混凝土开盘前的 1 h 从 机井 中抽 取地下水 ， 蓄水池应搭建凉棚， 避免阳光直射。5 ) 混凝土运输采 用混凝土罐车运输 ， 运料途中罐车以2 r lm i n 4 r mi n的转速转 动 ， 确保混凝土运输过程 中不发生离析 ， 坍落度不损失过多。 2 2 降低 混凝土 的浇 筑温度 1 ) 混凝土运输到施工现场后及时进行浇筑 ， 避免混凝土坍落 度损失过大。2 ) 降低入模温度， 降低混凝土的入模温度对于降低 承台大体积混凝土的内部温度、 减小混凝土内外温差、 控制混凝 土温度应力裂缝至关重要 ， 浇筑混凝土时要安排专人现场测量混 凝土入模温度 ， 人模温度不得大于 3 0， 如温度过高， 可用冷水 对混凝土罐表面进行降温， 从而使混凝土温度降低。3 ) 混凝土浇 筑应分层分块 、 薄层浇筑 ， 可以在浇筑过程中利用层面散热， 降低 混凝土温度， 其分层厚度一般为2 0 c m3 0 c a n ， 混凝土浇筑时混 凝土要采用串筒运输至结构物底部， 避免离析， 混凝土浇筑时要 严格控制混凝土浇筑速度， 不得浇筑太快， 避免混凝土内部温度 上升太快。4 ) 混凝土浇筑应避免在环境温度最高的中午浇筑， 应 尽量选在环境气温较低的晚上浇筑混凝土， 如必须在中午浇筑， 要在结构上采取遮阳措施。5 ) 混凝土浇筑结构物应遮阴， 以降低 模板、 钢筋的温度， 也可在模板、 钢筋上喷水以降温， 但在浇筑时 不能有附着水。6 ) 大体积混凝土分段浇筑完毕后， 应在混凝土初 凝之后终凝之前进行二次振捣或进行表面的抹压， 排除上表面的 泌水 ， 用木拍反复抹压密实， 消除最先出现的表面裂缝。7 ) 为降 低混凝土内部因水化热引起内部温度升高， 降低混凝土内外温 差 ， 采取冷却循环水降温措施。冷却管布置具体方法如下： 第一 层距承台底 0 5 m埋设一层循环水管， 循环水管间距 9 0 c m， 第二 层混凝土厚度 1 2 m处埋设两层循环水管， 循环水管间距 9 0 c r n ， 层距 7 0 c m， 循环水管采用 ,b 3 2 m m薄壁钢管。混凝土终凝前即 开始进行通水降温， 循环水降温时间不少于 7 d ， 循环水每隔 1 2 h 调整一次通水方向， 便于混凝土内部水化热均匀散发 ， 最后采用 高压注浆将循环水管注浆密实。奶2 mm薄壁钢管采用焊接或接 头连接， 钢管距模板边缘不得少于 1 5 m。冷却管出水 口设在底 层， 入水口设在冷却管顶层。管口紧靠模板边缘 ， 并用棉布将孔 口塞紧防止水泥浆漏入管中， 循环水采用高压泵压入。 2 3加 强混凝 土养 护 大体积混凝土内外温度差要小于 2 0， 才能有效的控制混 凝土表面的温度裂纹， 现场混凝土施工完毕后， 待混凝土终凝， 即 对混凝土表面进行洒水养护， 并进行保温层的铺设。现场保温层 由两层农用塑料薄膜夹草帘制成， 保温层平铺时表面用泥袋压 实 ， 互相搭接 5 0 c m 以上 ， 竖挂时表面用钢筋条压实。养护不少 于 1 4 d 。 通过冷却水 管进行热 交换 ， 降低混凝土 内部不同层 次、 不同深 收稿 日期 ： 2 0 1 0 0 6 2 7 作者简介 ： 乔 国强( 1 9 7 5 ) ， 男 ， 工程师 ， 中铁十二局集 团第二工程有 限公司 ， 山西 太原0 3 0 0 3 2 第 3 6卷 第 3 0期 2 0 1 0年 1 0月 山 西 建 筑 s hanxi archi tecrure vo i _ 3 6 no 3 0 o c t 2 0 1 0 1 5 1 文章 编号 ： 1 0 0 9 6 8 2 5 ( 2 0 1 0 ) 3 0 0 1 5 1 0 3 浅谈扣件式钢 管脚 手架工程施工安全控制措施 魏新荷王续增 张素敬 摘要： 针对扣件式钢管脚手架施工安全问题， 结合具体案例分析 了扣件式钢管脚手架伤亡事故原因， 提出了扣件式脚 手架施工安全控制措施并作 了具体阐述， 以期减少和避免结构施工中的安全事故。 关键词： 扣件式钢管脚手架， 伤亡事故， 安全控制措施 中图分类 号 ： t u7 3 1 2 文献标识码 ： a 脚手架是重要的建筑施工工具， 其中扣件式钢管脚手架具有 加工简便， 搬运方便 ， 通用性强等优点 ， 已成为当前我国使用量最 多、 应用最普遍的一种脚手架 ， 占脚手架使用总量的绝大部分 ， 在 今后较 长时间内 ， 这种脚手架仍 将 占主导地位 。 1 扣件式钢管脚手架施工安全问题 扣件式钢管脚手架因为具有装拆方便、 通用性强、 承载力高、 整体刚度好等优点 ， 在国内被广泛应用于多、 高层建筑的施工中。 然而， 作为一种重要的暂设工程设施 ， 在过去相当长的一段时间 里 ， 其结构的安全性一直威胁着 具体工程 的施工 。从脚手架材 质 方面来说 ， 一些材质差、 壁薄的扣件钢管投放市场 ， 存在着严重的 质量安全隐患， 并在近年发生了多起重大安全事故。在施工工效 方面， 施工工效低 ， 需要技术熟练 的架子工， 工人劳动强度较高 等 ； 在安全性能方面， 每根立杆容许载荷不超过 1 0 k n， 安全保证 较差， 脚手架组装高度原则上不超过 3 0 r n ， 超过 3 0 i n时 ， 底层钢 管需要用双根组装等； 在经济效益方面， 用钢量多 ， 脚手架一次性 度的温度， 以达到减小内外温差。冷却管在混凝土浇筑完毕后 ， 及时通水 ， 通水时间不少于 1 4 d 。 图 1 测温 孔平面布 置图 2 4温度 的监测 和预 报 2 4 1 测点 的布置 沿浇筑高度 ， 布置在底部 、 中部和表面， 每个承台布置测温孔 4个 ， 平面内布置见图 1 。每个测温孔均测 4个深度的温度， 分别 为 ： 1 5 i n ， 1 0 m， 0 5 m， 混 凝土表面 。 2 4 2温度测量 投资小 ， 但组装较费工 ， 综合经济效益较差 ， 施工使用费高。 2 扣件式钢管脚手架伤亡事故案例分析 某工程维修工地， 在外墙窗口抹灰时， 脚手架扣件突然断裂， 架体横杆塌落。分析事故原因： 脚手架材质不符合要求， 使用前 未进行必要的检验检测 ， 脚手架搭设不规范的现象仍 比较普遍： 1 ) 脚手架操作层防护不规范； 2 ) 密目网、 水平兜网系结不牢固， 未 按 规定 设置随层兜 网和层间 网。 某项目用于外装修搭建的约有 3 0 i n高、 2 0多米宽的脚手架 整体发生坍塌， 造成 1 3名民工受伤。分析其事故主要原因： 脚手 架在搭建过程中， 连墙件数量设置少， 使连墙杆件拉力严重不足， 加之事故发生时脚手架基础土方不密实， 又有雨水等地表水浸入 以及其他工种的施工影响， 使得脚手架 的基础下沉局部悬空， 从 而导致脚手架整体发生坍塌。 总体说来 ， 脚手架事故的发生有很多影响因素， 主要是 自然 因素和人为因素两种。自然因素主要有地质变化、 台风、 地震等， 人 强化混凝土测温工作 ， 在混凝土温度上升阶段每 2 h 4 h测 一 次， 温度下降阶段每 8 h测一次 ， 同时测大气温度。所有测温孔 均编号， 进行混凝土内部不同深度和表面温度的测量， 测温记录 要交技术负责人阅签， 并作为对混凝土施工和质量 的控制依据。 在测温过程中， 若发现温差超过 2 0时， 及时加强保温或延缓拆 除保温材料 ， 以防止混凝土产生温差应力和裂缝。 2 4 3测孔处理 养护达到 1 4 d 后， 对各测孔进行注水泥浆。 3结语 由于在承台大体积混凝土灌注前， 根据以往经验考虑工程具 体情况， 经过反复讨论施工方案， 制定防止温度应力产生裂纹的 各项技术措施 ， 施 工中还对温度进行 了监测 。施工 中采取 的各 项 防裂措施都 发挥 了应 有 的作 用 ， 不但 确保 了 承台灌 注质 量 ， 同时 也积累 了大体积混凝土施工经验 。 on l a r g e c o n c r e t e c o n s t r u c t i o n t e c hni qu e f o r b e a r i n g pl a t f o r m qi a og u o - q i a n g ab s t r a c t ：th e p a p e r e xp l o r e s t h e a d o p t i o n o f ma n y me a s u r es i n c l u d i n g o p t imi z a t i o n o f t h e c o n c r e t e p r o p o r t i o n a l r a t io d esi g n，t h e d e c r e a s ing t e mp e r a t u r e 0 f c o o l i ng p i p e and d o u b l s e e p a g e t e c h n i q u e i n h i g h t e mp e r a t u r e d a y s c o n t r o l s t h e c r a c k s o f t h e l a r g e c o n c r e t e c a u s e d b y t e mper a t u r e s t r e s s ，a n d a c c u mu l a t e s t h e f i e l d con s t r u c t i o n e x pe r i e n c e ke y wo