浅谈承台大体积海工混凝土施工控制要点.doc

浅谈承台大体积海工混凝土施工控制要点摘要：承台大体积海工混凝土施工主要是提高混凝土的抗氯离子渗透能力和预防混凝土表面产生裂缝。如果施工中不加以控制，会降低结构物混凝土的强度以及引起钢筋的锈蚀，从而影响结构物的承载能力，缩短建筑物的使用寿命。本文以某大桥承台海工混凝土施工为例，通过优化配合比、严格控制施工工艺等措施，取得良好效果，对大体积混凝土施工具有指导性意义。关键字：配合比，浇筑，降温，防腐1 概况某大桥桥墩基础采用承台群桩基础，承台采用四边形圆倒角承台，承台顶标高为0.3米，厚度为3米，平面尺寸为6.456.459.88.4米，位于海平面上，受海水侵蚀。2 大体积海工混凝土性能要求及控制要点海工混凝土必须有高耐久性、高尺寸稳定性、良好的工作性、较强的抗氯离子腐蚀能力，这就要求混凝土必须内部密实，表面无明显裂缝。施工过程中要从混凝土的配合比优化设计，混凝土的浇筑方法，混凝土的降温措施，混凝土的表面防腐处理等方面加强控制。3 配合比设计3.1设计原则3.1.1选用水化热和含碱量较低的水泥。3.1.2选用坚固耐久、级配合格、粒径良好的洁净非活性集料，且碎石一律过筛水洗，以去除有害物质。3.1.3选用高效减水剂（泵送剂），取用偏低的拌和用水量，适当降低混凝土的水胶比，在混凝土中添加引气剂和减水剂。3.1.4混凝土中掺入活性矿物掺和料。3.1.5合理砂率范围36%44%，泵送混凝土坍落度易控制在1822cm。3.1.6混凝土电通量、含碱量、抗冻性指标满足相关指标要求。3.2原材料：3.2.1水泥使用52.5级硅酸盐水泥,氯离子含量不高于0.03%。3.2.2粗细集料含泥量不超过0.5%,砂含泥量不超过2%,氯离子含量不超过0.02%,碎石最大不超过25mm。3.2.3水采用可以饮用的自来水或PH值小于5的洁净水。3.2.4粉煤灰采用粗细均匀，烧失量不大于8%，氯离子含量小于0.02%,45um筛余小于16%；磨细高炉矿渣粉的比表面积控制在360440m2/kg,烧失量不大于3%。3.2.5化学外加剂中的氯离子含量不得大于混凝土中胶凝材料总重的0.01%，减水剂的减水率至少达到25%，且各减水剂之间必须具有相容性。3.3配合比本项目承台设计强度是35MPa,配合比经多次优化后确定的理论配合比如下： 材料名称水泥砂碎石水外加剂掺和料5-1010-20NC-JNC-Q矿粉粉煤灰Kg/m31657112836591565.6520.02355212944 混凝土施工 4.1施工准备：4.1.1拼装承台钢套箱。由于是海上施工，且混凝土在涂刷防腐之前不能被海水浸泡，所以承台施工前必须先在已经完成的群桩基础上搭设钢套箱，以起到施工平台作用，一是承受施工期间承台钢筋和混凝土的重量，二是起到围堰隔水的作用。钢套箱围堰要经过详细的受力计算和稳定性验算。钢套箱提前拼装好，用千斤顶在群桩上整体下放，注意各组块之间的连接一定要严密，杜绝漏水现象发生。钢套箱下到预定位置后，与桩基础之间的缝隙要用橡胶环垫密封好，避免封底混凝土时出现泄漏现象。4.1.2封底混凝土浇筑。封底混凝土厚度和强度也必须经过计算，并采取较高的安全系数，本项目取封底混凝土强度25MPa,厚度为1米。坍落度易控制2225cm，以增强其在海水中的流动性和自密性，以便容易控制其顶面高程以及与桩基础和钢套箱的结合程度，减小渗水量。封底混凝土用导管下料，导管底部设一附着式振动器以增强混凝土在水中的流动性。4.1.3钢套箱排水。封底混凝土强度达到90%以上后就可以排除钢套箱内海水，若因为某部位封水不彻底，存在漏水现象，可以在钢套箱内侧四周设混凝土挡水槽，用几台水泵连续排水，以保持承台范围内无积水。4.1.4放置降温管。本项目降温设施采用塑料管加水循环系统，竖向设了两层，即在一米和两米的位置，横向设了46道，相互之间连通。4.1.5绑扎钢筋。本项目要求直径25mm以上的钢筋采取镦粗直螺纹机械连接，现场注意套筒连接质量是否满足要求，不得有露丝超过一个周长现象。4.1.6架立承台模板。模板要根据放样位置拼装好，且混凝土保护层一定要满足设计要求，垫块用与承台相同强度的小石子混凝土制作，即保证了局部强度又达到了外观颜色一直的效果。保护层范围内不允许有钢筋扎丝伸入，以防止形成氯离子腐蚀通道。4.2混凝土浇筑：4.2.1海工混凝土因掺加了胶凝材料和外加剂，其和易性得到很大改善，初凝时间也比一般性混凝土延长很多，一般在8小时以上，也为大体积混凝土施工提供了时间保证。所以浇筑方式采用分层从四角向中间浇筑，厚度控制在2030分钟，用四个振捣棒振捣。4.2.2混凝土浇筑采用地泵运输，承台高度是3米，混凝土从顶部直接浇筑会造成离析现象，所以在钢筋骨架内使用多个串筒下料，确保混凝土的和易性。4.2.3混凝土在振捣时，振捣棒应快插慢拔，梅花点布置振动点。为使上下层结合成整体，振捣棒应插入下层混凝土内50cm，同一处振捣时间不宜过长，严格按照规范施工，杜绝出现漏振、过振现象，振捣时不宜碰到钢筋。4.2.4为了减小混凝土表面的气泡、蜂窝、麻面，在模板内侧粘贴一层透水模板布，起到排除混凝土表面气泡和多余水分，同时又起到保水作用，有利于提高混凝土表面的密实度。振捣时禁止振捣棒斜插在透水模板布上，否则会将模板布弄破，影响混凝土外观质量。4.2.5混凝土浇筑完成后应注意收浆抹面，避免产生收缩裂纹，一般经过二次收面后立即养护。4.2.6热期混凝土入模温度不应超过30度，否则应采取措施，例如集料覆盖、水冷却料、夜间浇筑等方法；冬期混凝土施工必须采取升温措施，例如水加热、集料覆盖保温，由于冬天温度低，难以保证有冻块进入料仓情况发生，集料必须经过二次筛分后才允许给拌和站上料，解决了冻块问题。4.2.7混凝土的养护也非常关键，夏天主要采取覆盖毛毡洒水养护，切忌毛毡忽干忽湿，采用塑料管接自来水盘绕承台喷洒方法，塑料管上每间隔半米钻一孔洞，使得保持均匀喷洒；冬天采用暖棚养护，在混凝土浇筑后立即在钢套箱上覆盖蓬布，并在里面放多个电热管加热水箱，保证混凝土在浇筑后头7天内不低于10度。混凝土在涂刷防腐层之前禁止接触海水，以免受氯离子腐蚀。5 降温控制为了减小循环水和混凝土的温差，采用在混凝土浇筑前即开启水循环系统的方法。测温管用铁管制做，在混凝土内不同高度设置，做好温控监测，由于大体积混凝土产生水化热时形成由中心向四周的递减的温度梯度，尤其在表面容易形成温度拉应力导致开裂，所以在混凝土中布设温度计来随时监测温度的变化，由于承台结构对称，所以布设1/2断面即可。下面是承台中间断面不同高度的温度计测到的结果： 表1 温控结果汇总() 名称位置浇注温度第二天最高温第三天最高温第四天最高温第五天最高温第六天最高温A距表面5cm13.312.013.626.723.423.0B距表面75cm13.414.220.536.240.037.5C距表面150cm14.215.730.438.941.840.6D距表面225cm12.616.430.235.037.837.0E距表面295cm12.716.424.829.031.630.8如表1可知，各点在浇筑完第五天后基本完成温度升高的过程，以后逐步降温直至内外温度与外界气温接近。中心C点与表面A点最大温差是18.4,最高绝对温升27.6，小于温控方案24和29的控制要求,达到温控的设计目的。6 海工混凝土防腐6.1涂装前混凝土表面处理6.1.1根据规范要求,为确保防腐涂层的附着力和使用寿命,混凝土构件的养护期一般在34周，含水率小于6%时具备涂装条件。6.1.2采用专用稀释剂将涂装表面的油污清理干净。6.1.3采用电动打磨工具彻底清除混凝土表面的灰浆等附着物。6.1.4清除完后再用水冲洗干净，清除裂纹及针孔内的灰尘。6.1.5水洗干净后用棉布、海绵等吸干混凝土表面水珠，使表面处于表干状态。6.2涂装防腐层：6.2.1采用辊涂工艺涂刷725-H06-10环氧封闭底漆。环境温度应在1035度之间，相对湿度85%以下，涂层表面应均匀、平整，无流挂和漏涂现象。6.2.2修补腻子层。主要目的是修补混凝土表面的缺陷。6.2.3再采用辊涂工艺涂刷725-H45-ZF101G重防腐涂料中间漆两道，漆膜厚度270um，第一道涂刷完后448小时内涂刷第二道，若超过时限