深基坑大體積混凝土承臺(tái)冬季施工質(zhì)量控制-2019年文檔

1、深基坑大體積混凝土承臺(tái)冬季施工質(zhì)量控制一、引言 大體積混凝土施工質(zhì)量是整個(gè)工程施工的關(guān)鍵所在， 大體積 混凝土施工質(zhì)量得不到保障， 工程施工中的安全與質(zhì)量隱患將會(huì) 增多，尤其是在冬季，氣溫原因已經(jīng)給施工帶來了一定的挑戰(zhàn)， 如果大體積混凝土施工質(zhì)量得不到保證， 無疑將會(huì)嚴(yán)重影響到整 個(gè)施工的質(zhì)量與安全問題。 本文以海河特大橋?yàn)槔?介紹了主橋 深基坑大體積混凝土承臺(tái)施工的成功經(jīng)驗(yàn)。海河特大橋是天津?yàn)I海新區(qū)西外環(huán)高速公路工程 11 標(biāo)的跨 海河特大橋，主橋采用95m+140m+95m鋼桁架連續(xù)梁跨海河主 河槽， 1#、2#墩為海河特大橋跨海河主河槽中墩，中墩為樁接承 臺(tái)接墩柱的形式， 墩柱及承臺(tái)均

2、分為左右兩幅。 每個(gè)墩位采用鉆 孔灌注樁基礎(chǔ) 48 根，樁長 70m。承臺(tái)頂面高程 -7.00m ，底面標(biāo)高 -11.00m ，承臺(tái)高 400cm， 單幅承臺(tái)尺寸為2285crriX 1450crriX 400cm 主橋1#墩鋼板樁圍堰 施工完畢后， 承臺(tái)需要在冬季進(jìn)行施工， 為了保證深基坑大體積 混凝土承臺(tái)的施工質(zhì)量， 對(duì)混凝土的冬季施工從各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán) 格控制。二、混凝土攪拌站控制措施 本工程采用商品砼，所用砼的原材料的質(zhì)量、配合比設(shè)計(jì)、 攪拌時(shí)的上料計(jì)量和控制、 出機(jī)溫度和運(yùn)輸過程的保溫以及保證 砼的入模溫度等問題， 都已與商品砼攪拌站提前提出要求， 并簽 訂協(xié)議，我項(xiàng)目部派試驗(yàn)員到攪拌

3、站進(jìn)行監(jiān)控。1、冬季施工配合比的選用 冬季施工前委托天津市二十九站對(duì)混凝土配合比進(jìn)行重新 選定， 正式進(jìn)行冬季施工前對(duì)冬季施工配合比進(jìn)行施配驗(yàn)證，合格后方可進(jìn)行混凝土拌和施工。2、外加劑的選用根據(jù) C35 混凝土冬季施工配合比選用的外加劑采用棚內(nèi)保 溫存放。為了不使水化熱過早損失，采取先進(jìn)骨料及水的方法， 攪拌均勻后，再加入水泥進(jìn)行拌和，嚴(yán)禁將水泥與80 C以上的水直接接觸， 骨料中不得有冰雪和凍塊， 攪拌時(shí)間應(yīng)較常溫時(shí)延 長 50%左右。3、拌和用水?dāng)嚢枵拘钏赜帽夭牧细采w并密封，熱水采用 1T 蒸汽鍋 爐蒸汽加熱，環(huán)境溫度-5C以上時(shí)，加熱溫度控制在 60C以內(nèi)， 當(dāng)環(huán)境溫度低于-10C

4、，可將水加熱到80C，但此時(shí)混凝土攪拌 時(shí)應(yīng)將水和砂石料攪拌均勻后方可投入水泥， 避免水泥和熱水直 接接觸。根據(jù)冬施配合比每立方混凝土大概用熱水160Kg，按每小時(shí)拌合100 m?計(jì)算，每小時(shí)熱水供應(yīng)量為 16m?為了保證施工用 水供應(yīng)正常，另設(shè)臨時(shí)加熱簡易鍋爐， 每小時(shí)熱水量不小于16m?鍋爐用3mm厚鋼板焊接而成，頂部預(yù)留進(jìn)水口，下部安 裝出水口。將簡易鍋爐支墊離地面 60cm 左右，四周留置加煤口， 生火使水溫高于 80C。4、砂石料在冬季施工來臨前， 備足冬季施工所需的砂石料， 砂石料需 遮蓋，四周設(shè)置排水溝，防止雪水溶化后，侵入砂石堆料中，因 氣溫低使砂石料凝結(jié)成塊。砂石料進(jìn)場后要定

5、期進(jìn)行翻曬， 將里面水分曬干， 以防止冬 季溫度過低將砂石料凍結(jié)成塊。砂石料采取覆蓋措施，防雨雪、 防污染，確保使用時(shí)砂石料中沒有凍塊5、攪拌站用保溫材料對(duì)攪拌站進(jìn)行封閉， 棚內(nèi)利用熱風(fēng)機(jī)配合暖氣進(jìn) 行保溫，棚內(nèi)溫度控制在 10 c左右。技術(shù)人員每小時(shí)測量并記 錄溫度一次。 混凝土拌和機(jī)開機(jī)之前應(yīng)先用熱水沖洗拌和機(jī)， 達(dá) 到預(yù)熱效果。拌合時(shí)采用二次投料，二次攪拌方法（即先集料和 水?dāng)嚢?，再加入水泥和外加劑攪拌）?、其他控制措施 砂石料在不同部位放置不少于 3 個(gè)溫度計(jì)，工地試驗(yàn)室， 拌和站技術(shù)人員在施工期間每小時(shí)對(duì)保溫棚溫度、砂石料溫度、 水溫度、 混凝土拌和物溫度測量一次， 確保混凝土出料

6、溫度符合 要求。 試驗(yàn)人員每次根據(jù)采用蒸氣保溫后砂石料的含水量調(diào)整 施工配合比。 為確保冬季施工混凝土的和易性和流動(dòng)性， 混凝土攪拌時(shí) 間應(yīng)不小于 2.5min ，但不宜大于 3min。 為提高混凝土的早期強(qiáng)度，混凝土坍落度控制在14cm-18c m范圍內(nèi)，并摻配高效減水劑。三、大體積承臺(tái)混凝土澆筑控制措施1 、取暖設(shè)備布置 利用 1#墩鋼板樁圍堰設(shè)置暖棚一個(gè)，暖棚由中間的格構(gòu) 柱作為支撐柱，支撐柱上采用30H型鋼做一道縱梁，在縱梁和圍 堰第一道圍囹上架設(shè)301型鋼作為橫梁，橫梁間距按間距 2m布 置，橫梁上覆蓋保溫苫布，共同組成1#墩位的暖棚。暖棚的結(jié)構(gòu)形式如下頁圖。圖 1 暖棚結(jié)構(gòu)平面示意

7、圖圖 2 暖棚結(jié)構(gòu)立面示意圖圖 3 暖棚結(jié)構(gòu)橫斷面示意圖為了盡量減少吊裝過程中的碰撞事故發(fā)生， 考慮到承臺(tái)鋼筋 數(shù)量比較多且長度比較大，因此暖棚在承臺(tái)鋼筋綁扎完畢后搭 設(shè)。搭設(shè)暖棚時(shí)，在暖棚頂預(yù)留6個(gè)4X 7m天窗（設(shè)置6道301 型鋼橫梁為活動(dòng)橫梁），以便鋼筋、模板等物資的吊裝以及混凝 土的澆筑。暖棚里在澆筑承臺(tái)混凝土前， 根據(jù)暖棚內(nèi)實(shí)測溫度， 調(diào)整暖 風(fēng)機(jī)數(shù)量，實(shí)測暖棚內(nèi)兩天溫度，溫度不低于10C時(shí)才能澆筑混凝土。堅(jiān)持隨澆筑隨養(yǎng)護(hù)的原則，暖棚內(nèi)溫度不得低于10C。 在混凝土澆筑前應(yīng)保證暖棚內(nèi)溫度達(dá)到 10C以上才能進(jìn) 行混凝土的澆筑。在澆筑前布置 6臺(tái)15KW暖風(fēng)機(jī)（備用2臺(tái)） 以防止在溫

8、度達(dá)不到要求時(shí)采取必要的措施。15KW暖風(fēng)機(jī)圖 暖棚供熱計(jì)算：計(jì)算公式：Q=3.6MKX TVQ暖棚每小時(shí)耗熱量，單位 KJ/hM表面系數(shù)，既冷卻面與外部量度暖棚的體積之比，單位m-1K:篷布的傳熱系數(shù)K=5W/m2?h T:暖棚內(nèi)外溫度差，單位CV暖棚的體積，單位m3根據(jù)施工現(xiàn)場暖棚搭設(shè)方案， 并考慮混凝土散熱，計(jì)算暖棚 供熱1#墩暖棚寬15.7m,長47.4m,高13.0m,按室外-10C，暖 棚內(nèi)10C計(jì)算。M暖棚的表面積/暖棚的體積=0.0899m-1Q=3.6MKX TV=3.6 X 0.0899 X 5.0 X 20X 9674=313089KJ/h經(jīng)測算：每臺(tái)15KW的暖風(fēng)機(jī)每小

9、時(shí)可提供 54000KJ的熱量則布置 6 臺(tái)暖風(fēng)機(jī)。2、大體積混凝土承臺(tái)澆注 混凝土澆筑前，采用溫水清理模板內(nèi)雜物，對(duì)模板、鋼筋、 進(jìn)行預(yù)熱，表面溫度在 5C以上?；炷凉嘧?yīng)分層分段進(jìn)行， 混凝土表面應(yīng)根據(jù)混凝土灌注順序及時(shí)進(jìn)行覆蓋。已澆筑層的混凝土在未被上一層混凝土覆蓋前不應(yīng)低于2C,混凝土溫度控制由質(zhì)檢工程師和試驗(yàn)室共同分工負(fù)責(zé)。制作與結(jié)構(gòu)同條件養(yǎng)護(hù)的試件， 用以檢驗(yàn)受凍前強(qiáng)度及轉(zhuǎn)入 正常溫度養(yǎng)護(hù) 28 天強(qiáng)度。四、混凝土養(yǎng)護(hù)及溫度測定1、混凝土養(yǎng)生 承臺(tái)混凝土采用暖風(fēng)機(jī)（備用200KW發(fā)電機(jī)）加熱進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和冷卻管循環(huán)水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)； 當(dāng)混凝土強(qiáng)度大于 40%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，方可停止供熱保暖，

10、但暖棚內(nèi)降溫應(yīng)滿足冬季施工規(guī)范的要求，即降溫速度每小 時(shí)不大于10C。 混凝土拆模時(shí)，環(huán)境溫度與梁體溫度差應(yīng)小于15C。當(dāng)小于15C時(shí)，拆除模板后立即在混凝土表面覆蓋塑料布，進(jìn)行 保溫養(yǎng)護(hù)。2、溫度測試 混凝土冬季施工過程中，由試驗(yàn)室（負(fù)責(zé)攪拌站、混凝土）和質(zhì)檢工程師（負(fù)責(zé)現(xiàn)場溫度控制）按時(shí)測量水、骨料，混凝土出罐、入模測量四周的溫度以及混凝土溫度變化情況， 尤其注意 混凝土養(yǎng)生期的溫度觀測： 測溫儀器： 外界氣溫和棚內(nèi)氣溫均采用自動(dòng)溫度計(jì)記錄儀 觀測，混凝土出罐、入模溫度采用旁通溫度計(jì)測試，結(jié)構(gòu)內(nèi)各觀 測點(diǎn)溫度采用電阻測溫儀或熱電偶測溫儀。 觀測點(diǎn)設(shè)置： 在澆筑后的混凝土上設(shè)測溫孔， 承臺(tái)測

11、溫孔 位置按每 6m 左右在承臺(tái)頂面及側(cè)面各兩個(gè)。 各部位溫度應(yīng)接近， 避免各部位間溫度過大。 測溫時(shí)間暖棚內(nèi)各觀測點(diǎn)， 自混凝土澆筑完畢時(shí)間算起， 每隔 2 小時(shí) 測一次溫度，外界氣溫在每天 7 時(shí)、12 時(shí)、16 時(shí)和 24 時(shí) 4 個(gè)時(shí) 間進(jìn)行記錄。 具體做法A、對(duì)測溫孔進(jìn)行編號(hào)，并編制測溫孔布置圖以備查。B測溫時(shí)，溫度計(jì)與外界氣溫隔離，避免冷空氣影響，溫 度計(jì)在孔內(nèi)停留時(shí)間在 3min 以上。C設(shè)專人負(fù)責(zé)測溫工作，當(dāng)發(fā)現(xiàn)溫度發(fā)生異常變化時(shí)，立即向有關(guān)人員匯報(bào)，以便及時(shí)采取措施。五、大體積混凝土冬季施工溫度計(jì)算承臺(tái)混凝土采用C35混凝土，混凝土采用商品混凝土， 提前按照冬季施工配合比配制

12、混凝土?；炷潦┕づ浜媳劝凑账啵?砂：碎石：水=278: 737: 1106: 160。選用水溫度加熱為 80C, 水泥溫度5C、砂石料溫度分別、3C、3C,砂子含水量 4%石 子 1%。1、計(jì)算混凝土拌和物溫度 根據(jù)公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范附錄 J 冬期施工熱工計(jì)算：To=0.9* （Wc*Tc+Ws*Ts+Wg*T）g+4.2*Tw*（Ww-Ps*Ws-PgW）g+c1* （ Ps*Ws*Ts+Pg*Wg*Tg） -c2* （Ps*Ws+Pg*W）g /4.2Ww+0.9* （Wc+Ws+W）g式中：To 混凝土拌和物的溫度C）Ww Wc Ws Wg水、水泥、砂、石的用量（ Kg）Tw Tc

13、、Ts、Tg 水、水泥、砂、石的溫度（C）Ps、Pg砂、石的含水率（%cl、c2 水的比熱容（kJ/kg*K ）及溶解熱（kJ/kg ） 當(dāng)骨料溫度?0C時(shí)，c1=4.2 , c2=0；當(dāng)骨料溫度w 0C時(shí)，c1=2.1 , c2=335。 把水泥、砂、石、水的用量和溫度及砂、石含水率代入上式 可以得出：To=18.16C。2、計(jì)算混凝土拌和物出機(jī)溫度混凝土拌和物的出機(jī)溫度按 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范 附錄J 中 J-2 公式計(jì)算。公式 J-2 ：T1=To-0.16* （To-Tb）式中：T1 混凝土拌和物的出機(jī)溫度（C）Tb 攪拌機(jī)棚內(nèi)溫度C)攪拌棚內(nèi)溫度Tb取用5C,根據(jù)上面公式可以計(jì)算出混

14、凝 土拌和物的出機(jī)溫度為： T1=16.85 C 。3、計(jì)算混凝土拌和物入模溫度混凝土拌和物入模溫度按公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范附錄 J 中 J-3 公式計(jì)算。公式 J-3 ：T2=T1- ( a *t+0.032n )(T1-Ta)式中： T2 混凝土拌和物經(jīng)運(yùn)輸至成型完成時(shí)的溫度(C)t混凝土自運(yùn)輸至澆筑成型完成的時(shí)間(h)n 混凝土轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)Ta運(yùn)輸時(shí)的環(huán)境氣溫(C)a 溫度損失系數(shù)(hm-1)，當(dāng)用混凝土攪拌車運(yùn)輸時(shí)，a =0.25混凝土自運(yùn)輸至澆筑成型完成的時(shí)間 t 取用 1 小時(shí)，混凝土 轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)n取1,運(yùn)輸時(shí)的環(huán)境氣溫Ta取用5C,溫度損失系數(shù) a取用0.25。根據(jù)上式可以計(jì)算出：C35

15、混凝土的入模溫度為： T2=13.51C。根據(jù)計(jì)算，得出砼出機(jī)溫度 T仁16.85 C 15C，入模溫度 T2=13.51 C10C ，均能滿足規(guī)范要求。4、計(jì)算混凝土各齡期的收縮變形和收縮當(dāng)量溫差混凝土的絕熱溫升式中：T (t)-混凝土齡期為t時(shí)的絕熱溫升C)Q-每千克水泥水化熱量 Q (kJ/kg )W-每立方混凝土的膠凝材料用量( kg/m3)C-混凝土的比熱，一般為 0.92-1.0 取 0.96 (KJ/kg?C)P -混凝土的重力密度，2400-2500 取 2400 (kg/m3)m- 與水泥品種、澆筑溫度等有關(guān)的系數(shù)，0.3-0.5 取 0.4d-1)t- 混凝土齡期( d)正

16、常取值t= *則 Tmax= 52.14T3= 30.94T7= 45.75T14= 51.36T21= 52.04混凝土收縮變形混凝土收縮變形不同條件影響修正系數(shù)M1 M2 M3 M4 M5 M61.0 1.0 0.85 1.0 1.0 1.25M7 M8 M9 M10 M11 則 M積1.25 1.43 1.3 0.86 1.01 2.14456y(t )= 3.24*(1-POWE(R2.718 ，-0.01*t )*H96/10000y（3）=2.05335E-05y（7）=4.69706E-05y（14）= 9.0766E-05y（21）= 0.000131601收縮當(dāng)量溫差a -混凝土的線膨脹系數(shù)，取1.0*10-5Ty（3）=2.053Ty（7）=4.697Ty（14）= 9.077Ty（21）= 13.160混凝土最大綜合溫差絕對(duì)值T（t）=T0+T（t ）*0.666+Ty （t ）