熱天施工大體積混凝土防裂措施

熱天施工大體積混凝土防裂措施熱天施工大體積混凝土防裂措施1工程概況三亞某防波堤上部結構為現(xiàn)澆混凝土胸墻，長度635m，包括直立段長547.3m，胸墻頂標高為+7.50m，底標高為+1.50m，寬度17.65m，其中內(nèi)側15.0m寬，標高為+4.00m，設0.4%坡度，為大體積混凝土結構。堤根處斜坡段長87.7m，胸墻頂標高為+7.50m，底標高為+2.00m，寬度10.65m，其中內(nèi)側8.0m寬標高為+4.0m，設0.4%坡度。標準直立段胸墻結構型式如圖1-1所示，堤頭胸墻結構型式如圖1-2所示，斜坡段胸墻結構型式如圖1-3所示。圖1-1標準直立段胸墻斷面圖（單位：m）圖1-2堤頭直立段胸墻斷面圖（單位：m）圖1-3斜坡段胸墻斷面圖（單位：m）圖1-3斜坡段胸墻斷面圖（單位：m）2自然條件概述施工現(xiàn)場年平均氣溫為25℃，月平均最低氣溫為20℃，月平均最高氣溫為29℃，極端最高氣溫為36℃，而現(xiàn)場砼澆筑主要安排在夏天進行，所以如何預防大體積砼熱天施工出現(xiàn)裂縫是我們施工中控制的重點。3大體積胸墻混凝土防裂措施大體積混凝土的開裂，從根本上說是由于混凝土結構與結構之間或結構的不同部位之間的溫度應力超過混凝土的抗裂能力而產(chǎn)生的。由于約束的存在，混凝土中水泥水化熱溫升引起結構的溫度變形受到約束而產(chǎn)生溫度應力，當此溫度應力超過混凝土的抗裂能力（抗拉強度及極限拉伸值）時便產(chǎn)生了開裂?；炷恋母煽s變形與溫度應力的疊加助長了開裂的產(chǎn)生和發(fā)展。因此為減少胸墻大體積混凝土的裂縫，我們在施工中采取了一系列的保證措施，達到了預期的效果。3.1對胸墻合理分段/分層施工考慮到拌和船的生產(chǎn)能力及現(xiàn)澆混凝土胸墻的結構型式，胸墻分層型式如圖3-1、圖3-2所示。直立段①層混凝土方量471.3m3，②層混凝土方量104.7m3，路面層混凝土方量105.2m3。斜坡段①層混凝土方量159.8m3，②層混凝土方量78.4m3，路面層混凝土方量42.9m3。由此可見胸墻一次最大澆筑混凝土方量為471.3m3。拌和船一次裝載量可澆筑混凝土600m3，能夠滿足胸墻混凝土澆筑的施工需要。①層混凝土施工可以先進行，待沉降基本穩(wěn)定后再進行②、③層混凝土的施工。為減少胸墻混凝土的裂縫，胸墻增設假縫，同時在胸墻面層（③層）混凝土施工時進行切縫，切縫深度大于4cm，寬度0.5cm。具體如圖3-3、圖3-4所示。胸墻路面層混凝土表面進行拉毛處理。圖3-1直立段胸墻分層示意圖（單位：m）圖3-2斜坡段胸墻分層示意圖（單位：m）圖3-3胸墻假縫構造圖（單位：m）圖3-3胸墻假縫構造圖（單位：m）圖3-4路面層假縫、切縫網(wǎng)格圖（單位：m）3.2嚴格控制混凝土原材料質量a、水泥：選用廣西華潤紅水河牌P·O42.5水泥，必須有出廠合格證，且進場復檢合格方可使用。砂：采用細度模數(shù)2.4～2.9的中砂，通過0.315mm篩孔的砂不應少于15%,進場后經(jīng)試驗合格方可使用。碎石：采用5～25mm連續(xù)級配碎石，各項指標滿足規(guī)范要求。外加劑：采用上海華登建材有限公司生產(chǎn)的HP400高效減水劑（袋裝）。粉煤灰：采用海南馬村電廠生產(chǎn)的Ⅱ級粉煤灰。b、混凝土由拌和船上的HZS100強制攪拌機攪拌，原材料的計量控制采用電子計量裝置，根據(jù)試驗確定的混凝土配合比，微機自動控制操作。經(jīng)常對配料設備進行維護和檢查，確保稱量準確?；炷猎牧戏Q量允許偏差為：水泥、粉煤灰±2%；粗、細骨料±3%；水、外加劑±2%。定期進行攪拌船計量系統(tǒng)的率定，掌握船體晃動時對計量的影響，施工時注意船體晃動及時進行修正。3.3優(yōu)化混凝土澆筑工藝混凝土澆筑采用拌和船拌和混凝土，通過拌和船上的布料桿，由混凝土座泵直接輸送混凝土入模。混凝土澆筑控制下灰高度，布料桿端部膠管伸入模板內(nèi)下灰入模，保證混凝土自由下落高度不大于2.0m。a.混凝土澆筑（1）、傾入模板內(nèi)的混凝土隨澆隨平，按規(guī)定厚度，次序分層進行振搗，嚴禁用振搗棒拖灰,?；炷列逼峦七M時原則上按1：6～1：10坡度分層澆筑,嚴格控制混凝土的分層厚度為30～50cm，分層厚度不得超過50cm。每一層的頂層經(jīng)過20min～30min，復振一次后再進行上層混凝土澆筑。（2）、高溫季節(jié)，調(diào)整混凝土施工作業(yè)時間，混凝土攪拌、澆筑轉入日落后從夜間至凌晨的時段進行施工，同時采取混凝土原材料覆蓋避日曬的降溫措施，降低混凝土拌和料的溫度?，F(xiàn)澆混凝土盡量縮短澆筑、抹面的時間，澆筑完畢及時養(yǎng)護并覆蓋。進入雨季，注意收聽天氣預報，調(diào)整作業(yè)時間避開雨天施工。(3)、避免冷縫出現(xiàn)的措施：按分區(qū)分層澆筑的次序，保證每塊之間的間隙時間小于3.3小時，同時迎水面(13.35m)分層澆筑間隔時間小于2.7小時，遠遠小于5小時45分鐘的初凝時間?；炷翝仓謪^(qū)分層如下圖所示：（4）、胸墻混凝土在混凝土初凝前，進行二次振搗。為了保證混凝土表面美觀，對胸墻路面層混凝土表面進行抹面、壓光后再進行拉毛處理。胸墻面層混凝土澆筑完畢24h內(nèi)用切縫機進行切縫，邊角處人工用小型切縫機進行切縫。切縫深度大于4cm，寬度0.5cm，切縫按4.45m×4m網(wǎng)格控制，把收縮應力減小到每一個網(wǎng)格內(nèi)，從而每一個網(wǎng)格都相當于單獨的一塊小體積混凝土，大大地降低了面層產(chǎn)生裂縫的可能性。b．沖毛和鑿毛①層混凝土澆筑完3個小時后，立即進行沖毛，把混凝土表面的浮漿沖去，露出粗砂、達到表面粗糙的效果；③層混凝土澆筑前，對②、③層的接茬面進行人工鑿毛，以露出小石子為準。c．養(yǎng)護當①層和②層胸墻拆除模板前蓄水養(yǎng)護，模板拆除后，用養(yǎng)生液噴涂養(yǎng)護，養(yǎng)生液采用的品種為C840D混凝土養(yǎng)護劑（C840D為聚合物乳液混凝土透明養(yǎng)護劑，涂敷于新鮮混凝土表面可形成保水性極佳的高效養(yǎng)護膜，其超細粒徑使乳液能滲透入混凝土表層，并顯賦予其優(yōu)異的密封性能。C840D的特點是：a.極佳的保水保濕性；b.使混凝土中水泥水化更完全；c.高的抗水解穩(wěn)定性，無“起霜、泛白”現(xiàn)象。C840D的用量為：胸墻混凝土表面用量約0.1kg/m2）。面層平面采用灑淡水進行養(yǎng)護，混凝土初凝后用薄膜塑料和土工布進行覆蓋，上面用重物壓住，防風刮跑，并及時灑淡水養(yǎng)護；拆除模板后再進行立面的養(yǎng)生液噴涂養(yǎng)護。3.4摻加塊石降低水泥水化熱為減少水化熱和降低成本，在滿足設計要求的前提下，胸墻混凝土中采用摻塊石工藝。塊石為質地密實、未風化、無裂紋的花崗巖石料。用海水沖洗石料表面的石粉及浮土后，再用淡水沖洗一遍。塊石間保證有混凝土填充飽滿，塊石距模板距離不小于10cm。①層胸墻中埋放塊石摻量控制在20%左右，②、③層不摻塊石。a.通過施工實際統(tǒng)計數(shù)據(jù)，胸墻混凝土中的塊石摻量可以達到20%左右。b．采用長臂反鏟填石，石料規(guī)格為500kg以下塊石。c．模板內(nèi)的小塊石由人工進行調(diào)整位置。3.5對混凝土溫度認真監(jiān)控溫控測點的布置為了真實反映各層混凝土的內(nèi)部溫度，我們在每層胸墻施工時，布設測溫管，選用傳感溫度性能較好的PVC管作為測溫管材料。在胸墻中共布置了40個測溫管，測溫管埋設好后內(nèi)部灌滿水，用膠帶紙封住開口。其中①層布置了15個，測點布置從距離前沿線2m開始，每隔0.5m一個測點，①層胸墻高度2m，為了更準確的量出混凝土的內(nèi)部最高溫度，我們的測溫管埋在混凝土內(nèi)部的深度分別選用了2m、1.8m、1.5m、1.2m、1m和0.5m幾個高度；②層布置了10個，測點布置在防浪墻的中間位置，根據(jù)①層所測結果我們發(fā)現(xiàn)測溫管的埋深在h/2～h3/4時，所測胸墻混凝土內(nèi)部溫度最高，②層胸墻高度為4m，所以我們選用了2m、2.5m和3.0m這幾個高度；③層布置了15個，測點布置與①層相同。測溫管埋設的示意圖如下所示：圖3-5測溫管埋設的示意圖溫度測量我們用溫度計拴一條細繩，放入測溫管中，當溫度計讀數(shù)穩(wěn)定時，迅速拿到測溫管口，掐住溫度計讀數(shù)，把溫度值讀下來。在監(jiān)測混凝土溫度的同時，還對氣溫、混凝土的出機溫度、入倉溫度、澆筑溫度等均進行了監(jiān)測。各項目監(jiān)測在混凝土澆筑后立即進行，連續(xù)不斷，混凝土的監(jiān)測要求在升溫階段每隔2h巡回檢測各測溫管一次，達到峰值后，每隔4h檢測一次，持續(xù)7d，隨著混凝土溫度變化減小，逐漸延長監(jiān)測間隔時間，直至溫度變化穩(wěn)定。下圖為防波堤胸墻混凝土的溫升過程線：溫控標準a.混凝土內(nèi)表溫差不超過25℃b．混凝土入模溫度不超過30℃溫控措施在施工過程中，由于外界大氣溫度較高（28℃～34℃），為防止大體積混凝土有害裂縫的產(chǎn)生，我們采取了如下措施：a．采取措施控制混凝土入模溫度：（1）、降低水泥、粉煤灰的溫度，在水泥、粉煤灰儲存罐外涂白色防銹漆，減少吸收陽光對水泥、粉煤灰的輻射熱量。（2）、在砂、碎石料上進行覆蓋，避免陽光對砂石料的直射。（3）、混凝土拌和用水儲存在甲板底部，盡量降低水的溫度。（4）、混凝土澆筑時間盡量選在溫度較低的夜間進行。b．為了胸墻混凝土強度正常增長和減少收縮裂縫，在混凝土澆注完畢后即刻覆蓋土工布并蓄水養(yǎng)護。在③層面層施工時，當混凝土初凝后，覆蓋塑料布保溫，防止水分蒸發(fā)，上面用土工布壓住。胸墻溫控的效果根據(jù)胸墻內(nèi)部溫度監(jiān)測分析的結果，我們知道了混凝土內(nèi)部溫度的變化規(guī)律，在進行潮濕養(yǎng)護時，根據(jù)混凝土內(nèi)部溫度在不同階段的變化，灑水時間和灑水次數(shù)也跟著相應地變化，從而起到了早期削溫峰及防止溫度變化，對縮小混凝土內(nèi)表溫差起到了極為重要的作用。通過近五個月對胸墻混凝土的溫度監(jiān)測，取得了非常理想的效果。3.6優(yōu)化混凝土的配合比胸墻混凝土采用雙摻技術，選用標號較高、水化熱較低的華潤紅水河牌P·O42.5水泥，其用量為241kg/m3。碎石、砂采用線膨脹系數(shù)較小的花崗巖碎石及花崗巖質砂。嚴格控制碎石和砂的含泥量，碎石和砂的泥塊含量為0%，碎石含泥量小于0.3%，砂含泥量小于1.0%。使用收縮率小而且減水率高的HP400超高效緩凝減水劑，其摻量為水泥用量的1.8％，使胸墻混凝土配合比的膠凝材料用量減少，從而減少混凝土中膠凝材料的水化熱。摻加30%收縮較小的摻合料，二級粉煤灰103kg/m3等量取代水泥，以減少混凝土中水泥的用量，降低水化熱，并且使混凝土拌合物具有良好的和易性和可泵性。降低混凝土水灰比，提高混凝土的抗拉應力，同時減小混凝土的干縮率。在混凝土澆筑過程中嚴格控制混凝土的坍