BM補償收縮混凝土在超長地下工程中的應(yīng)用

BM補償收縮混凝土在超長地下工程中的應(yīng)用下面是給大家?guī)黻P(guān)于BM補償收縮混凝土在超長地下工程中的應(yīng)用，以供參考。

1工程概況

沈陽地鐵一號線保工街車站位于保工街與建設(shè)中路十字路口處,沿建設(shè)中路呈東西向布置。車站主體結(jié)構(gòu)總長189.5m,標(biāo)準(zhǔn)段寬18.5m。車站兩端為兩層雙跨箱型框架結(jié)構(gòu),采納蓋挖順作法施工,該段長150.3m;中間為單層雙跨的雙連拱結(jié)構(gòu),采納暗挖法施工,該段長39.2m,寬20.84m。車站設(shè)4個出入口兩個風(fēng)道,其中4號出入口為預(yù)留,1、2、3號出入口采納明挖法施工,結(jié)構(gòu)型式為單層混凝土矩形結(jié)構(gòu),標(biāo)準(zhǔn)斷面凈寬5m,凈高3.15m。車站位于地震基本烈度7度區(qū)。該場地見兩層地下水,粉質(zhì)粘土隔水層,層厚0.30m～3.40m,上層地下水穩(wěn)定水位埋深7.20m～10.75m,下層地下水屬空隙承壓水,承壓水頭埋深10.50m,含水層滲透性強。車站主體暗挖段二襯(39.2m);車站主體頂板、底板、側(cè)墻(711.1m);車站附屬頂板、底板、側(cè)墻(891.89m)設(shè)計強度均為C30S10,共計13471.8m3混凝土。

2技術(shù)掌握重點及施工掌握目標(biāo)

保工街車站結(jié)構(gòu),設(shè)計要求使用年限為100年,使用期間要有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性、耐久性,還要做到不滲不漏,主體結(jié)構(gòu)混凝土的質(zhì)量以及結(jié)構(gòu)自防水的質(zhì)量是關(guān)鍵所在。因此把掌握混凝土裂紋作為本工程的技術(shù)掌握重點,施工時嚴(yán)格掌握混凝土的坍落度、混凝土的入模溫度、混凝土產(chǎn)生水化熱后的內(nèi)外溫差以及混凝土的澆注后的養(yǎng)護作為施工的掌握目標(biāo)。

3協(xié)作比的設(shè)計

3.1協(xié)作比設(shè)計要點

鑒于該混凝土屬于補償收縮混凝土(是指按規(guī)定測定的14d限制膨脹值大于1.5×10-4,而180d的限制收縮值小于4.0×10-4的混凝土),所以我們在設(shè)計該協(xié)作比時做了如下考慮:

(1)該混凝土屬于大體積混凝土,協(xié)作比設(shè)計時考慮摻加粉煤灰和礦渣粉,由于粉煤灰會降低膨脹率,所以粉煤灰摻量不高于膠凝材料總量20%。夏季混凝土的凝聚時間做了適當(dāng)延緩(但當(dāng)緩凝時間超過15h時混凝土的限制膨脹率要降低)。

(2)依據(jù)混凝土14d水中的限制膨脹率來確定抗裂防水劑的摻量。

(3)依據(jù)施工現(xiàn)場條件、施工季節(jié)、施工工藝等對混凝土的坍落度進行確定及損失的掌握。

(4)抗裂防水劑在混凝土中的同步補償?shù)膯栴}(即水泥和抗裂防水劑水化速度應(yīng)相適應(yīng),解決混凝土在前3d塑性收縮的問題),將防水劑的凝聚時間和水泥的凝聚時間進行了對比并作了相應(yīng)性調(diào)整。

(5)日本學(xué)者六車熙認(rèn)為,混凝土膨脹值大并不肯定好,最為重要的是,膨脹后的收縮落差(收縮落差=180d內(nèi)的最大收縮值-180d內(nèi)的最大膨脹值)小,這樣的話,抗裂性能才好。蒲心誠教授通過對“收縮落差”的討論表明,混凝土的水膠比增大,收縮落差增大,因此我們在協(xié)作比設(shè)計時作為應(yīng)當(dāng)掌握的一點(設(shè)計要求不大于0.5)。

3.2抗裂混凝土和原材料技術(shù)指標(biāo)

抗裂混凝土技術(shù)指標(biāo)見表1。

抗裂防水劑在滿意《砂漿、混凝土防水劑》(JC474-1999)和《混凝土膨脹劑》(JC476-2022)的前提下還應(yīng)滿意表2中指標(biāo)。

采納:PO42.5級水泥;渾河Ⅱ區(qū)河砂,細(xì)度模數(shù)2.6,含泥量1.4%;本溪歪嘴山碎石,(5～25)mm連續(xù)級配,空隙率44%;粉煤灰細(xì)度5.8%,需水量比91%;礦渣粉28d活性指數(shù)76%;HMS-Ⅱ緩凝型泵送劑;BM抗裂防水劑(天津豹鳴股份有限公司),水中7d限制膨脹率0.032%,干空21d0.008%。

C30S10混凝土協(xié)作比和性能指標(biāo)見表3。坍落度經(jīng)時損失1h20mm,氯離子含量0.004%,堿含量2.1kg/m3。

4混凝土澆注施工

4.1商品混凝土的攪拌與運輸

由于抗裂防水劑在混凝土中的摻加量比較少,因此必需要攪拌勻稱,且比一般混凝土延時30S。混凝土拌制完成后裝入運輸車時,要求每車測定坍落度,同時觀看混凝土的和易性,不得存在離析、分層等現(xiàn)象。制定生產(chǎn)、運輸方案,保證混凝土攪拌車的調(diào)配使用,同時編制交通運輸緊急預(yù)案,確保混凝土連續(xù)供應(yīng)。

4.2混凝土的澆注

(1)混凝土坍落度

對到場的每車混凝土均要求測定坍落度、溫度(一般夏季混凝土入模溫度掌握在不超過25℃)、觀測其和易性,不得存在離析、泌水、黏結(jié)、分層等現(xiàn)象,混凝土檢查不合格要堅決退場。當(dāng)混凝土坍落度減小時可加減水劑進行二次流化,嚴(yán)禁加水及多次流化。

(2)混凝土澆注方法

底板混凝土施工應(yīng)采納沿縱向“一個坡度、薄層澆注、循序推動、一次到頂?shù)倪B續(xù)澆注方法,混凝土自然流淌形成一個斜坡。”

(3)混凝土搗固

混凝土搗固必需密實,不能漏震、欠振、也不行過振。振搗時間宜為(10￣30)s,以混凝土開頭泛漿和不冒氣泡為準(zhǔn)。振搗時,快插慢拔,振點布置要勻稱。在施工縫、預(yù)埋件處,加強振搗,以免振搗不實,造成滲水通道。振搗時應(yīng)盡量不觸及模板、鋼筋、止水帶,以防止其位移、變形。

5混凝土的測溫與養(yǎng)護

5.1布孔及測溫

(1)現(xiàn)澆混凝土梁板的測溫孔垂直插入留置。梁測溫孔每3m長設(shè)置1個,每跨宜至少設(shè)置2個,孔深1/3混凝土梁的高度。樓板每15m2設(shè)置一個,孔深1/2板厚。施工時要求畫出測溫孔平面布置圖,測溫孔應(yīng)全部編號,測溫孔應(yīng)設(shè)在有代表性的結(jié)構(gòu)部位和溫度變化大易冷卻的部位,孔深(10-15)cm,也可為板厚的1/2或墻厚的1/2。

(2)剪力墻橫墻每條軸線測一塊模板,縱墻測溫的模板在橫墻軸線之間梅花型布置,每塊板單面設(shè)測孔3個,沿對角線布置,上、下測孔距大模板邊上、下邊緣30cm。

(3)測溫孔留置方法:基礎(chǔ)底板測溫孔用Φ15硬制鋼管留孔,梁板測溫孔用Φ10鋼筋在混凝土剛澆筑完畢未凝固前插入混凝土內(nèi)留置。在混凝土未終凝前拔出,并按測溫孔編號做好標(biāo)志;墻模板的測溫孔用電鉆在模板上打Φ12孔,并焊接DN15鋼管突出保溫層。在澆筑混凝土前插入Φ10鋼筋,澆筑混凝土后設(shè)專人間隔肯定的時間轉(zhuǎn)動Φ10鋼筋,在混凝土終凝后(約3h-4h)拔出鋼筋并按編號做好標(biāo)志,該孔洞用保溫材料(棉紗)進行堵塞,測溫孔留置由混凝土工班負(fù)責(zé)。

(4)測溫方法:測溫時按測溫孔編號挨次進行,使用測溫儀(溫度計)插入測溫孔進行測溫,認(rèn)真讀數(shù),并匯入測溫記錄表,同時將測溫孔用保溫材料堵塞(掩蓋)好,每次混凝土測溫完畢后,保溫材料要恢復(fù)原位并用塑料膠帶纏好防止養(yǎng)護水侵入。

(5)測溫時間:一般在混凝土終凝后開頭,升溫過程每隔4h￣6h測量一次,降溫過程每隔8h直至混凝土的內(nèi)、表溫差和外溫差趨于(0～5)℃后結(jié)束。嚴(yán)格掌握混凝土的內(nèi)、表溫差和外溫差不超過25℃。

5.2混凝土的養(yǎng)護

眾所周知,抗裂防水劑(硫鋁酸鹽膨脹組分)摻入混凝土中,經(jīng)水化反應(yīng)后,生成含結(jié)晶水的鈣礬石晶體,(3CaO?AL2O?33CaSO?432H2O),使混凝土產(chǎn)生較大的膨脹。但對混凝土而言,本身的含水量就較少,因此,為形成這一化合物在養(yǎng)護過程中充分供水就尤為重要。保工街車站實行了兩種養(yǎng)護方法:①底板澆注完成后在混凝土終凝前進行四次壓抹收面,以防止混凝土的塑性收縮產(chǎn)生的細(xì)小裂紋。并于16h后開頭灑水,20h后蓄水養(yǎng)護至14d。②墻體實行濕養(yǎng)和水淋相結(jié)合的方法。濕養(yǎng)護——在1d后松模,從上部淋水,5d后拆模,拆模后養(yǎng)護14d;水淋養(yǎng)護——在混凝土澆注后48h拆除模板,在墻體頂端設(shè)置PVC管進行間斷性的噴淋,淋水養(yǎng)護至14d。墻體淋水養(yǎng)護時都應(yīng)掩蓋吸水性好的材料(土工布)防止混凝土污染。

6混凝土工程的質(zhì)量

6.1混凝土的強度

從現(xiàn)場取樣的混凝土經(jīng)養(yǎng)護后的試驗結(jié)果都符合設(shè)計要求的強度,見表4。

6.2混凝土的抗?jié)B性能

抗?jié)B混凝土經(jīng)取樣標(biāo)養(yǎng)28d后其抗?jié)B等級均超過S10,符合設(shè)計要求。

構(gòu)造物實體的抗?jié)B性能——車站底板、側(cè)墻等在摻加BM抗裂防水劑的抗?jié)B性混凝土工程,均未消失有害裂縫,混凝土抗裂防滲效果良好。

6.3混凝土限制膨脹率、限制干縮率

依據(jù)現(xiàn)場取樣測試混凝土14d水中限制膨脹率為:2.0×10-4達(dá)到設(shè)計要求,限制干縮率(水中14d轉(zhuǎn)空氣中28d)為0.8×10-4達(dá)到設(shè)計要求。

7結(jié)束語

7.1本工程已經(jīng)施