泵站工程底板混凝土裂縫控制探討

1、    泵站工程底板混凝土裂縫控制探討    鄧慶昌摘要:在混凝土施工中，裂縫控制既是重點(diǎn)也是難點(diǎn)。施工時應(yīng)采取各種控制措施，保證混凝土的澆筑質(zhì)量，防止出現(xiàn)裂縫。本文結(jié)合某泵站工程，分析了泵站底板混凝土澆筑方案，提出了混凝土裂縫控制的技術(shù)措施，以解決此類工程的混凝土裂縫問題，更好地保證泵站底板的質(zhì)量。關(guān)鍵詞: 泵站工程；底板；澆筑方案；混凝土；裂縫控制；溫度中圖分類號：tu37文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a 文章編號：近年來，我國基礎(chǔ)建設(shè)事業(yè)發(fā)展迅速，大體積混凝土工程越來越多。而大體積混凝土施工中，裂縫是無法避免的，這是因?yàn)榛炷馏w積大，聚集大量水化熱會導(dǎo)致混凝土內(nèi)外散

2、熱不均勻，在受內(nèi)外約束的情況下，混凝土內(nèi)部會產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。最終為工程結(jié)構(gòu)埋下質(zhì)量隱患。因此，在混凝土施工中，裂縫控制既是重點(diǎn)也是難點(diǎn)。1概述某泵站工程，一期設(shè)計(jì)調(diào)水流量為100m3/s，泵站總裝機(jī)容量7751kw。底板尺寸順?biāo)鞣较?2.21m，垂直水流方向41.60m。底板混凝土厚1.50m，屬于典型的大體積混凝土，混凝土總方量為2114m3，強(qiáng)度等級為c30，具有防滲(w4)與抗凍(f150)要求。大體積混凝土裂縫產(chǎn)生是施工重要質(zhì)量問題，有效地減少混凝土有害裂縫的產(chǎn)生是底板澆筑關(guān)注的重點(diǎn)。2澆筑方案底板混凝土澆筑共分為3個澆筑區(qū)如圖1所示，整體從左到右向前推進(jìn)?；炷敛?/p>

3、用臺階法分層澆筑(圖2)，每層鋪筑厚度50cm，臺階長810m，相鄰臺階錯臺不小于3.0m。共計(jì)澆筑底板混凝土2237m3，按2臺混凝土輸送泵平均每小時輸送混凝土50m3計(jì)算，用時45h。圖1泵站底板澆筑施工平面圖圖2 泵站底板澆筑臺階法分層澆筑示意圖在澆筑過程中，注意以下幾點(diǎn):(1)及時平倉?；炷寥雮}后要進(jìn)行及時平倉，由于底板是分層分塊澆筑，鋼筋較密，施工人員無法下到鋼筋里面平倉，所以要及時移動混凝土泵管來達(dá)到布料均勻。(2)合理振搗。在混凝土平倉后，要及時振搗，振搗要遵循快插慢拔的原則，振搗沿一定順序進(jìn)行梅花點(diǎn)式振搗，避免漏振，振搗棒插入的點(diǎn)與點(diǎn)之間，應(yīng)相距400mm左右，振搗時間不超過

4、15s，以不再冒出氣泡為準(zhǔn)。振搗第一層混凝土?xí)r，振搗棒頭應(yīng)插入距墊層面5cm處；振搗上層混凝土?xí)r，振搗棒頭應(yīng)插入下層混凝土5cm左右。(3)合理抹壓。在振搗完成后，立即用木抹子碾壓一遍，然后根據(jù)天氣和混凝土表面塑性收縮變形的情況，在混凝土初凝時，再進(jìn)行一次全面抹壓。最后在混凝土終凝前，再進(jìn)行有選擇性抹壓，把表面產(chǎn)生的細(xì)微裂縫抹平。(4)模板牢固，適時加荷。模板支撐必須牢固，拆模時混凝土要達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度，在混凝土強(qiáng)度未達(dá)到1.2mpa以前，不能在幼齡混凝土上面踩踏、支模和加荷。3混凝土裂縫控制措施3.1溫度控制指標(biāo)混凝土內(nèi)部的最高溫度不宜高于65，混凝土表面的養(yǎng)護(hù)水溫度與混凝土表面溫度之間的溫差不

5、得大于15。混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在任一養(yǎng)護(hù)時間內(nèi)的內(nèi)部最高溫度與表面溫度之差不宜大于25，當(dāng)周圍大氣溫度與養(yǎng)護(hù)中混凝土表面溫度之差超過25時，混凝土表面必須覆蓋保溫。混凝土拆模時，芯部混凝土與表層混凝土的溫差不得大于20；表層混凝土與環(huán)境之間的溫差不得大于20。3.2降低混凝土的入倉溫度在澆筑過程中，嚴(yán)格控制混凝土的入倉溫度，主要采用以下幾種方式:(1)控制水泥材料溫度低于65。(2)成品料倉骨料的堆高不宜低于6m，必要時搭蓋涼棚。(3)拌和用水:可采用低溫水或地下水，亦可采用加冰塊降溫，嚴(yán)禁使用日曬高溫池水。(4)縮短混凝土運(yùn)輸及等待卸料時間，入倉后及時進(jìn)行平倉振搗，加快覆蓋速度，縮短混凝土的暴

6、露時間。(5)混凝土平倉振搗后，采用隔熱材料及時覆蓋。(6)混凝土達(dá)到最高溫度后，溫度開始下降，通過外層保溫措施及內(nèi)部冷卻管通水冷卻嚴(yán)格控制混凝土結(jié)構(gòu)中心降溫速率不超過2/d。3.3降低混凝土水化熱升溫安裝冷卻水管為保證工程質(zhì)量，盡量避免裂縫的產(chǎn)生，有效降低水化熱溫升，采取埋設(shè)冷卻水管降溫的措施。冷卻水管采用帶鋼絲塑料管，管內(nèi)徑3.5cm，冷卻水管在混凝土厚度中間設(shè)置，間距1m，水管連接采用鋼管接頭。冷卻水管布置圖見圖3。圖3 冷卻水水管布置圖冷卻水管采用鋼筋支架支撐牢固，在混凝土澆筑前試通水，排除堵塞或外漏。在高溫季節(jié)施工，在底板澆筑時應(yīng)邊通水冷卻、邊澆筑混凝土。通水時間為7d，前2d每4h

7、改變一次通水方向，第34d為每8h交換一次通水方向，其后每半天改變一次水流方向。水管流速控制在0.6m/s，通水流量在35l/min，冷卻水采用地下井水抽至水箱，通水流速，水流量通過閥門進(jìn)行控制。水管冷卻指標(biāo):(1)通水溫度與混凝土內(nèi)部溫度之差不應(yīng)超過20。(2)水管冷卻水溫與水管周圍混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度差控制在25以內(nèi)。(3)水管進(jìn)出口水溫差約46。(4)在早期混凝土升溫階段，水管滿流量通水運(yùn)行，控制混凝土內(nèi)部最高溫升和早期內(nèi)外溫差。(5)4d齡期內(nèi)混凝土的內(nèi)部早期降溫速度限制在3/d；其后2/d；水管停水后1/d。主要依靠控制水管流量的大小來實(shí)現(xiàn)這一溫控指標(biāo)。在通水過程中，每2h檢測一次混凝

8、土及冷卻水溫度差，根據(jù)混凝土內(nèi)部溫度調(diào)節(jié)水溫，及時對冷卻水進(jìn)行更換。在混凝土內(nèi)部達(dá)到最高溫度后，通水降溫溫度控制在每天下降12。通水冷卻設(shè)專人進(jìn)行管理，實(shí)行24h不間斷值班。沿中心埋設(shè)四處測溫點(diǎn)，每個測溫點(diǎn)埋設(shè)上中下3個傳感器。采用冷卻水管這一溫控方案時，底板最易開裂的時刻仍然在混凝土澆筑后的前3d，因此仍然需要進(jìn)行底板表面或倉面的保溫措施。3.4加強(qiáng)抹壓收面消除混凝土初期裂縫?；炷翝仓瓿珊螅蓪Ｈ?4h值班做到隨時抹壓?；炷琳駬v后，立即用木抹子碾壓一遍，然后根據(jù)天氣環(huán)境和混凝土表面塑性收縮變形情況，在混凝土初凝時，再進(jìn)行一次全面抹壓。最后在混凝土終凝前，再進(jìn)行有選擇性的抹壓，徹底消除塑

9、性收縮產(chǎn)生的裂縫。抹壓時間必須掌握恰當(dāng)，過早抹壓沒有效果，過晚抹壓消除不了混凝土表面已出現(xiàn)的裂縫。3.5表面保溫保濕養(yǎng)護(hù)采用一層塑料膜，在加一層毛氈進(jìn)行覆蓋，起到保溫、保濕和隔風(fēng)的作用，保溫時間不得少于10d；在掀除保溫材料時要注意選在氣溫仍然較高的下午45點(diǎn)的時候，且第一次只掀除上覆蓋層，底層塑料膜繼續(xù)保留盡可能長的時間，起到繼續(xù)保溫和保濕的作用。在混凝土澆筑后的早期(35d)遇到晝夜溫差大于20或冷擊寒潮，則需要采用一層農(nóng)用塑料膜12層草袋進(jìn)行覆蓋，待7d后先掀除最上面的一層草袋，同樣在齡期10d時可以掀除中間的那層草袋，而底層塑料膜同樣盡可能保留長的時間。在高溫季節(jié)施工也可采用水養(yǎng)措施，

10、即在底板混凝土施工成形后盡早對底板頂面進(jìn)行灌水養(yǎng)護(hù)。4溫度測量在混凝土澆筑過程中及澆筑后必須要進(jìn)行溫度測量，及時監(jiān)控溫度變化，對存在問題部位及時采取措施進(jìn)行控制。本泵站底板澆筑溫度測量采用jdc2建筑電子測溫儀系列產(chǎn)品及普通溫度計(jì)相結(jié)合的測量方式，混凝土內(nèi)部埋設(shè)溫度傳感器?；炷翜囟葯z測的項(xiàng)目主要有:大氣溫度、原材料溫度、拌和水溫度、入倉溫度、混凝土溫度及冷卻水進(jìn)出口溫度。在混凝土表面1.5m高度、露天、不易破壞處設(shè)3個普通溫度計(jì)測量大氣溫度，氣溫取讀數(shù)的平均值，同時還要檢測施工中原材料溫度及拌和水的溫度。在混凝土泵出料口附近用測溫探頭、測溫線固定在木棍上制成的探桿測量混凝土的入模溫度。平面上

11、在中心線、代表軸線等位置按1015m間距布點(diǎn)，共布設(shè)組測點(diǎn)。每個測點(diǎn)沿高度方向布置三層測溫探頭，第一層在混凝土表面下100mm，第二層在中間，第三層在墊層頂面上100mm。采用普通溫度計(jì)測量冷卻水管進(jìn)水口及出水口的溫度?；炷翝仓_始后每隔2h測溫一次。當(dāng)內(nèi)部溫度與大氣溫度基本相同時停止測溫。監(jiān)測點(diǎn)布置見圖4。圖4 溫度監(jiān)測點(diǎn)5 結(jié)語總之，底板混凝土一旦出現(xiàn)裂縫將對底板的受力和耐久性有很大的影響，因此，底板混凝土裂縫控制顯得尤其重要。雖然混凝土裂縫產(chǎn)生的原因很多，但是溫度裂縫確實(shí)最為主要的，因此，必須加強(qiáng)對溫度指標(biāo)的控制、降低混凝土水化熱、加強(qiáng)表面保溫保濕養(yǎng)護(hù)，同時在混凝土澆筑過程中及澆筑后必須要進(jìn)行溫度測量，及時監(jiān)控溫度變化，對存在