绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇混凝土工程论文范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
1.2模板的安装与维护模板支架需要支撑在良好的地基上,且需要保证具有足够大的支撑面积,在安装支撑架相关部位时需要添加垫板。并对基土做好坚实处理,设置排水装置,且模板的钢拉杆不能弯曲,保证于拉杆的连接处于稳定状态。另外。模板与混凝土之间的部分位置也要处理好,以保证混凝土表面状态良好。
1.3模板的去除在拆除现浇结构模板过程中需要维持混凝土的强度、侧模处于正常状态,并且保证表面积棱角不受到损坏。在选择底模时需要保持设计强度达到标准值的80%才能拆掉。
2模板所用钢筋的施工
2.1钢筋材料的选择以及对保存条件的要求在钢筋施工过程中,包括对钢筋材料的选择,加工和连接等主要几项施工环节,其中,钢筋材料质量的优劣将直接影响施工结构的稳固性,因此,对于钢筋材料的选择要严格按照施工操作标准进行。首先,钢筋材料可以分成不同的型号和尺寸,采购人员要根据施工的要求科学的进行数量和规格的选择,并对选择的钢筋材料的质量和数量予以严格的检验;其次,钢筋材料的运输和存放环境应该保持干燥性和清洁性,防止钢筋材料在潮湿的环境中发生锈蚀腐烂的情况,影响其正常使用;再次,钢筋材料的保存要按照一定顺序进行分类存放,并对每一种钢筋的型号予以清晰标识,以方便施工人员的使用。另外,钢筋材料存放的场地要用塑料苫布进行覆盖,以达到防水防潮的目的。
2.2加工技术分析钢筋加工前,要准备合适的加工设备,并有效的组织施工人员的配备。钢筋的加工要严格依据钢筋下料单开展作业,这就要求施工人员对下料单内容有充分的了解,并能够科学有效的按照其内容组织钢筋加工操作。在钢筋材料使用前,要对其进行严格的质量检验,发现钢筋表面有锈蚀现象要及时对其进行清理,发现钢筋材料有断裂现象要立即进行更换,以确保材料的可用性。施工人员在加工前,要再次核对钢筋材料的型号是否与施工标准相一致,同时,要对钢筋的强度和冷弯性能做必要检验,如发现不符合标准的材料要坚决予以更换。在钢筋弯曲加工环节,施工人员要注意掌握弯曲的力度,不要用力过猛或速度过快,防止造成钢筋材料的断裂,钢筋的弯曲要达到标准角度,并准确掌握弯头的预留长度,避免造成材料的浪费。钢筋的绑扎要科学控制绑扎接头的长度并注意绑扎方向和角度,以免出现绑扎结构松动或脱落现象,造成钢筋结构的坍塌。
2.3钢筋连接技术钢筋在施工过程中经常会出现长度不足的情况,这时就需要使用适当的连接技术来实现钢筋的加长。常见的钢筋连接技术主要包括冷压连接,套筒挤压连接和焊接等几种方式,其中焊接方法被大多数施工单位所广泛采用。钢筋焊接技术具有连接效果好,施工操作简单等优点,但在具体施工时,要注意焊接方法和工艺的选择,对不同的施工材料和施工要求,所选择的焊接方法也有所差异。
2.4钢筋接头应分散布置钢筋的间距、保护层、大小尺寸都需要按照标准的图纸进行设置。对钢筋安装的偏差需控制在标准范围内,如表3所示。对板内双向受力的钢筋网需要对钢筋进行交叉绑扎,使用到的铁丝型号为20号铁丝。在安装过程中需要设置架立筋,整个安装过程结束后需要保持足够的刚度和稳定性。而在钢筋架设时依旧需结合图纸的实际情况做好验收工作,保证质量达标需要后才能进行下一步施工。
3模板所用混凝土的施工
3.1在混凝土施工中,原料的选择和配比是施工基础,同时,混凝土材料存放和运输的条件也会直接影响到后续施工效果。首先,在原料选择方面,施工人员要对混凝土配置的各种原材料予以严格的质量把关,混凝土配置原料主要包括水泥,骨料,一定数量的外加剂,粉煤灰等,水泥作为混凝土的核心原料,在选择时要注意其强度和冷凝性是否符合施工要求,一般情况下,多数企业都会选择硅酸盐水泥作为混凝土配置原料。在进行骨料选择时,要尽量选用杂质物少,纯度高,颗粒细的种类,以增强混凝土内部结构的粘合度和密实性。混凝土制备要严格按照配比量进行,合理控制各种原料和水的添加数量,并充分搅拌。在运输过程中,要尽量避免长距离输送,并尽可能缩短运输时间。混凝土材料在使用之前,要进行性能的合格性检验,检验通过方可正式进行浇筑施工。
3.2混凝土的施工。混凝土在施工前要进行充分的搅拌和振捣作业,以保证混凝土原料的均匀性,如果没有进行连续振捣作业,将会导致混凝土出现离析分层的现象,影响后续施工效果。在混凝土浇筑时,要严格控制送料管道的长度,高度和倾斜角度,浇筑施工中使用的模板要事先进行清洁处理,保证其表面的光滑度,进而提高混凝土模板浇筑的效果。混凝土浇筑要分层进行,并且浇筑过程要连续进行,同时要注意在浇筑过程中始终要保持原料的均匀振捣,另外还要注意合理控制混凝土浇筑的时间,要再混凝土初层浇筑完毕后立即进行二次浇筑。由于混凝土施工过程中经常会出现水化热现象,致使施工工程出现开裂问题,影响其内部结构的稳定性,因此,要尤其注意对于浇筑现场的温度控制,避免出现较大温差。
2堆石混凝土应用
2.1堆石混凝土简介堆石混凝土是利用自密实混凝土高流动性、不离析和不泌水的特点,不需振捣、依靠自重充填自然堆积的石块空隙形成完整密实的混凝土,能够大量使用工程机械,工艺简便、施工强度高,而且块石占堆石混凝土50%以上体积可以充分利用大坝开挖产生的大块石。相比普通混凝土,最大限度地降低了胶凝材料用量,水化热低;可以简化甚至取消温控措施,加快了施工进度;人工投入少,可减少因工人技术水平的不同而造成的混凝土质量波动,质量稳定。施工过程主要包括堆石体的入仓和自密实混凝土的浇筑。
2.2施工工艺
2.2.1堆石料选取及入仓堆石料要求饱和抗压强度不得小于40MPa,大坝石方开挖料实际检测饱和抗压强度65.2MPa,因此选用开挖料中新鲜完整、质地坚硬、无剥落层和裂纹的石灰岩块石作为堆石料,后经自制工字钢方孔筛网筛出,将堆石料粒径控制在30~100cm之间。实际堆石粒径30~50cm,50~80cm,大于80cm的入仓比例约为25%,60%,15%。在上坝道路途中设坡度为20°的斜面堆石料清洗平台,筛分好的堆石料经自卸汽车运输至清洗平台,采用水泵冲洗,保证堆石料含泥量≤0.5%,没有泥块。自卸汽车底部设直径10cm的排水口,结合有坡度的清洗平台排净积水后运至坝体浇筑仓面。在坝体浇筑仓面入口处施工道路上铺设30cm厚的碎石料并用水泵冲洗,保证运输机械的轮胎不污染仓面。块石由自卸汽车运送至仓面自然堆积,避免在仓面多次周转倒运,如无法满足堆高要求必须辅以反铲挖掘机倒运时,则需在倒运结束后,将卸料倒运的仓面重新清扫,清除掉落的小石块和石屑,以免影响堆石混凝土层间结合。参考清峪水库大坝浇注施工经验,经现场试验确定铺设层高度为1.8m。
2.2.2原材料选择及配合比自密实混凝土所需原材料与普通混凝土基本一致,原材料除满足国家和行业的相关规范标准外,还应结合堆石混凝土施工特点具体考虑。普通硅酸盐水泥的选取应符合《通用硅酸盐水泥》标准,并选用多个品牌水泥与外加剂进行相容性试验,检测是否出现外加剂用量过高、工作性能损失过快、缓凝甚至不凝以及混凝土静止泌水等问题。细骨料选用当地级配良好的中粗河砂,粗骨料使用自有砂石料场生产的5~20mm粒径的碎石,最大粒径不超过20mm,针片状颗粒含量不超过8%,性能指标符合《水工混凝土施工规范》规定。掺合料的选取按照《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》要求,选用阳泉第二电厂的Ⅱ级粉煤灰。拌和用水使用施工现场山体深层裂隙渗水,经检测达到饮用水标准,同时水温自然保持在17℃左右,有利于混凝土的温控要求。外加剂选用堆石混凝土专用外加剂,性能指标符合《混凝土外加剂》《水工混凝土外加剂技术规程》规定,经现场自密实砂浆试验检测,满足初始扩展度250~300mm、静置1h后初始扩展度≥95%、V型漏斗通过时间5~15s和泌水率≤1%的要求。自密实混凝土配合比设计:首先通过选取不同型号的外加剂与水泥、粉煤灰进行适应性净浆试验,确定合适的外加剂;然后利用现场砂料进行砂浆试验,选取合理的水胶比、砂率和粉煤灰掺量;再调整单方骨料和外加剂用量进行混凝土试验,得到基准配合比;最后调整配合比参数进行优化试验,选定科学适用的配合比。该工程进行净浆、砂浆和混凝土试验128组,最终选定的堆石混凝土专用自密实混凝土配合比为:水泥166kg/m3,粉煤灰265kg/m3,水175kg/m3,砂910kg/m3,石子756kg/m3,外加剂7kg/m3。
2.3堆石混凝土施工
2.3.1仓面处理基岩面要撬挖松动岩石,清除浮石虚渣,用高压冲毛机将基岩面冲洗干净并排净仓内积水;先浇筑1m厚普通混凝土垫层再进行堆石施工。堆石混凝土浇筑顶面留有块石棱角,且层间块石棱角高出自密实混凝土顶面5~20cm。堆石混凝土层间结合一般不进行凿毛,只需清除表面积水及浮渣,但对于表面积大于0.5m2的自密实混凝土平整面,为保证层间结合质量,待终凝后使用高压冲毛机对混凝土施工缝进行冲毛。后续堆石铺筑前将工作面冲洗干净,清除嵌入混凝土表面的松动堆石、排除积水,保证层间接触效果。
2.3.2架设模板堆石混凝土施工采用两种模板:一种是外撑式悬臂式大钢模,其刚度和强度能够抵抗自密实混凝土产生的侧向压力,模板间缝隙小于2mm并粘贴海绵条以防止漏浆;另一种是用50cm厚的浆砌块石墙替代模板,用锚筋同堆石混凝土锚固。浆砌石墙模板采用M20水泥砂浆砌筑,不低于堆石混凝土C15的强度等级。在模板附近堆石时,尽量选用粒径小的块石,且需离开模板20~50cm。
2.3.3混凝土制备按照配合比制备的自密实混凝土入仓前进行普通混凝土性能检测,以及坍落度、扩展度、含气量和V型漏斗通过试验等检测。口上水库坝体浇筑使用的自密实混凝土性能检测情况为:坍落度265~280mm,扩展度680~745mm,含气量3.1%,V型漏斗通过试验7~12s,自密实性能稳定性不小于2h。
2.3.4浇筑控制自密实混凝土入仓时应保证浇筑的连续性,避免出现冷缝。堆石混凝土浇筑仓面较大,采用垂直于浇筑仓面的对角线“Z”字型布置浇筑点,从距离输送泵最远的浇筑点向输送泵方向“Z”字单向顺序浇筑,不可在仓面重复浇筑。每个浇筑点控制范围不大于9m2,自密实混凝土灌满浇筑点后拆卸混凝土输送管进行下一点的浇筑,保证自密实混凝土连续流动、完全填充块石的空隙,自密实混凝土的浇筑高度应低于堆石面5~15cm,以利于增强和上层堆石混凝土的粘结及减少自密实混凝土的浇筑量。
2.4质量检测
2.4.1力学及耐久性能试验试块制作方法与普通混凝土大致相同,在试块制作过程中,依靠混凝土自重成型。90d龄期抗压强度平均为25.4MPa,检测结果满足90d抗压强度15MPa、抗冻F50和抗渗W2的设计力学性能及耐久性要求。
2.4.2预埋孔密实度检测在大坝仓面堆石体中预埋直径5cm的钢管,自密实混凝土浇筑完成后,在混凝土终凝时拔出,采用软管摄像头和注水试验对孔内密实度的观测评定堆石混凝土的密实性,实际观测缺陷面积均小于2%,满足孔内缺陷面积不得超过总面积5%的设计要求。
2.4.3堆石混凝土容重及孔隙率在大坝高程609.623m、桩号B0+021.93处人工使用风镐和撬棍挖取直径1.2m、深度1m的试坑,采用挖坑灌水法进行密度和空隙率试验。堆石混凝土检测容重为2564kg/m3、空隙率为2.53%,满足堆石混凝土容重2450kg/m3的设计要求。
二监理过程的管理
监理报验程序是承包人每完成一道工序或一个单元工程,都应经过自检,合格后方可报监理机构进行复核检验,上道工序未经复核检验或复核检验不合格,不得进行下道工序工程施工。施工单位不报验或少报验,致使监理监控失效,工程处于失控状态,给工程造成很大的隐患,不报验或少报验最后的结果是监理人员出于竣工压力或其他考虑而不了了之,针对这种情况,监理站要求监理人员迅速进驻现场,及时了解施工单位的现场状况,进行事前控制解决问题,坚持每天巡检,掌握施工动态,有针对性地进行监理,多对施工单位进行技术支持和帮助。监理站同时召开工程例会,给施工单位施压,要求施工单位按监理报验制度进行报验,之后才能签认质量资料和计价资料。经过监理人员现场巡检,现场工地出现了排水沟几何尺寸达到设计要求,勾缝也漂亮了;刷坡也直顺了;混凝土预制块也加强养护了;混凝土路肩板也铺得平顺了等等好的现象。
三路基附属工程监理控制要点
对于路基附属工程监理站制定了部分路基附属工程的监理控制要点。
3.1路肩板路肩板设计在路肩处
并与路基面为一个坡度,保证了路基几何尺寸和路基面排水的顺畅,施工现场工人往往在铺设时,为省事,路肩板铺设位置高于路肩面,使雨水不能顺畅地从其上面流过去,严重时起到了挡水作用,部分水流从路肩板下面流向镶边混凝土板下面,路基边坡冲刷成较深的沟槽,影响路基稳定。监理站要求铺设时一定与路肩面齐平或低于1cm~2cm,以使水流从板上面流过。
3.2路基边坡镶边混凝土
路基边坡镶边混凝土在边坡最高处,坡度与边坡坡度一致,先前施工的镶边混凝土板部分地段出现大量断板现象,严重处超过70%,还有出现板下滑现象。断板现象使混凝土板不完整,且板底与路基边坡附着力大大下降,容易向下滑动,不利于边坡防护。分析原因,是板间伸缩缝没有有效断开,混凝土板在热胀冷缩作用下不能自由伸缩,导致板的断裂、翘曲及下滑。处理措施,已完工程处理详见《汛期路基工程质量问题的处理方案》;新开工的要求伸缩缝板宜采用钢板,宽度比混凝土板厚3cm,厚度与缝宽相同,安设伸缩缝板时将其打入土中3cm,恢复板两侧土的高度,再进行灌注混凝土作业,达到一定强度后再抽出伸缩缝板,这样才能完全断开相邻两块混凝土板,不至于出现断板及下滑现象,同时在灌注混凝土前板下面每隔一定距离挖一个小坑,在灌注混凝土时一并与混凝土板灌注,凝固后相当于把镶边混凝土板挂在了边坡上面,有效地防止其下滑。采取此项措施后镶边混凝土板再未出现断板和下滑现象。
3.3排水沟排水沟
在雨水冲刷后容易在两端端部出现砌体断裂现象,监理要求施工单位在排水沟两端做成类似桥涵垂裙的结构物,即在排水沟两端深挖一个基坑,砌筑浆砌片石与排水沟砌体形成一个整体,保护排水沟的完整性。
3.3拱形骨架该段拱形骨架拱圈设
在一字形挡水埝下方,水流从路基面流下来后直接流向一字形挡水埝,由于挡水埝是由混凝土方砖立砌而成,砖间水泥砂浆勾缝,砖背对迎水面是用填土埋设,水流流向坡面时一部分雨水从板间流到骨架内冲刷骨架内的填土,致使填土冲出许多沟槽,严重影响边坡稳定。本工程设计就是这样,监理站建议设计院以后将拱形骨架拱圈设在最顶端,这样极大地改善了排水系统,水流沿着拱圈向两侧有组织地排水,减少了对边坡的冲刷。
1建筑混凝土工程建设模板支护施工存在的主要问题
建筑混凝土工程建设模板支护施工存在的问题主要有:①脚手架施工不符合要求,安全防护不到位。脚手架立杆间距过大,未连续设置剪刀撑,缺少横、纵向扫地杆,主节点处都未按要求设置横向水平杆。②脚手架日常检查次数不足、检查内容不全面。③未严格按要求编制专项安全方案,超过一定规模的危险性较大的模板支护方案施工单位未组织专家对专项方案进行论证,且部分方案存在计算有误、没有经过施工单位技术部门审批、引用标准不全等情况。④脚手架施工完成后未自检,或者未报监理验收,就擅自进行下道工序施工。
2建筑混凝土工程建设的模板支护施工监理
结合某建筑工程为例,对建筑混凝土工程建设模板支护施工监理进行分析:(1)某建筑工程概况。某建筑工程檐高73m、地上16层、裙楼6层。地下二层布置有直线加速器室,设有特厚钢筋混凝土六面体,负三层的8根柱子支护住。(2)合理编制模板支护施工监理的细则。建筑混凝土工程建设模板支护施工前,需要编制施工监理细则,加强现场监理人员对工程的了解,使他们更加熟悉图纸、现场情况、工程特点以及施工验收技术规范与标准。编制高大模板支护专项施工监理实施细则时,需要组织监理人员对现场进行勘查,对工程特点、施工方法与施工条件进行认真分析,对施工风险进行识别,确定监理重点和监理手段,制定高大模板支架施工监理实施细则。明确监理控制的内容、难点与重点、监理工作程序、监理方法与手段、监理控制应对策略和应急措施。(3)严格审查施工方案。首先要对施工单位上报的模板支护施工方案进行审查,根据相关规范对施工单位提出如下要求:①脚手架、模板支护搭设、拆除的施工作业人员应经过专业培训,并持证上岗。②脚手架、模板支护的搭设与拆除应编制专项施工技术方案,并经具有审批权限的相关人员审批。按照规定,超过一定规模的危险性较大的分部分项工程专项方案应当由施工单位组织召开专家论证会。③脚手架、模板支护搭设、拆除施工前,应依据专项施工技术方案进行安全技术交底并做出文字记录。(4)加强模板支护构配件的监理。①钢管外观质量必须符合国标,表面应平直光滑,不得有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕、深的划道及严重锈蚀等缺陷,严禁打孔。钢管外壁使用前必须涂刷防锈漆,钢管内壁宜涂刷防锈漆。钢管规格准48,壁厚最小值不得小于3.0mm。②供应商必须向购买、租用构配件的使用单位提供销售许可证、营业执照、备案登记凭证、产品合格证、检测报告等质量证明文件,并对其提供的构配件质量负责,否则必须经过现场取样经第三方检测合格。③扣件外观不允许有裂缝、变形、滑丝的螺栓。扣件与钢管接触部位不应有氧化皮。活动部位应能灵活转动,旋转扣件两旋转面间隙应小于1mm。扣件表面应进行防锈处理。④构配件进入施工现场时,应在施工现场随机抽样,应进行监理见证下的取样复验,委托具有资质的检测单位进行力学性能检测。(5)强化模板支护工程的巡视检查与验收控制监理。①钢管扣件模板支架体系的剪刀撑应符合以下要求:模板支架四边与中间每隔4~6排立杆应设置一道竖向剪刀撑,由底至顶连续设置。高于4m的模板支架,其两端与中间每隔4~6排立杆从顶层开始向下每隔2~4步设置水平剪刀撑,即需设置3道水平剪刀撑。②检查立杆、水平杆、剪刀撑搭设应符合下列规定:结构梁下模板支架的立杆纵距应沿梁轴线方向布置。立杆横距应以梁底中心线为中心向两侧对称布置,且最外侧立杆距梁侧边距离不得大于150mm。设在模板支架立杆底部或顶部的可调底座或底托,其丝杆外径不得小于36mm,伸出长度不得超过200mm。模板支架搭设时梁下横向水平杆应伸入梁两侧板的模板支架内不少于两根立杆,并与立杆扣接。当模板支架高度≥8m或高宽比≥4时,应采用刚性连墙件在水平加强层位置与建筑物结构可靠连接。扣件式模板支架顶部支护点与支架顶层横杆的距离不应大于400mm。③巡视检查与验收监理要点。钢管扣件式脚手架、模板支架搭设完后,应按规程规定安装的数量对螺栓拧紧扭力矩进行检查,扭力矩值范围40~65N•M。搭设高度在在8m以下(含8m)的模板支架,应由项目负责人组织技术、安全及监理人员进行验收。对于高大模板支护系统应由其上级负责人组织架体设计及监理等人员进行检查验收。架体搭设完工后,经施工单位自检合格报监理验收合格后方可浇筑混凝土。在浇筑混凝土过程中,要求施工单位必须安排专人观察,如发现异常应立即停止施工,待安全隐患排除后方可继续施工。
3结束语
综上所述,综上所述,混凝土梁板结构模板支护工程在当前建筑工程建设中应用非常广泛,为了保障建筑工程的顺利实施,监理工作人员需要结合相关规定与规范,对施工全过程进行监督,以保证监理的职能充分发挥,从而提高建筑工程的质量。
作者:高科 单位:西宁工程建设监理公司
1高强大体积混凝土施工技术
金茂大厦的主楼基础位于-19.6m处,基础承台长、宽各为64m,厚4m,C50混凝土,总量为13500m3。本工程设计单位美国SOM设计事务所要求将承台分为8块浇筑,以减少温度应力和控制混凝土裂缝。但这样既拖长了施工工期,也不利于保证混凝土工程质量。上海建工(集团)总公司金茂大厦施工技术研究课题组组织了市建工材料三公司和市建一公司科技人员对这一分课题进行攻关。通过周密计算、配比小试、模拟中试直至实际工程施工所进行的大量研究、分析、比较,并认真落实各项技术组织措施,终于成功地实现了:46.5h完成13500m3、C50商品混凝土的连续浇灌任务。根据127个测温点的混凝土温度自动测试记录,搅拌站68组、现场157组混凝土强度测试报告以及工程中混凝土取芯试验报告表明该基础工程质量良好,施工全过程的组织管理是成功的。其主要技术措施如下。
1.1科研先行、优化混凝土配合比
首先优选原材料,其次通过3种不同外加剂、3种不同水泥及其不同用量的各种配合比组合,经过反复试验比较,取优化后的混凝土配合比为水∶水泥∶中砂∶5~40mm碎石∶Ⅱ级粉煤灰∶EA-2(缓)=0.45∶1∶1.49∶2.50∶0.167∶0.008(每m3混凝土水泥用量为420kg)。
1.2混凝土的制备与均速、连续供应
混凝土制备质量和匀速连续供应是保证大体积混凝土质量的关键,为此上海市建筑工程材料公司组织5个混凝土搅拌站拌制混凝土(其中1个备用),各搅拌站均采用德国产的ELBA-105型双阶式搅拌楼,其计量、搅拌等整个系统由微机全自动控制,工艺先进,搅拌效率高,计量精度优于国标要求,并具有自动补偿功能,确保混凝土质量的稳定、匀质。各搅拌站采用相同的金茂大厦专用原材料和同一配合比,且严格签署混凝土生产供应令制度、加强原材料检验,在关键工序、岗位建立技术复验制度,加强生产、施工全过程的动态控制,通过严密的组织体制和岗位职责,从而有力地保证混凝土质量。同时配备100辆6m3混凝土搅拌车以保证混凝土的匀速、连续供应。
1.3外蓄内散综合养护措施
厚度为4m的C50混凝土基础承台,如何减少温度应力和控制混凝土裂缝至关重要,除了优化混凝土配合比、降低混凝土水化热,混凝土输送管道全程覆盖洒冷水,以减少混凝土在泵送过程中吸收太阳的辐射热,最大限度地降低混凝土入模温度以及在承台表面增设钢筋网以控制表面收缩裂缝等措施外,还采用外蓄内散法的综合养护措施。
1.4信息化自控技术
为了掌握基础承台内部混凝土实际温度变化,了解冷却水的进、出水温,将温度传感器预先埋设在混凝土的内外各测点处,并用“大体积混凝土温度微机自动测试仪”对各测点定时进行即时测温。
金茂大厦高强大体积混凝土基础承台施工中,由于采取了上述一系列技术组织措施,不仅保证了质量、防止了裂缝的出现,而且缩短了施工周期。
2超高层泵送商品混凝土技术
金茂大厦主楼核心筒混凝土泵送高度达382.5m,如何将商品混凝土输送至如此高度又是一个关键的技术难题。如果采用塔吊吊运,显然无法满足施工需求;如果增设接力泵采用分级泵送,则必定增加施工步骤,多用施工机械,而且排污问题很难解决;故决定采用一次泵送工艺。课题组本着利用现有的生产工艺,通过对原材料资源的合理选择、复合型高性能外加剂的研制和配合比的优化设计及适宜调整以及泵送设备的选配等方面进行了反复试验研究,终于攻克了一次泵送至382.5m的技术难题。
2.1原材料的选择
水泥选用质量稳定的宁国525号普通硅酸盐水泥;粗骨料选用压碎值、空隙率、针片状含量均较小的尖山石矿和新开元石矿的5~25mm碎石;细骨料选用九江或巴河的优质中砂;外加剂采用专门研制的FTH系列高性能外加剂。
2.2混凝土配合比的优化和调整
(1)混凝土强度等级、数量及泵送高度金茂大厦主楼从基础承台面开始以上部分混凝土总量为80715m3,其各工程部位的混凝土强度等级、数量及其泵送高度如表1所示。
(2)混凝土配合比课题组对各强度等级的混凝土配合比进行了综合分析和研究后认为:C30混凝土泵送高度为333.7m问题不大,确定对C40、C50、C603个混凝土强度等级的不同泵送高度的商品混凝土配合比进行研究试验。通过调整水泥用量、外加剂品种及其掺量对3个强度等级的不同混凝土配合比的混凝土拌合物性能和混凝土强度的试验结果进行分析比较,从而确定各强度等级的混凝土配合比如表2所示。
(3)适时调整配合比本工程施工过程中的混凝土配合比调整对实现一次泵送工艺至关重要。当时上海的气温处于高温季节,这对商品混凝土的运输、泵送带来较大困难。为了保证混凝土工程质量,对运送至现场的商品混凝土进行全面质量控制,不仅跟踪检测混凝土坍落度,而且经常检测混凝土的含气量和凝结时间,并将现场所测得的第一手资料及时反馈至混凝土搅拌站,以适时调整混凝土配合比,满足晴天、雨天、白天、夜晚的不同气温、不同道路交通状况的泵送商品混凝土对混凝土拌合物的可泵性要求。
2.3泵送设备的配置
超高层泵送混凝土能否顺利进行,除了混凝土拌合物必须具有良好的可泵性外,还与混凝土泵的选配、泵管的布置以及混凝土泵的操作人员技术水平等相关。金茂大厦主楼混凝土泵选用德国生产的普茨曼BSA-2100HD固定泵并配有备泵。其次,在泵管布置中,尽量增长水平硬管、减少弯管、锥形管;遇有90°弯管时,尽量采用大弯管,并以最大限度地降低泵送管道的总阻力。混凝土泵操作人员应严格遵守操作规程,防止空气吸入泵管而增大阻力,以防止混凝土拌合物离析和堵管。
2.4严密的施工组织体系
超高层泵送商品混凝土是一个系统工程。在混凝土拌制、运输及泵送的整个过程中,若有一个环节出现偏差,即会造成堵泵,这不仅影响进度而且影响混凝土工程质量,故从商品混凝土搅拌站到施工现场的全过程要全方位严格管理、严格执行规范、规程和各项特定的技术措施,保证混凝土拌合物质量均匀、运量适当。凡不符合要求的混凝土拌合物坚决不予入泵,混凝土泵操作人员必须有熟练的操作技能,只有这样才能顺利完成每一次泵送全过程。
由于采取了上述一系列有效措施,成功地将C40商品混凝土一次泵送到382.5m的高度,创造了世界之最。
表1混凝土强度等级和泵送高度
强度
等级
混凝土量
(m3)
核心筒
巨型柱
楼面
层次
泵送高度
(m)
层次
泵送高度
(m)
层次
泵送高度
(m)
C60
32558
B3~A55
-15.0~229.7
B3~A42
-15.0~173.55
C50
11810
A56~A65
229.7~264.9
A43~A65
173.55~264.9
C40
23335
A66~A88
264.9~340.1
A66~A88
264.9~340.1
A88~A92
340.1~382.5
C30
13012
B2~A87
-10.0~333.7
小计
80715
表2混凝土配合比
序号
混凝土
强度
等级
混凝土配合比
水泥
用量
(kg/m3)
最大泵
送高度
(m)
备注
水
泥
水
中砂
5~25
碎石
粉煤灰
外加剂
品种
掺量(%)
1
C60
1
0.353
1.142
1.879
0.075
FTH-2E
2.36
530
173.55
加助泵剂
2
C50
1
0.483
1.862
2.033
0.167
FTH-2G
3.5
420
264.9
加助泵剂
3
C40
1
0.495
1.878
2.024
0.195
FTH-2P
3.2
410
382.5
加人工砂
加助泵剂
3混凝土拌合物性能及硬化后混凝土抗压强度
金茂大厦基础承台混凝土和主楼混凝土拌合物性能如表3所示。从表3看出,商品混凝土拌合物经时坍落度损失能得到较好控制、满足施工需要;其次含气量控制在2%~3%时可泵性较好,而<2%时则较差。
金茂大厦基础承台及主楼混凝土的抗压强度(施工现场制作试件的强度)按《混凝土强度检验评定标准》(GBJ107-87)进行,评定结果如表4所示。
表3、4阐明采用一系列技术措施以后,利用现有生产工艺制备、运输泵送的商品混凝土,不仅能满足一次泵送至382.5m高度的可泵性要求,而且其抗压强度完全符合设计所要求的强度标准值。
表3混凝土拌合物性能
序号
结构部位
混凝土
强度等级
(56d)
浇灌日期
混凝土拌合物性能
搅拌站测
得坍落度
(mm)
施工现场测试结果
坍落度
(mm)
含气量
(%)
初凝
(h:min)
终凝
(h:min)
泵压
(MPa)
和易
性
1
基础承台
C50
19950918~0919
120~155
100~140
1.6
13:00
14:17
8~10
良好
2
主楼
核心
筒及巨型柱
-5.5~0.075m
C60
19951122
205
170
2.6
9:57
11:12
16~18
良好
3
56.80~60.8m
C60
1996410
170
1.2
19~21
较粘
4
205.8~209.8m
C60
19961212
230
210
2.4
10:50
12:20
20~22
良好
5
264.9~268.1m
C40
1997314
205
2.6
20~22
良好
6
296.9~300.1m
C40
199749
230
215
1.0
22~24
较粘
7
306.5~309.7m
C40
1997420
205
2.7
20~22
良好
8
316.10~319.3m
C40
1997428
230
220
2.0
20~22
良好
9
382.5m
C40
1997826
230
3.2
22~23
良好
表4混凝土强度评定
序号
结构部位
混凝土
强度
等级
试块
组数
(n)
抗压
强度
标准值
fcu,k
(MPa)
抗压强度数量统计
合格评定
强度
均值
mfcu,k
(MPa)
强度
最小值
fcu,min
(MPa)
强度
标准值
sfcu,k
(MPa)
变异
系数
Cv
(%)
判定系数
评定
结论
λ1
λ2
1
基础承台
(56d)
C50
157
(56d)
50
56.2
53.8
4.35
7.75
1.60
0.85
合格
2
主楼核心筒
-15.0~133.55m
145.55~225.8m
C60
254
60
70
64.4
2.93
4.19
1.60
0.85
合格
3
133.55~145.55m
C50
12
50
59.5
57.9
1.08
1.82
1.70
0.90
合格
4
225.8~261.7m
C50
24
50
57.5
53.7
2.34
4.07
1.65
0.85
合格
5
261.7~333.7m
C40
42
40
47.6
41.1
3.3
6.93
1.60
0.85
合格
6
主楼
巨型
柱
-15.0~177.5m
C60
149
60
68.8
63.7
2.36
3.43
1.60
0.85
合格
7
177.5~264.9m
C50
59
50
58.2
54.0
2.67
4.59
1.60
0.85
合格
8
264.9~333.7m
C40
24
40
46.7
42.8
3.05
6.53
1.60
2施工质量
2.1模板设计
混凝土经过选料、按照比例搭配搅拌之后,便要进行混凝土的浇筑。为了固定混凝土的形状,一般都会为混凝土设计一个模板,模板上的尘土和杂物应当清扫干净,将模板调平,混凝土的模板设计应当牢固、受力不走样的。模板各组块之间不应当有缝隙,因为在浇筑混凝土的时候,这些缝隙会漏料,这样不但浪费了大量的原料,还会影响混凝土的美观和性能。一些细小的缝隙可以用木屑将其堵住。模板固定好之后,应有专人检查模板的高度和宽度是否合理。此外,在浇筑混凝土之前,都会在模板内部铺上一层薄膜,这样既便于混凝土风干之后拆卸模板,也是为了使混凝土在浇筑的时候不漏料,这样混凝土的外观会更加美观。
2.2混凝土搅拌
在水利工程中的混凝土施工中,搅拌环节也是至关重要的。现代混凝土工程中大量的搅拌都是采用的机器搅拌,机器搅拌有着其速度快、量大、质地均匀等特点。在进行搅拌之前,就对混凝土原料进行了严格的把关,不合格的材料应坚决杜绝。在具体的搅拌中,要严格按照实验比例进行混合,争取将误差降到最低。外加剂在使用之后,剩余部分要好好保存。混凝土搅拌并不是简单的将集中原料混合搅拌,在搅拌材料的先后顺序上也有一定的要求。但这一点往往容易被忽略。搅拌的顺序有两种,最主要的区分因素是有无外加剂。当搅拌物中没有外加剂时顺序为石子、水泥和砂。当搅拌物中有外加剂时顺序即为石子、水泥,以及外加剂和砂。在搅拌中,严禁工作人员私自将调和比例改变,不合格的混凝土绝不能浇筑,一旦浇筑了不合格的混凝土很有可能引发无可预料的危险。混凝土的搅拌要求混合均匀、颜色均匀、流动性和凝聚性强。在搅拌过程中,要防止杂质混入其中,一定要派专人监管,一旦发现杂物,即刻清除。当搅拌物没有及时浇筑,一定要用塑料薄膜遮盖起来,防止水分的蒸发。浇筑之后,也要及时用塑料薄膜盖住,在混凝土还未干的时候受到阳光、外部水分的破坏。尤其是不能够暴晒,暴晒之后,很可能引起混凝土发生裂痕。当混凝土搅拌之后,长时间不用,便会发生硬化,特别是隔夜的混凝土,是坚决不能够再用的。
2.3混凝土摊铺正确
制造混凝土的原料按照一定的比例均匀搅拌之后,运到目的地进行浇筑。浇筑混凝土,对工人的技术要求很是严格。要按步骤进行。在浇筑时,首先要将混凝土倒入模板中,平铺摊开,为了使混凝土光滑,表面没有蜂窝和气泡,需要用产子不停的抹面,并使混凝土紧致没有空隙,质地均匀。在摊铺混凝土的时候,混凝土的高度应该高过模板的一部分。平摊过程中一定要注意时间问题,争取在一小时内完成,因为时间过长,混凝土就会风干。必要时应将混凝土用麻袋等物品遮盖,以减少混凝土的水分蒸发和硬化速度。争取在最短的时间完成整个浇筑工序。在浇筑混凝土时一定要注意,未干的混凝土是绝对不能够被雨淋湿的,一旦被雨淋,混凝土的原料便会流失。造成混凝土作废,返工工作,将给工作人员的工作造成大量困扰,也造成了资源的大量浪费。
3混凝土的保养
混凝土的保养主要包括两个方面,促进与防止。促进是指促进混凝土的硬化、风干。防止是指防止风吹、雨淋、霜降等原因对混凝土的破坏。混凝土的保养有着自身适合的温度,这个温度大概是在20°左右。保养的时间大概在28小时。混凝土的保养分为两部分,一部分是自然保养,而是人为的加热保养。人为加热主要是指在浇筑工作完成之后,在几个关键时间段对混凝土进行覆盖和浇水。一般来说,这个时间是在十二小时以内。一般浇筑完成之后,就要对混凝土进行覆盖,在混凝土还未完全硬化期间禁止一切的踩踏行为。为混凝土盖上塑料薄膜一方面是为了防止不必要的踩踏,另一方面,是为了隔绝混凝土和外界的水分,让其自然的风干、硬化。当混凝土遭到踩踏或是诸如冰雪、雨水、霜降等自然灾害的破坏时,一定要采取紧急的补救措施。特别是雨水和霜的影响,降雨会导致混凝土中原料流失,尤其是水泥的流失,而霜雪则会导致混凝土起泡。混凝土的保养在整个混凝土工程中处于关键的地位,是至关重要的一环。若是混凝土没有保养好,前面从选料、搅拌、浇筑等一系列的努力都付诸东流。只有将混凝土的保养工作做好,才能够确保混凝土工程的成功。
(一)水的质量要求
凡可以饮用的水均可用于拌制和养护混凝土。未经处理的工业废水,污水及沼泽水不能使用,对钢筋混凝土及预应力混凝土工程不允许使用海水。拌制混凝土用水还应符合下表要求。
拌制混凝土用水的质量控制
项目
指标
含有影响水泥正常凝结和硬化的油类,糖类或其他有害杂质
不允许
PH值不小于
4
硫酸盐,折成SO4,其含量不大于
1%
(二)水泥的质量控制
水泥品种较多,按用途和性能分为通用水泥、专用水泥及特种水泥。通用水泥主要用于一般土建工程。包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤硅酸盐水泥以及复合硅酸盐水泥。在使用水泥的时候必须区分水泥的品种及强度等级掌握其性能和使用方法,根据工程的具体情况合理选择与使用水泥,这样既可提高工程质量又能节约水泥。
在施工过程中还应注意以下几点:
(1)优先使用散装水泥。
(2)运到工地的水泥,应按标明的品种、强度等级、生产厂家和出厂批号,分别储存到有明显标志的仓库中,不得混装。
(3)水泥在运输和储存过程中应防水防潮,已受潮结块的水泥应经处理并检验合格方可使用。
(4)水泥库房应有排水、通风措施,保持干燥。堆放袋装水泥时,应设防潮层,距地面、边墙至少30CM,堆放高度不得超过15袋,并留出运输通道。
(5)先出厂的水泥先用。
(6)应避免水泥的散失浪费,作好环境保护。
(三)骨料的质量控制
砂石骨料是混凝土最基本的组成成分。通常1立方米的混凝土需要1.5立方米的松散砂石骨料。所以对混凝土用量很大的水利水电工程,砂石骨料的需求量是很大的,骨料的质量好坏直接影响混凝土强度、水泥用量和混凝土要求,从而影响水工建筑物的质量和造价。为此,在水利水电工程施工中应统筹规划,认真研究砂石骨料储量、物理力学指标、杂质含量及开采、储存和加工等各个环节。
使用的骨料应根据优质、经济、就地取材的原则进行选择。可以选用天然骨料、人工骨料,或者互相补充。选用人工骨料时,有条件的地方宜选用石灰岩质的料源。
1骨料料场规划
骨料料场的合理规划是骨料生产系统的设计基础,是保证骨料质量、促进工程进展的有力保障。
骨料料场规划的原则
(1)满足水工混凝土对骨料的各项质量要求,其储量力求满足各设计级配的需要,并有必要的富裕量。
(2)选用的料场,特别是主要料场应场地开阔,高程适宜,储量大,质量好,开采季节长,主辅料场应能兼顾洪枯季节互为备用的要求。
(3)选择可采率高,天然级配与设计级配较为接近,用人工骨料调整级配数量少的料场。
(4)料场附近有足够的回车和堆料场地,且占用农田少。
(5)选择开采准备量小,施工简便的料场。
2骨料的质量要求包括:强度、抗冻、化学成分、颗粒形状、级配和杂质含量。骨料分为粗骨料和细骨料。
粗骨料质量要求:
(1)粗骨料最大粒径:不应超过钢筋净距的2/3、构件断面最小边长的1/4、素混凝土板厚的1/2。对少筋或无筋的混凝土结构,应选用较大的粗骨料粒径。
(2)在施工中,宜将粗骨料按粒径分成下列几种粒径组合:当最大粒径为40mm时,分成D20、D40两级;当最大粒径为80mm时,分成D20、D40、D80三级;当最大粒径为150(120)mm时,分成D20、D40、D80、D150(D120)四级;
(3)应控制各级骨料的超、逊径含量。
(4)采用连续级配或间断级配,应由实验确定。
(5)粗骨料表面应洁净,如有裹粉、裹泥或被污染等应清除。
(6)粗骨料的其它品质要求见下表:粗骨料的品质要求
项目
指标
备注
含泥量
%
D20D40粒径级
≤1
D80,D150(D120)粒径级
≤0.5
泥块含量
不允许
坚固性
%
有抗冻要求的混凝土
≤5
无抗冻要求的混凝土
≤12
硫化物及硫酸盐含量%
≤0.5
折算成SO3,按质量计
有机质含量
浅于标准色
如深于标准色,应进行混凝土强度对比实验,抗压强度比不应低于0.95
表观密度kg/m3
≥2550
吸水率%
≤2.5
针片状颗粒含量%
≤15
经实验论证,可以放宽至25%
细骨料质量要求:
(1)细骨料应质地坚硬、清洁、继配良好;人工砂的细度模数宜在2.4-2.8范围内,天然砂的细度模数宜在2.2-3.0范围内。使用山砂、粗砂、特细砂应经实验论证。
(2)细骨料的含水率应保持稳定,人工砂饱和面干的含水率不宜超过6%,必要时应采取加速脱水措施。
(3)细骨料的其它品质要求见下表:
细骨料的品质要求
项目
指标
备注
天然砂
人工砂
含泥量
%
≥和抗冻要求的
≤3
く
≤5
泥块含量
不允许
不允许
坚固性
%
有抗冻要求的混凝土
≤8
≤8
无抗冻要求的混凝土
≤10
≤10
硫化物及硫酸盐含量%
≤1
≤1
折算成SO3,按质量计
有机质含量
浅于标准色
不允许
表观密度kg/m3
≥2500
≥2500
云母含量%
≤2
≤2
轻物质含量%
≤1
经实验论证,可以放宽至25%
石粉含量%
6---18
二、混凝土配合比
混凝土施工配合比必须通过实验,满足设计技术指标和施工要求,并经审批后方可使用。混凝土施工配料必须经审核后签发,并严格按签发的混凝土施工配料单进行配料,严禁擅自更改。在施工配料中一旦出现漏配、少配或者错配,混凝土将不允许进仓。
三、混凝土的搅拌及输送质量控制
根据工程量的大小并结合施工单位自身设备条件选取相应的拌和设备和运输设备。提前预测拌和设备和运输设备可能出现的故障和问题,并及时安排机修人员作好设备的检查和修理工作。不能因为设备故障而停止混凝土的浇筑,确保在施工过程中及时提供工程所许混凝土,促进工程有序向前推进,保证施工进度。
1混凝土拌和质量控制要点
(1)混凝土最小拌和时间
拌和容量Q(立方米)
最大骨料粒径(mm)
最少拌和时间(s)
自落式拌和机
强制式
0.8≤Q≤1
80
90
60
1<Q≤3
150
120
75
Q>3
150
150
90
注:①入机拌和量应在拌和机额定容量的110%以内。
②加冰混凝土拌和时间应延长30s(强制式15s)
(2)在混凝土拌和中应定时检测骨料含水量。
(3)混凝土掺和料在现场宜用干掺法,且必须拌和均匀。
(4)混凝土拌和物出现下列情况之一,按不合格处理。
①错用配合比。
②混凝土配料时,任意一种材料计量失控或漏配。
③拌和不均匀或夹带生料。
④出口混凝土坍落度超过最大允许质。
2混凝土运输过程注意事项
(1)运输中不致发生分离、漏浆、严重泌水、过多温度回升和坍落度损失。
(2)混凝土运输时间:
运输时段平均气温
混凝土运输时间(min)
20—30
45
10—20
60
(3)5—10
(4)90
(4)低温天气应避免天气、气温等因素的影响,采取遮盖或保温设施。
(5)混凝土的自由下落度不宜大于1.5m否者应设缓降措施,防止骨料分离。
(6)混凝土在运输过程中如果出现故障,必须及时处理。在混凝土初凝前想办法将混凝土运送到浇筑仓位否者以不合格处理。
四、混凝土浇筑、养护及拆模质量控制
(一)混凝土的浇筑
混凝土浇筑前作业包括:基础处理、施工缝处理、立模钢筋及预埋件的安设。(其质量要求参见《水工混凝土施工规范》)其次必须经监理人员验仓合格,并取得准浇许可证方能进仓作业。
1入仓铺料
混凝土入仓铺料多采用平浇法,它是由仓面某一边逐层有序连续铺填。铺料层的厚度与振动设备的性能、混凝土粘稠度、骨料强度和气温高低有关。
其具体要求参见下表:
振动设备
浇筑层厚度
插入式
振捣机
振捣棒头长度1.0倍
电/风振捣器
0.8倍
软轴式振捣器
1.25倍
平板式
单层钢筋
250mm
双层钢筋
200mm
混凝土层间间歇超过混凝土初凝时间,会出现冷缝,使层间抗渗、抗剪能力明显下降,在施工过程中,其允许间歇时间:
混凝土浇筑气温
允许间歇时间(min)
中热、硅酸、普通硅酸盐水泥
低热、矿渣、火山灰质硅酸盐水泥
20—30
90
120
10—20
135
180
(5)5—10
195
----
2平仓与振捣
卸入仓内成堆的混凝土料,应平仓后再振捣,严禁以振捣代平仓。振捣时间以混凝土粗骨料不在显著下沉,并开始泛浆为准。应避免欠振、过振使混凝土振捣均匀密实。其振捣具体要求参见《水工混凝土施工规范》
3浇筑中仓面出现下列情况之一应停止浇筑。
(1)混凝土初凝并超过允许面积。
(2)混凝土平均浇筑气温超过允许偏差质,并在1小时内无法调整至允许温度内。
(3)在浇筑过程中出现大雨或暴雨天气。
4在施工过程中出现下列情况之一应挖出混凝土。
(1)不能保证混凝土振捣密实或对水工建筑带来不利影响的级配错误的混凝土料。
(2)长时间凝固、超过规定时间的混凝土料。
(3)下到高等级混凝土浇筑部位的低等级混凝土料。
5在浇筑埋石混凝土的时候应该严格控制施工单位的埋石量、埋石大小并保证埋石洁净以及埋石与模板的距离,杜绝施工单位为了单纯提高埋石率而放弃质量。在施工中努力确保埋石垂直和水平距离,以不影响振捣为原则,提高埋石混凝土质量。
6浇筑完的混凝土必须遮盖来保温或者防雨。
五、混凝土的养护及拆模质量控制
(一)混凝土的养护
为使混凝土中水泥充分水化,加速混凝土的硬化,防止混凝土成型后因曝晒、风吹、干燥、寒冷等自然因素的影响出现不正常的收缩、裂缝破坏等现象。混凝土浇筑完毕后应及时洒水养护保持混凝土表面湿润。
混凝土表面的养护要求:
(1)塑性混凝土应在浇筑完毕后6-18h内开始洒水养护,低塑性混凝土宜在浇筑完毕后立即喷雾养护,并及早开始洒水养护。
(2)混凝土应该连续养护,养护期内必须确保混凝土表面处于湿润状态。
(3)混凝土养护时间不宜少于28d。
(二)拆模
拆模的迟早直接影响到混凝土质量和模板使用周转率。拆模时间应根据设计要求、气温和混凝土强度等级情况而定。对非承重模板,混凝土强度达到2.5Mpa以上,其表面和棱角不因为拆模而损坏方可拆除。对承重模板达到下表规定的混凝土设计标号的百分率后才能拆模。
悬臂板、梁
其它梁、板、拱
跨度≤2米
跨度>2米
跨度≤2
跨度2-8米
跨度>8米
70%
100%
50%
70%
100%
参考文献
1水利工程施工武汉大学出版社
1.2支模出现偏差。模板支设是混凝土衬砌渠道施工中一道重要的工序,施工单位必须提高对这项工作的重视程度,并做好监管工作。混凝土衬砌渠道施工中,如果模板支护出现偏差,会导致模板在安装时出现开裂现象。有的施工单位,由于缺乏安全意识,在模板支护的过程中,没有按照规范的施工流程进行操作,而工程监理人员也没有对模板安装的质量进行严格的检查,使得支模出现偏差,并且没有及时修护与处理,导致模板在使用的过程中出现了变形问题,影响了衬砌渠道防渗的效果。
1.3施工材料的质量不高。
1.3.1渠道施工材料选择不当。混凝土衬砌渠道在施工的过程中,会受到施工材料的影响,所以,施工单位如果对材料选择出现失误,会极大的影响施工质量。混凝土衬砌渠道在施工时,应用的材料比较多,这些材料有多种级别,比如水泥材料,就有多种种类,而且不同种类的水泥性能与强度有着一定差异,在选择水泥材料时,需要根据施工现场土质等情况,选择不同等级强度的水泥,还要根据工程实际,选择经济合理的材料,要以降低工程成本为原则,选择实用性强的材料。另外,施工单位还需要做好材料放置与保管工作,如果存放的方式选择不当,也会降低材料的性能以及质量,从而影响渠道施工的质量。
1.3.2混凝土材料运输或浇筑存在问题。混凝土材料是渠道施工中必须用到的材料,其性能对施工质量有着直接影响,但是有的施工单位,由于运输距离过长,使得混凝土在运输的过程中,质量与性能受到了影响。另外,混凝土浇筑的施工工艺也会影响渠道施工的质量,在水利工程不断发展的过程中,施工单位应用的技术与设备越来越先进,工程中很多项目都可以由机器自动完成,所以,混凝土浇筑也逐渐实现了机械化、自动化施工,如果施工单位在设计浇筑流程时存在失误,而且工程监管力度较低,则会极大的影响渠道质量。
1.4养护工作不到位。混凝土浇筑完成后,还需要做好养护工作,这一养护工作需要做好两方面内容,一方面是在浇筑混凝土模块环节,在混凝土凝结达到一定硬度后,施工人员需要将混凝土取出模块后再进行养护。另一方面是在混凝土衬砌渠道建成后进行养护,主要是防止混凝土表面出现裂缝,如果养护不当,会使裂缝缝隙不断扩大,不仅缩短了混凝土衬砌渠道的使用周期,还造成大量水资源浪费。
2加强水利工程中混凝土衬砌渠道渗漏防治的具体措施
2.1加强对混凝土衬砌渠道防渗地基的处理。在混凝土施工过程中,需要按照施工要求的不同以及地质因素,合理选择的渠道基础,确保其可靠性,在进行渠道地基施工的过程中,应该全面分析周围环境,针对地基中不良的土质与构成物需要将其挖出,确保土质质量,之后需要对荷载能力高,抗冰冻性能好的材料实施填筑。与此同时在进行地基处理的过程中,还需要严格保证基层的整平性,确保夯实度达到相关标准,而且渠道砌筑密度也应该与改建渠道的要求相一致。在进行渠道改建时,需要提前渠基土扒松并风干,然后再回填新土,并分层进行夯实,彻底清理掉渠道内的腐质土、淤泥以及垃圾。
2.2进一步提高混凝土衬砌渠道防渗支模技术。当前,在工程施工中,模板大部分使用的是钢模进行施工的,这主要原因在于钢模的散热比较好,可以及时合理的散发掉渠道中的热量,防止由于温度变化而造成的混凝土裂缝,最终出现渗透现象。安装渠道衬砌模板的过程中,需要将在稳固的地基上进行支撑,而且支撑面积需要设置的比木板搭,如此一来可以防止模板出现位移与滑动现象,进而保证了模板工程的施工质量和混凝土表面的完整性、光滑性。
2.3合理选择渠道施工材料,确保其质量。混凝土具有一定的使用周期,使用一段时间后,往往会出现裂缝。所以,施工人员,尽量选择优质材料进行混凝土浇筑,加强对材料运输中的管理,选择合适的砂石,对大颗粒砂石予以筛除。加强对施工现场的检查,并按照相关比例配制混凝土,把握搅拌时间,选择优质材料浇筑混凝土,能够提高其治疗,对延长其使用周期具有重要意义。施工人员需要根据一定的程序实施浇筑,在地基处理达到要求的前提下,把碎石、沙子均匀地铺盖在地基表面,然后实施混凝土浇筑。混凝土与地基之间的缝隙使用灌浆技术进行填充,并根据渠底—渠坡—压顶的顺序实施浇筑。浇筑完成后,对衬砌渠道实施平仓振捣处理,确保平仓振捣的连续性,避免长时间停滞施工。
2.4切实做好混凝土的养护工作。混凝土浇筑工作完成之后,由于天气因素的影响,脱水现象出现概率比较大,从而造成水泥颗粒含水量比较少,不能够完全凝固,这样一方面会使得混凝土的强度受到影响,另一方面还可能造成裂纹。所以,施工人员应该高度重视混凝土养护工作,增强养护意识,促进养护技术的进一步提高。混凝土的养护主要表现在以下两个方面:一是在浇筑完成后,需要尽量缩短混凝土在空气中的暴露时间,比如使用塑料布进行覆盖。尤其是在夏天,天气炎热,混凝土表面温度比较高,水分蒸发速度快。施工人员可使用给混凝土浇水的方法来降低混凝土表面温度,使得其水分蒸发减少,确保混凝土凝固时间的充足性。二是要对混凝土衬砌渠道定期实施养护。由于混凝土自身原因,衬砌渠道也有可能会发生裂缝。工作人员能够按照裂缝的大小,采用表面涂抹、凿槽嵌缝等技术加强对缝隙实施处理,进一步做好混凝土衬砌渠道渗漏的预防工作。
1.2构筑混凝土防渗墙混凝土防渗墙技术根据施工方法的不同可以分为混凝土浇筑和苏醒混凝土浇筑两种,都是水利工程加固防渗漏的主要方法。就这两种方法来看各有优点。混凝土浇筑具有成本低、施工快速、简单易行的特点;苏醒混凝土浇筑这种方法具有适应性强、接缝防漏效果好的特点。总体上看,这两种方法都能切实增加水利工程的抗渗漏性,坚固持久,能有效阻断渗流,防止渗漏,切不受水位变化、季节变更、工程沉降等的影响。
1.3软弱地基加固软地基的加固是水利工程施工中常见的问题,一般采用钻孔灌注桩、振冲桩和旋喷桩等方法。软地基加固旨在提高水利工程地基的承载能力,钻孔浇注通常采用合适的方法在松软的地基上钻出一定规格的桩孔,在桩孔中放入事先做好的钢筋网,然后进行混凝土浇筑,形成混凝土桩。南水北调工程鲁山辛集段就大量采用了这一方法。常用的钻孔方法有机械钻孔、人力挖孔、钢管挤土这几种。振冲桩是采用大功率振冲器,通过振动、冲击等方式在软弱地基中打击成孔,然后将按照一定配比的砂、水泥、碎石、粉煤灰等混合物注入孔中,形成密实的圆柱桩,从而增加软弱地基的承载力。旋喷桩是将带有喷嘴的注浆管放入钻孔内,旋转喷射水泥浆,使其与周围地质颗粒混合凝结硬化形成桩。此外,如果地基时砂质粘性软土,可以借助大型机械设备在压力作用下进行夯实,如果是壤土或者砂壤土可以预先填土,再进行压密。回填的泥土一定要选择压密性较好的土壤,且要对回填泥土进行分层夯实。
1.4排水固结法对于含水量较高的地基土壤,通常利用桩柱、沙井、排水带等,将地基土壤中的水分排出,降低地基土壤中的水分含量,缩小地基土壤颗粒之间的空隙,使地基结构发生变化,不良地基固结以后,可以大大提高强度。这种方法主要针对那些淤泥软土地基含水量较高的土壤。
2不良地基密实处理措施
在具体施工过程中,针对平面地基和坡面地基我们所采取的地基密实措施是不同的,我们在这里分别进行阐述。
2.1平面地基处理方法对于平面地基基础,我们通常利用泥沙沉淀原理,将水漫灌于工程地基表面,使地基土体中的含水量迅速升高,达到饱和状态,有效消除地基土地间毛细力,使土壤结构重组,慢慢沉降,达到优化颗粒比例的作用。之后,采用碾压和夯实设备对地基基础进行处理,使其密实性达到施工要求。
2.2坡面地基处理措施对坡面地基基础进行密实的过程中,通常采用的方法是在坡面上开挖渗水沟,渗水沟的尺寸应该确保不影响工程坡面的倾斜度,不能使工程基础土体产生移位。在注水的过程中,应注意不能使渗水沟内的水外溢。在渗水到一定程度,坡面基础达到水饱和以后,与平面地基基础一样,要进行夯实和碾压,使其密实度达到施工要求。南水北调鲁山段有大量的地上斜坡面基础,在施工过程中,就是采用的这种方法对水利工程地基基础进行密实处理的。
张家界至清水洞公路位于张家界市,地层主要为白垩系地层,岩性为红色泥质细砂岩、粉砂岩,局部夹有灰色长石石英砂岩、砾岩,岩性软弱,风化严重。因此采用土工格栅(网)喷射混凝土进行边坡防护,本文从施工技术方面进行总结,挂土工合成材料网喷射混凝土施工工艺流程。
1、施工工艺流程
1.1放样
土工合成材料加筋喷射混凝土施工工艺见图1,它和挂钢筋网喷射混凝土施工差别不大。首先用经纬仪放出整个场地的控制桩样,要求摘要:纵向到顶,横向到边,中间间距可根据现场条件,控制在20~30m。控制桩用钢筋或竹桩制作,入岩或土不少于20cm,并用水泥固定,一旦放完,施工各环节妥为保护。
1.2搭脚手架
采用扣件式钢管脚手架时,钢管支架立柱应置于坚硬稳定的岩石上,不得置于浮渣上;架宽2.50m,立杆纵向间距为1.50m,横向1.25m;大横杆步距2.00m;小横杆距水大于1.50m,以满足施工操作;搭设管扣要牢固和稳定;钢架和壁面之间必须楔紧,相邻钢架之间应连接牢靠,以确保施工平安。
要求摘要:架子垂向不得外倾,内倾也不宜大于5°;架子纵向每20m设剪力撑,横向每6m设剪力撑;其他按规范施工。
1.3坡面整修
由于现有的岩石边坡破碎松散且不平整,故必须将松散的浮石和岩渣清除干净。
1.4锚杆施工和锚孔放样
在控制桩基础上放桩样可采用皮尺测量。量尺时,用力要均匀,保持松紧适度。如因气候变化,量测的控制点间距误差较大时,要进行平差,将误差均分,不能积累在某一点上。
钻入开挖孔口定位凹槽,保持各锚杆孔口位置左右、上下及前后基本一致;采用气腿式凿岩机钻孔,孔径38mm;锚杆采用22mm钢筋,间排距200cm,梅花型布置。
钻机就位后,按设计和规范要求,校正钻机摆放的水平、垂直和角偏差。要求距离偏差小于5cm;角度偏差小于2°。
成孔要把握以下原则摘要:开孔慢,进尺顺,终孔吹。即摘要:开孔时适当控制压力和转速,以利孔口成型,不偏不卡。成功开孔后根据岩石情况,可快则快,应慢则慢,以能顺利进尺为准则。终孔时,钻具要在孔内往返推拉,吹尽孔内岩粉,保证成孔质量。根据现场的情况确定锚杆深度一般为1.5m,钻孔要垂直边坡面。
锚杆加工安装摘要:将锚杆除锈,切割成设计要求长度;长度不够可用双面搭接焊加长,焊接时注重不得伤及杆体。每2m设1对中器,之后按要求放入锚孔。(锚杆直径为22mm)锚杆的间距和排距为32m,在一部分锚杆外露头上作出喷射层处表面位置的标记便于控制喷层的厚度。
锚孔注浆摘要:锚杆的灌浆用1∶1~1∶0.82的水灰比实施,砂浆标号达M30。注浆管长度不小于孔深,大小可采用4分PVC塑料管或焊接管。要求注浆前先检查管路是否通畅;注浆时注浆管应插至孔底5~10cm处,随砂浆的注入缓慢匀速拔出。注浆要保证砂浆饱满,不得有里空外满的现象;采用压力泵将1∶1的水泥砂浆注入锚孔。如遇空洞不能加压太大,要保持0.1MPa的工作压力;注完浆后,立即插入锚杆,若孔口无砂浆溢出,应适时补注,使砂浆布满锚孔。
1.5挂网
挂土工格网(格栅)自上而下,土工网悬挂在边坡上,由人工用尼龙绳在边坡下部进行牵引,从坡上由人工缓慢放下,放网速度不宜过快,并且要及时调整土工格栅网的位置。土工网悬挂后,先将土工格栅拉直压紧使其贴紧岩面,采用U型钢钉固定,U型钉由钢筋加工而成,固定于相邻4根锚杆中间位置,在土工网搭接部位U型钉适当加密,同时还要求土工网和坡面孔隙间距不小于3cm,故在用U型钉固定网时,要求在其下和坡面之间垫放厚度为3cm的小混凝土块,并用扎丝固定。
1.6喷射混凝土作业
喷射作业前必须对机械设备,风、水管路和电线等进行全面检查及试运转。
喷射混凝土之前,用清水将坡面冲刷干净,湿润岩层表面,以确保喷射混凝土和岩层之间的良好粘结。
埋设控制喷射混凝土厚度的标志,以确保混凝土喷射的厚度,在张清公路我们采用打入涂有红色油漆的短钢筋作为标志杆。
喷射作业应分段分片依次进行。喷射顺序自上而下;按地形条件和风向从左至右,或从右至左依次进行。
喷射时,应控制好水灰比,保持混凝土表面平整,呈湿润光泽,无干斑或滑移流淌现象。
喷射机设置在地面平整的地方。
要求摘要:
喷枪垂直坡面,上下左右偏角±10°;②喷头和坡面保持0.6~1m间距;控制好水灰比摘要:0.4~0.5之间,保持表面平整,无干斑或滑移流淌现象;混凝土终凝2h后开始养护。
1.7养护
2土木工程混凝土施工技术分析
2.1混凝土的配制在配制混凝土的过程中,通常会因混凝土的生产方责任意识较弱,或者其技术的局限性等因素,导致其生产的混凝土将存在一定的质量问题,致使不能够更好的满足于土木工程项目建设的施工要求。因此,在混凝土的配制比例方面应根据国家规定的安全范围予以严格要求。一般情况下混凝土的强度可对土木工程竣工后的建筑质量产生重要影响,但混凝土的强度大小取决于生产者对混凝土的配制比例,因此,对混凝土施工过程中配置的比例应按照标准范围合理设计,尽可能的保证其合理性、准确性及科学性。除此之外,在调配混凝土比例的实验过程中,应以经济的最大化为前提,追求合理性及科学性,从而更好的满足于土木工程建筑的需求和竣工之后的工程耐久性,因此,工程施工方对提交的实际材料,应予以严格抽检与对比程序,以确保土木工程工作的有效性及合理性。
2.2混凝土的拌制混凝土的拌制对土木工程项目的建设同样具有重要意义。混凝土的施工者需对搅拌混凝土的相关材料予以反复核算并严格控制。在每一项土木建设工程的施工过程中,都需对混凝土的质量进行严格把关。然而,对于混凝土的拌制这项操作,少数搅拌混凝土的相关工作人员由于缺乏一定的知识技术及相关经验,其无法正确的理解关于拌制混凝土的合理性、科学性,其中加水过多是最为常见的问题。若在搅拌混凝土时加入的水量过多,则会出现多余水分,当混凝土变硬后,剩余水分将极易变成水泡,而当水泡被蒸发后,混凝土将会形成大量的水封,从而严重影响混凝土的强度。因此,拌制工作人员在进行混凝土的拌制操作时,需全面掌握关于如何控制水量等基本技能,并准确掌握搅拌的时间,从而提升混凝土的性能,并在土工工程施工中发挥出其最大的作用。
2.3混凝土的运输混凝土的运输也是土木工程混凝土施工过程中重要的组成部分,如果在运输过程中耗费太多的时间,则很容易出现离析或初凝现象,因此,若想要缩短混凝土的运输时间,运输司机可尽可能的将路程缩短。一般在条件允许的情况下,施工方可以在浇筑混凝土的附近找一个适合于混凝土的拌制地点,从而有利于混凝土的快速运输,特别是对于以滑模施工的无缝浇筑而言,比运输混凝土的要求上更高,其中包括浇筑混凝土期间绝不可中断对混凝土的供应,且在运输的方法上,也具有一定的要求。通常把混凝土的运输种类分为三类,垂直运输、楼面运输、平面运输。楼面运输的主要方式为双轮手推车;垂直运输则具有更多的方法,如混凝土泵的运输、井架的运输、快速提升架的运输等;而平面运输则主要采用自卸汽车和混凝土运输车。
2.4混凝土的浇筑在浇筑混凝土工作前,应对模板的位置、尺寸及标高等各方面予以仔细检查和确认,同时也需做好相关的记录工作,尤其是在雨雪较大的天气时,应该避免在露天的恶劣环境中进行浇筑。在开展竖向混凝土浇筑工作前,需要首先在其基部垫筑一定的水泥砂浆,且在浇筑的过程中保证混凝土振捣匀速且不间断,以防止离析现象的发生。如果浇筑的混凝土超过3m的高度,此时需采用溜管,且在实施混凝土的浇筑工作时,应认真检查各结构部件,以避免移动变形,从而更好的保障浇筑质量。为确保浇筑的混凝土保持完整性,应尽可能的把停歇的间隙缩短,而且在混凝土的浇筑标准中,停歇的间隙不应超过混凝土的初凝时间。然而,在实际操作过程中,通常会因相关施工人员技术的欠缺及设备原因等因素的影响,造成中间的停歇时间超时,从而导致超过混凝土的初凝时间,此时则需留设一定的施工缝,且对施工缝留设的位置则应以设计的要求及相关技术为依据。此外,新旧混凝土的有效结合同样是浇筑施工缝时需注意的方面,由于新旧混凝土结合型较为薄弱,致使其承受的剪力相对较小,因此需合理控制施工缝的留设位置,其不仅需满足于施工的便捷,而且应降低其所能承受的剪力。浇筑工作完成后,振捣同样不可缺少,这可使整块模板均被混凝土填充满,且还应严格保障其质量,以便排除混凝土中存在的多余气泡,进而使混凝土更加密实、均匀。
2.5混凝土的养护在混凝土浇筑工作中,养护是其结束后不可缺少的一道工序。由于水泥和水发生水化反应,致使混凝土凝结并硬化,在混凝土浇筑完成后,为了使混凝土更快更好的发生反应,首先应选择科学、合理有效的手段,创造适合于发生水化反应的良好环境。若要使水化反应快速、充分的完成,并使凝结、硬化的速度加快,则有必要对过度吹风、干燥、暴晒等环境做好一定的防护措施,从而有效防止混凝土发生异常或裂缝遭受破坏,因此,当混凝土的浇筑工作完成时,为使其表面保持湿润,相关工作人员应及时做好洒水等工作,这样可防止因表面太过干燥而生成裂缝。混凝土的养护工作主要有以下几点要求:不可间断混凝土的养护时间,而且养护期间养护的建筑表面需处于湿润状态;混凝土的养护时间不应短于4周;洒水操作需于混凝土浇筑结束后8h~16h内进行;对于低塑性混凝土而言,在浇筑工作完成后应立即进行喷雾等一系列养护工作,然后再进行洒水等养护工作。