淺議大體積砼施工裂縫控制對策研究

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淺議大體積砼施工裂縫控制對策研究
 某工程總修建面積14萬m2,依據工程進度佈置,該根底砼屬於夏季大體積砼施工。其中A樓主樓地上29層、地下2層,深基坑砼為C40P8,基坑砼最深處達6.0m,一次性澆築約2500m3;B樓主樓地上44層、地下2層,深基坑砼為C40P8,基坑砼最深處達6.9m,一次性澆築約4500m3。本文結合該工程就有關大體積砼澆築罕見的裂痕控制成績停止較深化的研討。
  1.大體積砼溫度和溫度應力計算
  1.1砼外部最低溫貶值
  該溫度為根底底板砼外部中心點的溫降低峰值,該溫貶值普通都略小於絕熱溫貶值,普通在砼澆築後3d左右發生,當前趨於波動不再升溫,並且開端逐漸降溫。由於砼外部最低溫貶值為69℃,因而將砼外表的溫度控制在44℃左右,這樣砼內外溫差不會超越標準規則的25℃,外表溫度的控制可採取調整保溫層的厚度得以完成。
  1.2溫度應力計算
  在砼澆築後水化熱值到達最大時,計算此時由溫差和膨脹差惹起的溫度應力。採用425號矽酸鹽水泥拌制的砼,在養護溫度20℃左右,齡期18d的強度可到達設計強度的85%左右,摻加了JM-3防水劑後,齡期18d的強度可到達設計強度的95%以上。C40砼的抗拉強度設計值為1.71MPa/mm2,設計強度的95%為1625N/mm2。
  砼外表溫度在18~20℃,水化熱惹起最低溫度的天數在澆築砼後3~5d,所用水泥為425矽酸鹽水泥,強度為37%~50%,相當C20強度。如溫差控制在:△T=T1-T2=69-44=25℃H(t)=0.35σ1(+)=1.0×10-5×2.246×104×25/2×0.35=0.98<1.1(N/mm2)契合要求。如溫差△T控制在25℃以上如30℃時,H(t)=0.35σ1=1.0×10-5×2.246×104×30/2×S(t)
  =1.18N/mm2>1.1Ν/mm2(承臺則會開裂)。
  2.大體積砼夏季施工預備任務
  2.1資料選擇
  2.1.1水泥
  普通水泥水化熱較高,在砼外部溫升過高,與砼外表發生較大的溫差,使砼外部發生壓力,外表發生拉力。當外表拉力超越晚期砼抗拉強度時就會發生溫度裂痕,經過摻加適宜的外加劑可以改善砼的功能,並進步砼的抗滲才能。
  2.1.2外加劑
  經過剖析比擬及過來在其他工程上的'運用經歷,四季仁恆專案採用JM-3砼防水劑,摻量為水泥分量的8%,該防水劑能分明進步硬化後的砼抗滲功能,同時還具有防水、降低水化熱峰值、對砼膨脹有補償功用,可進步砼的抗裂性。
  2.2現場預備任務
  2.2.1根底承臺鋼筋及柱、牆插筋應分段儘快施工終了,並停止廕庇工程驗收。
  2.2.2將根底底板上外表標高抄測在柱、牆鋼筋上,並作分明標誌,供澆築砼時採用。
  2.2.3澆築砼時預埋的測溫管及保溫所需的塑料薄膜、草袋應提早預備好。
  2.2.4管理人員、施工人員、後勤人員、測溫人員、保溫人員等晝夜排班,據守崗位,各負其責,保證砼延續澆築的順利停止。
  3.大體積砼夏季施工措施
  3.1砼澆築
  3.1.1砼採用商品砼,用砼保送泵將砼泵送到澆築地點,需採用一臺汽車泵與3臺固定泵。
  3.1.2砼澆築時應採用“分割槽定點、一個坡度、循序推進、一次到頂”的澆築工藝,劃定澆築區域,每臺泵車擔任本區域的砼澆築,澆築時先在一個部位停止,直至到達設計標高,砼構成扇形向前活動,然後在其坡面上持續澆築,循序推進。這種澆築辦法能較好地順應泵送工藝,使每車砼均澆築在前一車砼構成的坡面上,確保每層砼之間的澆築間歇不超越規則的日子,同時可處理頻繁挪動泵車的成績,也便於澆築完的部位停止掩蓋保溫。
  3.1.3砼澆築應延續停止,間歇日子不得超越3.5h,過時仍不能持續澆築時,需採取應急措施,即在已澆築的砼面上插&12短鋼筋,長度1m,間距500mm,呈梅花狀佈置,同時將砼外表用塑料薄膜或草袋掩蓋保溫,以保證砼外表不受凍。3.1.4由於砼坍落度比擬大,會在表層鋼筋下部發生水分,或在表層鋼筋的上部發生粗大裂痕。為了避免呈現這種裂痕,在砼初凝前採取二次抹面壓實措施。
  3.2砼測溫
  3.2.1根底底板砼澆築時應設專人配合預埋測溫,測溫熱電偶辨別埋置在不同的部位。
  3.2.2測溫任務應延續停止,每4h測一次,繼續測溫18d及砼強度到達設計強度的要求,並經技術部門贊同前方可中止測溫。
  3.2.3測溫時發現砼外部最低溫度與外表溫度之差到達25℃或溫度異常時,應及時採取應對措施。
  3.3砼養護
  3.3.1砼澆築及二次抹面壓實後應立刻掩蓋保溫,經計算得出先在砼外表掩蓋一層塑料薄膜,然後在下面掩蓋四層草袋內含二層塑料薄膜,頂上再蓋一層塑料薄膜。
  3.3.2新澆築的砼水化速度比擬快,蓋上塑料薄膜後停止保溼養護,避免砼外表因脫水而發生幹縮裂痕,同時可防止草袋因吸水受潮降低保溫功能。
  3.3.3柱、牆插筋及後澆帶部位是保溫的難點,要特別留意蓋嚴,避免形成溫差較大或部分受凍。
  3.4蓄熱保溫、控制內外溫差
  砼澆築完成後(終凝前)應對砼停止蓄熱保溫, 控制砼外表溫度,控制降溫速率,增加溫度梯度(溫度梯度控制按JBJ224-91規程規則,砼澆灌承臺的降溫速度不宜大於1.5℃/d,因砼總體降溫遲緩,可充沛發揚砼徐變特性降高溫度應力),使砼內外溫差控制在25℃以內。為到達此目的要及時對砼溫度停止測量,隨時測量內外溫差,以調整掩蓋保溫資料厚度,當內外溫差小於25℃時,可逐漸撤除保溫層。
  3.4.1掩蓋保溫資料厚度計算
  d=0.5Hλ1(Ta-Tb)K/λ2(Tmax-Ta)
  d—保溫層厚度;H—砼承臺厚度(m)
  λ1—保溫資料導熱係數(W/HK),草袋取0.055
  λ2—砼導熱係數(W/HK),取2.5;Tmax-砼最低溫度
  Ta—砼外表溫度;Tb—大氣溫度(可按均勻氣溫取值)
  K—傳導係數修正值,取1.0
  d=0.5×6.9×0.055×(44-5)×1.0/2.5×(69-44)=0.08(m)
  所以應採用四層塑料薄膜和四層草袋掩蓋養護。
  3.4.2蓄熱保溫日子計算
  按砼最低溫度69℃計算,砼澆築後半個月內以日均勻溫度5℃計算,撤除保溫層日子以砼承臺中心溫度與外界溫差小於25℃為規範,則承臺中心最低溫度應降到25+5=30℃以內。最低溫度降溫數為69-30=39℃,按日均勻降溫1.5℃計算,則需求39/1.5=26d,故保溫日子不得少於26d,詳細應以實測溫度計算溫差決議。
  鑑於本工程為150m超高層構造,承臺體積大,僅根底大體積砼的工程造價約為700萬元左右,又值夏季施工,建立、設計、監理、施工等單位對溫控方案非常注重,經過技術可行性方案比擬,最初決議選用掩蓋蓄熱保溫法,根本上到達溫控目的。