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2接頭管的起拔
施工過程中接頭管的起拔是施工的重要環節,施工過程中進行接頭管起拔的設備主要有專業的起拔機以及吊車。對此需要注意,在進行接頭管的起拔過程中,起拔時間必須予以重視,接頭管起拔時間大多會依照混凝土初凝時間進行確定。因此對接頭管起拔時,應當考慮到混凝土初凝問題,采取上下微動的方式對接頭管的起拔進行操作,勤拔、少拔是接頭管起拔的主要原則。通過這一原則,接頭管對混凝土的破壞降至最低,且二者之間的粘結力也逐漸降低,從而提高混凝土結構的完整性。一旦接頭管起拔工作完成,則顯示二期槽孔作業應當開始了。在完成墻體施工以后,應按照國家標準,對其質量進行評估。在評估中也需與實際相結合,槽孔的精度應略高于國家標準。另外,墻的深度和孔斜率也息息相關,若是墻的深度大于25m時,孔斜率應小于6%,若是墻的深度小于25m時,那么孔斜率應控制在8%以內。
3質量控制有效措施
3.1原料方面
對于制備混凝土的原材,應進行擇優選用。選擇的礦渣硅酸鹽水泥應具有較低的標號,選用的砂子最好為純凈的天然細砂,選用的骨料應將其直徑控制在設計要求的范圍內,一般采用天然礫石或是卵石等材料。為了適當地延長混凝土初凝時間,可在拌和混凝土時,摻雜一些粉煤灰進去。此外,質量合格的混凝土應具備和易性好、流動性好、防滲性高、強度高、以及彈性好的特點,只有使用這樣的混凝土,才能滿足混凝土防滲墻澆筑的需要。
3.2泥漿方面
泥漿在混凝土防滲墻的建筑中是非常關鍵的,它的主要作用是穩定槽孔壁,也可以讓槽孔內的殘渣懸浮起來,還能和冷卻鉆具。當泥漿用來固壁時,它需要具備較好的流動性、化學穩定性以及物理性能。在其充當固壁時,應盡量將泥漿中的細砂顆粒除去,以防其影響到固壁效果。若是在地質較為特殊的地段進行施工,可選擇添加一些外加劑在泥漿中,也可選用膨潤土來代替,確保泥漿的穩定性能達到標準,從而提高孔壁的穩定性能。
3.3槽孔施工方面
若是出現槽口坍塌或是導墻斷裂的現象時,應及時地移走鉆孔設備,且回填槽孔,還應將斷裂的導墻進行拆除,然后再對孔口的土體做加固處理,并重新修筑導墻。若是槽孔內導墻下出現局部坍塌時,則應先用粘土回填坍塌的部位,然后回填低標號混凝土,等到混凝土凝結固化以后,才重新挖掘槽孔。需要注意鉆頭、鋼絲繩以及鉆頭梁的狀況,若是發現磨損,應及時進行補焊,防止卡鉆。
1.引言
大體積混凝土由于水泥凝結硬化過程中釋放出大量的水化熱,形成較大的內外溫差,當溫差較大超過25℃時,混凝土內部的溫度應力有可能超過混凝土的極限抗拉強度從而產生溫度裂縫,同時混凝土降溫階段如果降溫過快,由于厚板收縮,又受到強大的摩阻力,可能導致收縮貫穿裂縫。此外,混凝土本身的收縮也可能造成裂縫的產生。因此大體積混凝土存在的主要問題是裂縫的控制。
2.大體積混凝土的概念
目前國內對于大體積混凝土尚無一個明確的定義。我國有的規范認為,當基礎邊長大于20m,厚度大于1m,體積大于400m3時稱大體積混凝土;有的則認為混凝土結構物實體最小尺寸等于或大于1m,或預計會因水泥水化熱引起混凝土內外溫差過大,導致裂縫的混凝土為大體積混凝土。
3.大體積混凝土的主要類型
目前主要根據混凝土的種類和要求的性能進行分類。按照混凝土種類主要分為不含鋼筋的素混凝土、含鋼筋的鋼筋混凝土或摻入鋼纖維的鋼纖維混凝土;按照要求的性能主要分為干硬性混凝土、低流態混凝土、高流態混凝土和常態混凝土等。
4.大體積混凝土的特點及施工技術要求
大體積混凝土結構厚、體形大、鋼筋密、一次澆注量大、施工時間長、施工工藝要求高、受環境影響大,澆注完畢后,由于體積過大,造成混凝土水化熱大,溫度場梯度大,混凝土“內熱外冷”極易產生裂縫。工程實踐證明,大體積混凝土施工難度比較大,混凝土產生裂縫的機率較多。
5.大體積混凝土裂縫的主要類型
5.1干縮裂縫
混凝土干縮主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質和用量、外加劑的用量等有關。是混凝土內外水分蒸發程度不同而導致變形不同的結果:混凝土受外部條件的影響,表面水分損失過快,變形較大,內部濕度變化較小變形較小,較大的表面干縮變形受到混凝土內部約束,產生較大拉應力而產生裂縫。
5.2塑性收縮裂縫
塑性收縮裂縫一般在干熱或大風天氣出現,裂縫多呈中間寬、兩端細,且長短不一,互不連貫狀態。常發生在混凝土板或比表面積較大的墻面上,較短的裂縫一般長20~30cm,較長的裂縫可達2~3m,寬1~5mm.從外觀分為無規則網絡狀和稍有規則的斜紋狀或反映出混凝土布筋情況和混凝土構件截面變化等規則的形狀,深度一般3~10cm,通常延伸不到混凝土板的邊緣。
5.3沉陷裂縫
沉陷裂縫的產生是由于結構地基土質不勻、松軟,或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致?;蛘咭驗槟0鍎偠炔蛔悖0逯伍g距過大或支撐底部松動等導致混凝土出現沉陷裂縫。特別是在冬季,模板支撐在凍土上,凍土化凍后產生不均勻沉降,致使混凝土結構產生裂縫。
5.4溫度裂縫
溫度裂縫多發生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區的混凝土結構中。混凝土澆注后,在硬化過程中,水泥水化產生大量的水化熱。由于混凝土的體積較大,大量的水化熱聚積在混凝土內部而不易散發,導致內部溫度急劇上升。而混凝土表面散熱較快,這樣就形成內外的較大溫差。較大的溫差造成混凝土內部與外部熱脹冷縮的程度不同,使混凝土表面產生一定的拉應力。當拉應力超過混凝土的抗拉強度極限時,混凝土表面就會產生裂縫,這種裂縫多發生在混凝土施工中后期。
6.大體積混凝土裂縫的材料控制技術
6.1水泥的合理選取
優先選用收縮小的或具有微膨脹性的水泥。因為這種水泥在水化膨脹期(1~5d)可產生一定的預壓應力,而在水化后期預壓應力部分抵消溫度徐變應力,減少混凝土內的拉應力,提高混凝土的抗裂能力。
6.2骨料的合理選取
選擇線膨脹系數小、巖石彈性模量低、表面清潔無弱包裹層、級配良好的骨料,這樣可以獲得較小的空隙率及表面積,從而減少水泥的用量,降低水化熱,減少干縮,減小了混凝土裂縫的開展。
6.3盡可能減少水的用量
水對混凝土具有雙重作用,水化反應離不開水的存在,但多余水貯存于混凝土體內,不僅會對混凝土的凝膠體結構和骨料與凝膠體間的界面過度區相的結構發展帶來影響,而且一旦這些水分損失后,凝膠體體積會收縮,如果收縮產生的內應力超過界面過度區相的抗力,就有可能在此界面區產生微裂縫,降低混凝土內部抵抗拉應力的能力。再者,大體積混凝土一般強度都不是很高。
7.混凝土凝結硬化過程的控制
宏觀上,硬化混凝土在約束條件下,收縮變形會產生彈性拉應力,拉應力的近似值最初可假定為楊氏模量和變形的乘積,當誘導拉應力超過混凝土的抗拉強度時,混凝土材料就會開裂。但事實上,由于混凝土是一種兼具粘性和延展性(徐變)的復雜相組成的非均質材料,一些應力被徐變松弛所釋放,混凝土是否產生裂縫是徐變應力松弛后的殘余應力所決定。
8.外加劑與摻合材料的控制
8.1粉煤灰
混凝土中摻用粉煤灰后,可提高混凝土的抗滲性、耐久性,減少收縮,降低膠凝材料體系的水化熱,提高混凝土的抗拉強度,抑制堿集料反應,減少新拌混凝土的泌水等。這些諸多好處均將有利于提高混凝土的抗裂性能。但是同時會顯著降低混凝土的早期強度,對抗裂不利。試驗表明,當粉煤灰取代率超過20%時,對混凝土早期強度影響較大,對于抗裂尤其不利。
8.2硅粉
(1)抗凍性:微硅粉在經過300~500次快速凍解循環,相對彈性模量隆低10~20%,而普通混凝土通過25~50次循環,相對彈性模量隆低為30~73%.(2)早強性:微硅粉混凝土使誘導期縮短,具有早強的特性。(3)抗沖磨、控空蝕性:微硅粉混凝土比普通混凝土抗沖磨能力提高0.5~2.5倍,抗空蝕能力提高3~16倍。
8.3減水劑
緩凝高效減水劑能夠提高混凝土的抗拉強度,并對減少混凝土單位用水量和膠凝材料用量,改善新拌混凝土的工作度,提高硬化混凝土的力學、熱學、變形等性能起著極為重要的作用。
8.4引氣劑
引氣劑除了能顯著提高混凝土抗凍融循環和抗侵蝕環境的能力外,能顯著降低新拌混凝土的泌水,提高混凝土的工作度,降低混凝土的彈性模量,優化混凝土體內微觀結構,提高混凝土的抗凍性能。
9.結語
大體積混凝土結構裂縫的發生是由多種因素引起的。各類裂縫產生的主要影響因素有幾種:一是結構型裂縫,由外荷載引起的。二是材料型裂縫,主要由溫度應力和混凝土的收縮引起的。目前控制和解決的重點是溫度應力引起的混凝土裂縫。
在購買混凝土相關原材料的時候,要注意兩個方面。一是應當根據工程的實際情況,選擇適合工程的材料。不同的土木工程,對混凝土的體積、承載力的要求都是大不相同的,混凝土的特性也是不同的。舉例來說:橋梁的大體積混凝土和高層建筑的混凝土所要選擇的混凝土類型就有很大的差別?;炷恋男阅苤苯尤Q于材料,所以在購置原材料的時候一定要注意工程本身的需求。除此之外,還應當注意在選購原材料的時候選擇質量和信譽有保障的正規廠家,避免在采購環節就出現質量隱患。上述原則是對于選擇骨料和水泥等的要求,對于水來說,很多施工單位都不注意,認為水都是一樣的,其實這種觀念是錯誤的,不同地區的水質是不同的,水也有酸堿性等性能上的差異,在選擇水之前必須要進行細致的檢驗工作。除了骨料和水,必要時還要根據工程的需要購置一些外加劑。
1.2注意混凝土材料及混凝土的運輸
原料的運輸一般來說沒有特別的要求,但是一定要注意盡可能地減少運輸時間和減少振動,因為不斷地顛簸很可能就會使混凝土的性能發生改變。運輸時還應當特別注意的就是在陰雨天氣下的運輸是需要做好防雨工作的,否則,如果運輸的是原材料,就會影響其性能,直接變成不能使用的材料;如果是混凝土的話,將會直接影響其混合料的配比要求。
1.3進行混凝土的配置
混凝土的配置并不是簡單地將所有的材料堆放在一起進行攪拌即可,各種材料的比例和放置是有順序的。當然這個順序也不是固定的,是要根據當天的氣候狀況、施工進度等等外部的因素決定的。在配置混凝土的過程中,必須嚴格按照前期的相關實驗數據進行,特別是水量的控制一定要精確,結合當天的天氣來對水量進行控制。例如:在非常炎熱的夏天,要考慮到水蒸發的作用,要適當地多放一些水,而在冬季還要防止水凝固成冰,要不斷地攪拌。
1.4做好前期的其他準備工作
除了混凝土材料的購置、運輸與配置外,還應當做好其他的一些前期準備工作。舉例來說:很多橋梁的施工工程是需要大體積混凝土的,這些大體積混凝土往往需要多層澆筑,前期就要把場地清理干凈,也要觀察上一個處理環節是否已經完成。要對相關的隱蔽工程進行驗收處理,也要確保模板支撐體系的牢固。最為重要的一點是一定要做安裝好溫度的測量工具,能夠實時地了解混凝土的溫度情況。
2土木工程混凝土施工相關技術分析
在施工中,也有很多的要點需要注意。要點有很多,文章拘于篇幅問題不可能一一羅列,在這里僅將重要的幾個點進行闡述。首先,就是溫度的控制。在前期的準備工作已經準備了測溫管,但是還應當了解混凝土發熱的原理來進行針對性的處理?;炷恋膬炔繜崃拷^大部分是由水泥造成的,水泥遇水會發生反應,會放出大量的熱量。那么在某些工期比較緊,天氣比較炎熱的情況下,混凝土的配置和澆筑盡量選擇在太陽落山以后,或者盡可能選擇一些水熱化較低的混凝土類型,例如:硅酸鹽水泥制成的混凝土。而在寒冷的冬天,則需要進行相關的保溫措施,因為混凝土表面的迅速凝結會使內外的壓力不盡相同,成型以后會造成裂縫的出現。其次,在澆筑時應當注意一些要點。第一,應當嚴格按照既定的工序來進行澆筑活動,即先自然流淌、水平分層;進而斜向分段;最后一次到頂。在配置的時候可以加水調整,但是在澆筑的過程中,嚴禁隨意地向混凝土中間加水,這樣會造成離析等現象的出現,嚴重降低混凝土的強度。第二,在分層澆筑的時候一定要確定之前澆筑的一層是否已經被覆蓋,并且要對兩次澆筑之間的時間間隔進行把握,防止裂縫的出現。第三,混凝土的振搗工作應當對不同部位進行多次振搗,振搗的位置和強度都應當有具體的要求。
我國的輕集料混凝土技術經歷了半個多世紀的發展,取得了可喜的成績,也存在不少令人焦慮的問題。在這新世紀剛來臨之際,回顧過去,展望未來,將使我們更加振奮精神去迎接新的世紀。
1.20世紀回顧
1.1從無到有,建立了自己了輕集料技術發展體系
輕集料品種繁多,原材料來源復雜。各國根據自己的特點,都有自己發展輕集料技術的一套辦法。我國各種輕集料的資源非常豐富,天然輕集料、工業廢料輕集料和人造輕集料的原材料比比皆是。受資金和技術等條件的限制,在20世紀80年代前我們著重于天然和工業廢料輕集料的開發和應用,當然也十分重視人造輕集料生產技術的研究。
由于天然和工業廢料輕集料性能有一定局限性,且隨著輕集料在工程中應用水平的日益提高,經過長期研究和摸索,至今我國已基本形成一個以地方資源(頁巖和粘土)及某些工業廢料(粉煤灰)為主要原材料,以回轉窯為主要生產設備的人造輕集料的生產體系,為今后輕集料生產與應用技術的大發展奠定了良好基礎。
1.2生產和應用技術發展到一定水平
輕集料及其混凝土的生產與應用技術在上世紀50年代前一無所有。雖然,從50年代中期開始,對輕集料混凝土的研究與應用已逐步展開,人造輕集料的研制及其在保溫絕熱墻體中的應用已受到重視。但生產和應用水平都是很低的。到70年代末,80年代初,人造輕集料的年產量長期徘徊在40萬方立米左右;最高強度標號為300#的輕集料混凝土在工程上應用還很少。
但隨著我國國民經濟和科研工作的深入發展,至90年末人造輕集料的年產量已迅速發展到300多萬立方米,且在應用水平上也有顯著提高。以應用量達80%以上的輕集料混凝土小砌塊墻體來說,由于超輕陶粒的普遍推廣,其保溫性能都大大優于80年代以前的水平。雖然,這個時期結構輕集料混凝土的生產與應用,在總量比例方面看是下降了,但其應用水平卻大大提高了。CL30-CL40的高強輕集料混凝土已在高層、大跨的土木工程中較多的應用了。現在CL50以上的高強、高性能輕集料混凝土的研究開發已經起動。
1.3在大量科研基礎上,標準化體系已基本建立
與普通混凝土不同,輕集料的多孔性給其混凝土及結構的技術性能帶來諸多的特殊性。從上世紀70年代末開始,在國家有關部、委的積極支持下,對我國各地區的各種輕集料及其混凝土的各種技術性能和構性的基本性能進行全面系統的試驗研究,同時,對60年代以來,我國輕集料混凝土在工業與民用建筑、橋梁等工程中的應用,重點進行了調查研究,并在此基礎上編制了相應的技術標準和規程、規范。
到80年代末已初步形成了從原材料到混凝土材料及結構設計、施工所必要的標準化體系。其中,有的已在90年代又進行了修編,使之更為完善。
近年琰,尚缺的輕集料混凝土在橋梁中的應用技術規程,也在各有關單位的大力支持下,正在加緊編制。
2、主要問題和差距
2.1輕集料產量仍然很低
據資料介紹,上世紀70年代,一些發達國家輕集料生產與應用正處于顛峰期。美國年產量曾達2300萬立方米,80年代末原蘇聯則迅速發展到5000多萬立方米,其中人造輕集料約占85%。到90年代末,美、蘇和歐州一些國家,由于能源、環保及工程建筑飽和等因素的影響,輕集料的產量基本上不增長,有的則大幅下降。例如,蘇聯解體,經濟大幅度下滑,很多輕集料生產廠紛紛關閉。目前,除俄羅斯及獨聯體各國的年產量尚無據可查外,據介紹,日本國產僅約100萬立方米,英國年用量約為250萬立方米,美國從1993-1998年的年產量則約為500-550萬立方米。
雖然,我國人造輕集料的生產早已擺脫低產量、長期徘徊的陰影,目前正處在上升發展時期。但作炎一個擁有13億人口且國民經濟建設正在迅速發展的大國來說,年產300萬立方米的輕集料確是太少了。很多地區早已發現,很多工程建設需要輕質高強的人造輕集料,由于找不到生產廠家,或由于有的廠家不能連續大量供貨,需要從外地(或國外)購入,增加造價,或由于質量不能滿足使用要求,而無法采用。
顯然,這個問題已經成了當前影響輕集料混凝土應用技術迅速發展的主要障礙。
2.2工藝設備落后
在人造輕集料生產工藝和設備的研制方面,雖然早已解決了超輕陶粒和高強陶粒的生產和質量問題,但與國外相比,在工藝和設備方面差距卻是較大的。我們的陶粒廠不僅生產規模小,產量低,而且能耗大,污染嚴重,設備簡陋。早在上世紀70年代,國外的人造輕集料生產廠已向大型化方向發展?,F在一些年產50-100萬立方米的陶粒廠已屢見不鮮,而我們年產5萬立方米以上的陶粒廠在全部陶粒廠中僅占10%左右。
對90年代以前引進的一些新的生產工藝,如窯內成球工藝,未能及時跟蹤研究,消化吸收,為我所用。對致使這種既節能,成本也較低的新工藝,至今未能在我國開花結果。
對90年代以來的一些新工藝,包括無膠結料的全粉煤灰輕集料,不吸水或吸水很少的高性能輕集料,以及人造輕集料生產的大型化和全自動化等的研究,都還未能引起普遍關注,真正列入我們的議事日程。
另外,對諸如節約能源的非煅燒粉煤灰輕集料的生產與應用的研究,在我國起步并不晚,但因存在一些問題,未能繼續深入研究,而幾乎束之高閣,至今沒有突破性的新進展。
2.3新技術研究進展緩慢
假如說,我們承認陶粒生產工藝與設備方面與國外存在著較大差距;那么,更應該承認,在輕集料新品種,新技術有研究與應用方面差距更大了。
長期以來,我國的輕集料混凝土主要在一般工業與民用房屋建筑中應用,且較多是用在小砌塊和條板的墻體中。在高層建筑和大跨度的橋梁中應用則很少。
雖然,現在,也能配制出抗壓強度達70Mpa的結構輕集料混凝土,但在工程中實際只用到CL40。在橋梁工程中的應用近幾年雖有所突破,最大跨度僅達35m。全用輕集料混凝土的工程(包括橋梁、橋面板、承臺、橋墩、基礎)和在舊橋改造中(修復、加固、加寬等)應用仍然很少。在采油平臺,水上漂浮物,船塢等特殊工程中應用更未見有所突破。
高強輕集料新品種、高性能輕集料的研制和應用進展緩慢。在工程施工中,混凝土的澆灌技術,大量仍采用常規的方法,泵送混凝土技術應用很少,尚未能適應現代化施工的要求。
3、新世紀展望
3.1總的目標
毫無疑義,必須考慮的一個重要問題,是我們不能再像以前那樣,關起門來,考慮我們自己的事了。和其它行業一樣,在加WTO以后,我們建筑業市場將更加開放,輕集料行業也將面臨著與國外同行在各方面的競爭。
因此,我們應該在已經取得成就的基礎上,充分發揮我們的優勢,保持或超過以前每年平均增長20%的發展速度,爭取在21世紀,用10-15年時間,使我國輕集料及輕集料混凝土技術趕上或超過發達國家曾達到最高發展水平。
3.2機遇和條件
我國的工程建設持續發展和加入WTO是前所未有的機遇。我們要很好把握這個時機,可能給我國的輕集料工業帶來比以前更高的發展速度。
這個機遇給我們帶來至少如下三個有利條件:
⑴資金條件—資金是事業發展的重要條件之一。以前我們的發展只能靠國家投資一條路子,現在路子更多了。國內一些有遠見的企業家已經看準了這塊尚未被人完全認識和開發的處女地——輕集料市場,有的已開始行動。國外有一些企業家也正躍躍欲試,談合作、談投資、談技術轉讓、談建廠的越來越多。可預見,不久的將來,投資的熱潮是會到來的。
⑵技術條件—如前所述,經過半個世紀的努力,我們取得的成績和經驗,已為我們今后的大發展奠定了良好基礎。加入WTO后,國外輕集料生產與應用的一些新技術,也會直接進入我國的市場,這對我國輕集料技術的發展將有更大的促進。這幾年,美國林-楊公司的介入已經可以充分說明這個問題。
⑶市場條件—國內外大量的工程實踐已經證明,輕集料混凝土是一種比普通混凝土具有更優越性能和更高經濟價值的一種新型建筑材料。但由于種種原因特別是人的保守思想,嚴重阻礙著它的應用市場的發展。加入WTO后,國外輕集畔混凝土技術的應用于經驗對擴大我國這方面的市場,必將有更大的促進。更大的撞開這個市場的大門,我國輕集料工業一定會有更大的發展。
3.3可能的發展途徑
這種新的機遇和發展條件下,面對我國蓬勃發展的工程建設,20世紀70年代出現在發達國家的輕集料混凝土技術大發展問題,在進入21世紀的初期必將在我國出現。基于這個看法,我們預計:
⑴輕集料品種的結構組成將有較大變化。
·天然輕集料產量將大幅度降低;
·以粉煤灰、尾礦粉和河川污泥為主要原料的綠色輕集料將大量推廣應用;
·高強度比、低吸水率的高性能輕集料將完成研究開發到應用的全過程;
·綠色超輕陶粒將成為生產量最大的人造輕集料;
·綠色破啐型高強度高性能陶粒將投入生產;
·非煅燒粉煤灰輕集料將成為輕集料族的正式成員;
·15-20年后,我國人造輕集料的年產量將達5000萬立方米以上,居世界首位;
·人造輕集料的成本將大幅度降低。
⑵輕集料生產工藝設備有新的發展
·原材料的微米磨細技術和無膠結料陶粒成球技術得到推廣應用;
·破碎型陶粒的破碎新技術得到廣泛應用;
·利用化學工業廢料加工成的節能燃料將成功開發、應用;
·單機年產量為10-20萬立方米的多功能陶粒生產設備將重點發展;
·陶粒生產設備向自動化、無污染的方向發展取得顯著成績。
⑶輕集料混凝土及其應用技術迅速發展
·一般強度等級的結構輕集料混凝土將高性能化;
·CL40以上的高強性能陶?;炷翉V泛應用;
·結構輕集料混凝土泵送施工將普及;
·綠色超輕陶?;炷列∑鰤K和輕質條板在墻改材料將占主導地位;
·結構輕集料混凝土在多、高層房屋建筑(含鋼結構)的樓板、墻體工程中較多應用;
·高強、高性能輕集料混凝土在橋梁工程(含立交橋、高架橋)中更多地應用;特別是在舊橋的改造、修補、加固和擴建中應用將更為廣泛;
·高性能陶?;炷猎诓捎推脚_、水上漂浮物、船塢等特殊工程中已較多應用。
⑷輕集料混凝土技術的科研、設計及標準化工作進一步深化
在混凝土施工的過程中,尤其是新澆混凝土,當水泥與液相狀態的水發生化學反應以后,就會產生復合物,可以將砂石與鋼材等材料緊緊地結合在一起。但是一旦新澆混凝土處于低溫狀態下,就會造成這一化學速度減慢,甚至是混凝土強度的增長延緩。當水的溫度降至4℃以后,并持續降低時,就會出現水體積增加的現象,如果水泥在水化作用時所需要的水被凍結了,就會造成化學反應終止,這樣就會對水泥晶粒結構產生永久性的傷害。
1低溫環境對混凝土性能所產生的影響
1.1影響早期性能
混凝土一旦發生受凍現象,就會造成物理力學的性能發生改變。經過相關調查可以看出,在低溫環境下混凝土澆筑的初凝時間與終凝時間都會被延長,尤其是終凝時間延長比較明顯。且在低溫環境下,混凝土表面所產生的水蒸氣會結成水,這樣也就加大了水灰比,最終也就造成了混凝土強度雨季表面的抗滲能力降低。由于混凝土發生了早期受凍的現象,因此也就造成了結構被破壞,降低了后期的強度,且如果結凍時間早,強度損失也就更大。
1.2降低混凝土的強度
在低溫狀態下,在一定程度上混凝土強度會增長,但是也會產出一定的水化作用。尤其是當溫度逐漸降低以后,強度的增長也就更加緩慢了。在溫度降至5℃左右時,水化作用減慢。當溫度降至0℃左右時,水化作用停止。在發生凍結以后,混凝土硬化程度就會受到溫度、水分以及空氣含量等因素的影響。且在混凝土中,所存在的游離水發生結冰現象,這樣水分體積就會出現膨脹,在其內部也就會產生出相應的凍脹應力,尤其是當早期強度不足以抵擋凍脹力時,其內部就會發生裂縫。這樣在鋼筋的周圍也就形成了一定的冰膜,減低了鋼筋與混凝土之間的粘結力,減少了強度。所以當溫度降低到5℃左右的過程中,施工人員應當要立即采取有效的保護措施,避免出現早期受凍的現象[1]。
1.3降低混凝土的耐久性
在低溫環境下,混凝土中的水分會發生結冰膨脹的現象,這樣也就造成了混凝土出現裂縫,尤其是在荷載作用逐漸加大的影響下,就會降低混凝土的抗裂、抗凍以及抗水滲等性能,這樣也就降低了混凝土的耐久性。
2混凝土冬季施工
2.1控制好水灰比
在冬季進行混凝土施工的過程中,要控制好水灰比,并根據實際要求適當提高水泥的實際使用量,同時還可以采用早強硅酸鹽水泥。通過相關調查可以看出,適當采用引氣外加劑與早強劑等可以有效縮短混凝土的凝結時間,這樣在一定程度上也就提高了混凝土的早期強度[2]。2.2保護好原材料的溫度在實際施工過程中,要適當對原材料進行保溫處理。水泥是不能直接進行加熱的,因此就可以將水泥放置在儲罐中,在也要包裹上保溫的棉氈。對于砂石來說,在冬季進行露天堆放很容易發生結霜與起冰等現象,因此必須要鋪蓋上塑料的篷布進行保溫,避免砂石表面發生結冰的現象。而對于攪拌用水來說,就可以采取底部生火加熱等方法來保證攪拌用水滿足溫度要求。
2.3改善混凝土拌制與澆筑
為了避免對混凝土進行拌制過程中熱量的損失,因此要對攪拌站進行封閉管理,同時還要適當采取保溫措施。此外,還可以采用容量較大的攪拌機來進行攪拌,以此來提高攪拌量,保證工作效率。另外,在進行投料的過程中,要嚴格遵守攪拌的順序,先加入骨料與水,這樣就可以利用水溫來溶解骨料上的冰霜,提高了骨料的溫度,當進行預攪拌以后,就可以加入水泥了,同時還要控制好攪拌的時間[3]。另外,為了保證混凝土在運輸過程中的溫度,還可以采用將罐車的儲罐外層包裹上保溫的帆布,或是用熱水清洗儲罐,在運送到施工區域以后,要立即進行澆筑施工,以此來降低溫度的損耗。
2.4做好混凝土澆筑后期的養護工作
為了保證混凝土澆筑的質量,可以采取分批澆筑或是暖棚綜合法進行養護。暖棚綜合法進行養護其實就是在磨房的周圍利用棉被進行封閉處理,這種棉被在北方極為常見,因此購買也比較便捷與經濟。此外在暖棚中還可以利用火爐或是暖風機等進行加熱,以此來保證棚內的溫度,達到保溫的效果。另外,為了避免混凝土溫度過高,就可以適當放置鋼板,以此來避免溫度的集中?;蚴强梢圆捎脽o煙煤來保證混凝土表面的干凈。采用暖棚綜合法可以保證混凝土不發生凍害,在保證質量的同時,還提高了工作的效率。但是這種方法也存在一定的缺陷,就是經濟消耗大,費用高。加之搭建暖棚的過程中需要耗費大量施工材料與人力,因此也就延長了準備的時間。
3冬季混凝土施工要點
3.1施工的要求
在進入到冬季以前,施工企業就要制定出生產計劃,盡可能地避免在冬季進行施工,或是減少在冬季施工的工作量。其中要注意的是當不可避免需要在冬季進行施工時,要保證施工的安全與質量,同時還要注重施工圖紙的科學合理性,不僅可以避免能源與材料的過度消耗,還可以有效縮短工期。此外在進行冬季施工的過程中,還應當落實好各個環節的施工設備與材料,以此來保證可以在冬季中進行連續施工,或是要制定出科學的施工方法,以及質量安全監管措施,同時還要提前采買好保溫材料與加熱設備等,保證保溫措施滿足實際要求。其次是要對施工人員進行相關的技術培訓工作,加強施工人員的冬季施工安全意識,同時還要規范好相關的施工要求,嚴格遵守施工方案進行施工,在保證人身安全的前提下保證施工的質量。最后是要做好技術交底工作,落實施工現場的安全責任人,及時記錄施工測溫數據等。且在進行施工時,還要嚴格遵守施工方案進行施工管理,并及時進行測溫,保證冬季混凝土的施工質量[4]。
3.2冬季混凝土施工技術要求
在冬季進行混凝土施工的過程中,可以選擇早強型的普通硅酸鹽水泥,這樣可以保證在混凝土發生初凝時不會受到凍害。其次是要選擇一天溫度最高的時間進行混凝土澆筑,同時要保證混凝土施工配比的科學合理性,并選擇一些適應性強的減水劑,以此來保證混凝土具備一定的抗凍能力,同時在進行攪拌的過程中,還應當要控制好投料的先后順序。此外還應當要避免混凝土在運輸過程中熱量的過度消耗,在運輸的過程中,還要規劃好運輸的路線,減少運輸的時間。此外還要及時清除鋼筋上的垃圾,只有保證溫度滿足最基本的要求以后,才可以進行澆筑。
4結束語
綜上所述,在冬季進行混凝土施工的過程中,必須要制定出詳細的施工方案,這樣才能加強對施工過程的管理,同時還應當及時采取有效的措施,減少冬季施工的風險。此外還要做好各個環節的施工控制工作,這樣才能保證混凝土的施工質量。
作者:唐鵬 陶毅 單位:江蘇鹽城水利建設有限公司
參考文獻:
[1]余春華,葉奎利,袁鳳友,等.新邳洪河閘隔水墻混凝土施工中的裂縫控制[J].水利建設與管理,2007(8):673-674.
2填充工藝
2.1準備工作
完成體系轉換。當拱軸線線型調整檢查合格后,即可對各個鋼管拱肋拼裝節段進行體系轉換施工。各個鋼管拱肋拼裝節段體系轉換主要包括:
(1)完成各個接頭的焊接(從拱頂往拱腳方向對稱進行焊接);
(2)完成拱肋接頭焊接后,將拱腳弦管與拱腳預埋管焊接,將上、下弦管與預埋管焊牢,使鉸接初步固結。
2.2施工階段
2.2.1下層系桿張拉。鋼管拱節段體系轉換完成后,完成下層系桿第一次張拉,張拉力由監控單位提供。張拉系桿前,三角區所有橫梁預應力和三角區縱向預應力均必須張拉壓漿完成。
2.2.2配合比設計。本橋設計要求管內頂升灌注混凝土C50微膨脹混凝土。根據現場實際施工條件,如法蘭處管徑變小、頂升高度較高,距離較長等諸多因素,致使頂升灌注混凝土施工難度大,因此,對頂升灌注泵送混凝土配合比必須達到如下要求:
(1)具有良好的可泵性,即塌落度大(入泵22~26cm)、和易性好、流動性高(擴展度55~65cm)、不泌水、不離析、自密性好;
(2)具有補償收縮性,微膨脹,水中養護14天的最小限制膨脹率≥2.5×10-4;
(3)初凝時間大于16小時,終凝時間大于18小時;
(4)膠凝材料最少用量不得小于350kg/m3,水膠比不宜大于0.5。
2.2.3出漿孔、出氣孔、灌注孔以及出渣孔的布置:
(1)出漿孔:在每根鋼管拱拱頂處開一個Φ125mm的孔,孔周鐵板加強處理,并外函一節內徑為125mm鋼管(壁厚6mm,長150cm),鋼管豎直向上,用于排氣出漿孔;
(2)出氣孔:為了確保壓注混凝土流動順利,方便觀察管內混凝土流動進展情況,沿鋼管軸線方向的上方每隔15~20m設置一個Φ50mm鋼管出氣孔。當出氣孔冒混凝土時,馬上用鋼板焊接蓋住封閉出氣孔,防止出氣孔外流混凝土泄壓;
(3)灌注孔:下弦管灌注孔設在離拱腳約1.5m處的鋼管側面,以方便接泵管。灌注孔外接一節混凝土輸送泵管,輸送泵管與鋼管焊接固定,同時保證鋼管軸線呈30°~50°夾角。上弦管灌注孔設在離拱腳約2.5m處的鋼管頂部,同樣外接一節混凝土輸送泵管,與鋼管軸線的焊接固定角度同下弦管。灌注孔與輸送泵管管路之間設置安裝一個M125截止閥;
(4)臨時出渣孔:在拱肋底部設置臨時出渣孔,尺寸和結構同排氣孔,便于清水和渣物流出。以上開孔,均必須在合攏前開好。
2.2.4焊接質量和鋼管拱線形監測。鋼管拱鋼管混凝土灌注前,必須對鋼管拱肋各個拼裝節段的焊接接頭進行細致檢查、檢測,確保焊縫滿足設計規范要求。同時對鋼管拱高程、軸線進行測量,并記錄好數據,作為對拱肋在混凝土灌注過程中線形變化的基礎數據。
2.3混凝土供應和混凝土輸送泵選用
首先,混凝土輸送泵的額定泵送能力應不小于灌注速率或實際混凝土供應量的2倍;輸送泵的額定壓力須滿足最大泵送壓力,即靜壓力和泵送壓力疊加之和。其次,混凝土輸送泵的泵送高度應大于1.5倍的灌注高度(即拱腳至拱頂的高度)。秋湖里大橋要求輸送泵的額定揚程大于60m。根據以上要求,選擇HBT60-16-90S(最大理論垂直輸送距離270m,最大理論水平輸送距離1200)拖式混凝土高壓輸送泵,分配閥為S形擺管閥,最大理論輸出量60m3/h,出口處最大壓力為16MPa,電機功率為90kW,4#和5#墩上、下游附近各布置1臺HBT60-16-90S輸送泵。在鋼管拱混凝土灌注前,混凝土攪拌站和混凝土輸送泵進行聯動試車,確保所有拌和輸送設備正常運行。
2.4鋼管混凝土灌注
2.4.1濕潤輸送泵管?;炷凛斔捅霉芙油ê螅热瘫盟屯ㄇ逅?,一方面利用清水濕潤所有的輸送泵管,另一方面檢查輸送泵管工作是否正常、泵管接頭處是否有滲漏的情況。
2.4.2泵送水泥砂漿?;炷翉倪M料管出來后,在重力作用下填充管口以下的空腔直至淹沒進料管口,以后混凝土在泵送壓力下向上流動,此時粗骨料先下落,所以泵送混凝土前首先泵送1m3高強度水泥砂漿(即將混凝土配合比中石子扣除),以免粗骨料反彈以及接頭處混凝土質量差,同時砂漿還可在泵送過程中起到管壁的作用?;炷撂畛涔嘧⒔咏瓿蓵r,利用混凝土將砂漿排除鋼管之外。
2.4.3填充灌注混凝土。在開始壓注前,將截止閥擋板抽出,在擋板兩側涂滿黃油,再將擋板插入閥中但不穿入泵管內,以便壓注后擋板能順利插入混凝土中起到止漿作用。待焊縫冷卻后壓注少量混凝土通過壓注口,繼續壓注混凝土直至拱頂。水泥砂漿的目的是減小混凝土與管壁之間的摩擦力。壓注過程中,根據排氣孔觀察到的情況隨時補漿。壓注過程中通過調整控制兩岸混凝土輸送泵的泵送速度,確保壓注均勻、對稱,并通過錘擊鋼管管壁辨別管內是否空心的方法了解混凝土壓注的高度,以此憑據調整混凝土的壓注速度,控制兩岸混凝土壓注進度對稱。當混凝土壓注至接近拱頂面時,嚴格控制壓注速度,以防止混凝土超過拱頂截面引起鋼管拱振動。混凝土到達拱頂時,通過交替泵送兩岸混凝土將砂漿從拱頂出漿孔排除,待出漿孔有混凝土溢出后,利用鋼筋出漿管內的混凝土,將氣體和浮漿排出,直至良好的正?;炷翉某鰸{管溢出,兩岸輸送泵停止泵送,穩壓2分鐘,并關閉壓注管處的閥門且不得漏漿,防止混凝土回流。拆除輸送泵接頭,接通下一根鋼管填充灌注的泵管路,開始填充灌注下一根鋼管。如此循環。每次一個循環灌注完成時,鋼管內混凝土均不得初凝。進行下一次鋼管混凝土填充灌注前,對前一次灌注混凝土強度進行檢測,確保前一次混凝土達到設計要求。
2.5出漿孔、灌注孔填充灌注后的處理
待鋼管混凝土填充灌注完成并混凝土終凝后,割掉灌注用的泵管和出漿管,并用原開孔保留的鋼板進行封閉焊接,并在表面進行防腐涂裝處理,以防雨水進入。
在道橋混凝土施工過程中,對混凝土攪拌和配比的要求是十分高的。在混凝土配比之前首先應該對混凝土的配比比例做相應的實驗,然后根據實際的情況確定相應的比例。但是在實際的施工現場很多施工單位都做不到這一點,在混凝土配比過程中操作人員主要根據自身的主觀經驗去判斷,這就導致了澆筑過程中很容易出現開裂的現象,此外,混凝土在攪拌過程中,由于缺少人看管,導致中途停止現象十分嚴重。
1.2混凝土澆筑所產生的相關問題
在實際的操作作業過程中,混凝土澆筑的施工工藝比較復雜和繁瑣,所以在施工過程中總是會出現這樣或者那樣的問題。因此,在施工過程中應該格外的小心和謹慎,澆筑過程中應該對每一個流程都加以注意。此外,在澆筑之前的運行過程中,雖然對混凝土的澆筑以及道橋的結構不會產生多大的影響,但是忽視了運輸環節對混凝土澆筑的影響,同樣會影響到道路橋梁的整體施工進度,最終影響到施工的質量。另外,混凝土應該現用現配,運輸時間不應該過長,因此要求混凝土攪拌的攪拌廠要接近施工現場,方便運輸。
1.3混凝土水化熱的相關問題分析
混凝土水化直接受到了水泥水化熱的放熱速度以及其大小的影響。因此,從水化熱這個角度對混凝土結構進行分析我們發現,澆筑完畢之后其水化的速度越快所產生的溫度收縮就會越大,而所產生的溫度收縮越大就會對道橋結構整體的質量造成的影響也就越大。所以我們可以說,收縮過程裂縫的產生不僅會嚴重影響到整體道橋結構的質量,同時還會對結構物的耐久性和穩定性產生重要的影響。
2、道橋施工過程中混凝土施工應該注意的技術要點
2.1科學合理的配比混凝土
在選擇混凝土過程中,應該將經濟節約放在首位,并且還要保證混凝土中能夠添加一定量的對降低混凝土絕對升溫有利的物質,如水泥、攙和物以及外部添加劑。從而在最大程度上降低混凝土內部的水化反應,進一步減緩該反應的發生進程,降低因為溫度收縮對混凝土結構產生的影響,避免混凝土裂縫的產生。同時在配比混凝土過程中,要進一步的優化混凝土的配合比,也就是要根據實際的混凝土材料進行合理的配比實驗,以此來滿足道橋工程施工的要求。同時,混凝土在生產過程中其中會混有一定數量的砂石,因此,在施工過程中如果更換了新的混凝土應該對混凝土的砂石率和含水率進行實驗室測定,然后根據測定的結果重新確定混凝土的配比。
2.2嚴格按照要求進行混凝土攪拌
在理想條件下要想保證混凝土的施工質量出了要選擇合理的、性能優良的攪拌機之外,還應該嚴格遵守混凝土的攪拌原則,具體的內容主要包括首先,應該控制好攪拌的時間,并應該將投料的量控制在攪拌機的額定容量以下,這樣做就能夠有效的避免在攪拌過程中由于物料過多而產生攪拌不均勻的現象;其次,不同的攪拌機在工作過程中,其所要求的額定容量是不盡相同的,應該根據具體的機器容量限額對物料的配比進行合理的確定,計算出該型號機器的原料投放量和產出量,從而切實滿足攪拌的需求;最后,在投料過程中應該嚴格按照投料的順序進行,攪拌時應該按照原材料繳入攪拌同內容的順序不同做出合理的調整。
2.3縮短混凝土運輸時間
在整個混凝土工程施工過程中,合理、科學、持續的運輸對于提高混凝土的施工質量有著顯著的影響。科學合理的運輸主要是在運輸過程中應該盡量縮短混凝土從攪拌廠到施工現場的時間,并且還要保證運輸的連續性,不能間斷。因此,在混凝土澆筑過程中,對于采用滑升模板施工的項目工程和不允許遺留施工縫隙的混凝土結構應該保證混凝土運輸的持續性,同時在混凝土運輸過程中對其要求還是比較嚴格的,在運輸過程中不僅需要保持混凝土原來的特性,同時還需要盡量降低在運輸過程中出現的分層和流失的現象。
由于類似這樣的大體積混凝土工程比較常見,在混凝土施工過程前沒有對所有參建人員進行有針對性和詳細的施工技術交底,有些人員知道其中的內容,但是還有部分人員尤其是一線的施工人員都不怎么明白自己該做什么、怎么做、要達到什么要求以及什么是不能做的。這樣大家對大體積混凝土澆筑方法等施工技術沒有熟練掌握,就必然導致大體積混凝土施工中出現一些質量問題。
2混凝土配合比不當
在以往工程施工中,只是按照圖紙摻量的要求添加膨脹劑,沒有系統地對膨脹源進行選擇和規范的進行限制膨脹率的試驗,往往達不到補償收縮的效果,使混凝土產生收縮裂縫;有的配合比因為外加劑超量過高、砂率不合適造成混凝土離析,或者將設計試配的材料在建材廠里取樣,但實際用于工程中的原材料有變化,依舊參照原配合比進行配料,其質量變動較大(如砂石粒徑及含泥量、粉煤灰需水量比、外加劑減水率等),砂石含水不準確,外加劑摻量不準確,沒有及時進行調整,嚴重影響了大體積混凝土質量。
3養護期間測溫工作不到位
大體積混凝土在水化過程中會產生大量的水化熱,且熱量不易散發,當內外溫差過大時,容易使混凝土產生溫度應力裂縫,破壞混凝土結構,由于測溫工作沒有做或者沒有嚴格按照測溫方案進行全方位、定時測溫,測溫工作不到位,就不能掌握外界溫度與混凝土內部溫度,也就不能對養護起指導作用,因內外溫差過大就會產生溫度裂縫,如果外界溫度下降過快,我們又不能及時掌握其內外溫差變化,養護也就跟不上,就會造成很大的溫度應力,極易引發混凝土的開裂,而勢必影響大體積混凝土的質量。
4混凝土養護不到位
大體積混凝土在養護期間必須嚴格控制其內外溫差,確保不出有害裂縫,因此養護是一項十分關鍵的工序。由于在混凝土澆筑完畢后12h內及其他時期沒有及時或者定期安排人員進行覆蓋并澆水養護,使混凝土水化反應不能充分進行,大大降低了混凝土的強度,同時養護不到位也造成混凝土表面受到暴曬、風吹、寒冷等條件而出現不正常的收縮、裂縫等破損現象,勢必影響大體積混凝土的質量。
二提高大體積混凝土施工質量的具體措施
1加強施工技術交底工作
首先,我項目部邀請公司總工、集團專家等專業技術人員編制了筏板基礎大體積混凝土結構施工作業指導書,在混凝土澆搗前以作業指導書的內容由項目總工對現場管理人員、施工班組和操作工人進行有針對性的詳細技術交底,明確質量控制措施及操作要點,針對安全施工、大體積混凝土澆筑工藝等方面進行培訓,確定了施工方法,明確了施工內容,保證操作人員理解無誤、操作無誤,交底內容有:(1)混凝土澆筑采用分層澆筑,分層厚度為40cm,每個澆筑點配3臺插入式振搗棒,振搗上層混凝土時,要插入下層混凝土內50mm左右;(2)為了防止混凝土表面因砂漿過多出現干縮裂縫,澆筑完的混凝土表面應加一層潔凈的石子,并增加壓面的數量;采用二次振搗,排除混凝土因泌水在粗集料、水平鋼筋下部生成的水分和空隙,提高混凝土與鋼筋的握裹力,防止因混凝土沉落而出現的裂縫,減少內部裂縫,增加混凝土的密實度,使混凝土抗壓強度提高,從而提高混凝土的抗裂性;(3)為了降低混凝土的入模溫度,混凝土的入模溫度應控制在15℃左右。當混凝土內外溫差小于25℃后方可拆除模板和保溫層,如拆模后,混凝土內外溫差大于25℃時,應及時覆蓋保溫材料,使其緩慢冷卻;(4)為確保新澆筑的混凝土有適宜的硬化條件,防止在早期由于干縮而產生裂縫,澆筑完畢后應在12h內覆蓋和灑水,養護時間不少于21d。(5)混凝土中的水泥在硬化過程中要放出大量的水化熱,明顯提高了混凝土的內部溫度,水泥水化熱的積聚引起混凝土的溫度裂縫,因此前3d的養護溫度要低些。
2優化混凝土配合比
(1)在混凝土澆搗前,為了盡可能減少混凝土水化熱,項目部委托實驗室對混凝土配合比進行了優化,在征得設計和滿足施工荷載要求的前提下,優先選用低水化熱的水泥,并適當使用緩凝劑,各種材料取實際生產用的原材料進行試配,用量計算準確,混凝土配合比設計時盡量利用混凝土60d或90d的后期強度,盡可能減少水泥用量,以滿足減少水泥用量和水化熱的產生。(2)在保證混凝土設計強度等級的前提下,適當降低水灰比,配合比一般要求水泥用量不宜過小,含摻合料應≥320kg/m?,水灰比≤0.5,砂率控制在35%~45%。塌落度為100-140mm。混凝土試配時,材料計算一定要準確。(3)在優化后的混凝土配合比中,摻加粉煤灰代替部分水泥,從而降低了單方混凝土的水泥用量,以達到降低混凝土水化熱的目的。如果配合比中使用膨脹劑,其單位用量應根據要求的限制膨脹率,采用實際工程使用的材料經配合比實驗確定。(4)混凝土配合比必須滿足設計所要求的強度、膨脹性、抗滲性能、耐久性等技術指標和施工工作性要求,氯離子含量和堿含量不得大于相關標準和規范的要求。
3定時檢測混凝土溫度工作
為了防止筏板基礎大體積混凝土內外溫差超過限制而產生溫度裂縫,在施工過程中要采用科學的測溫技術,在混凝土澆筑前在混凝土中沿厚度方向分三個層次設置測溫孔(即底面上、頂面下各10cm處及中心部位各設一測溫孔),具置分布在梁及承臺中心部位,待混凝土澆筑完成后,指派專人負責掌握基礎內部實際溫度變化情況,在混凝土升溫階段,2~3h測一次,溫度下降階段,4~8h測一次,認真填寫測溫記錄表,嚴密監視溫差變化情況,并根據測溫情況對容易出現裂縫的地方做出預警,以便指導重點養護工作,保證混凝土溫度下降速率控制在2~3℃/d,表里溫差≤25℃,并由項目質量負責人對測溫全過程進行監控。
4加強混凝土的養護工作
在混凝土澆筑前制定一套切實可行的混凝土養護方案并嚴格按此方案執行,并派項目管理人員督促檢查。(1)養護宜早不宜遲,為避免新澆筑的混凝土表面過快失水和表面溫度受氣溫影響快速下降,混凝土澆筑完畢后,按設計標高進行找平,用木杠刮平,初凝前,用鐵磙子碾壓兩遍,再用木抹子搓平,表面干硬后,緊貼一層塑料薄膜,以防止混凝土表面水分散失;然后覆蓋兩層麻袋,并及時澆水養護,時刻保證混凝土表面濕潤。(2)正常氣溫下10h內(炎熱氣溫2h內)開始對混凝土進行覆蓋和蓄水養護,板底蓄水深度不小于100mm,反梁采取麻袋覆蓋并人工澆水養護。(3)在養護過程中如發現遮蓋不全或局部澆水不足,以至表面泛白或出現細小干縮裂縫時,應立即仔細遮蓋,充分澆水,加強養護,并延長澆水日期加以補救。(4)養護時間不得小于14d。(5)養護期間并根據溫差變化趨勢及溫控數據確定覆蓋材料的增減和拆模時間,減少表面與中心溫差,將混凝土內外溫差控制在25℃范圍內。當晝夜溫差較大或氣象報告有暴雨時,現場備足保溫材料。(6)為了提高養護質量,項目部成立了專門的養護隊伍,派責任心強的人員進行養護,并由項目質量負責人監督實施混凝土的養護工作。
2煤礦礦井開拓技術改造以及巷道布置改進途徑
2.1礦井實施集中化的生產礦井管理
對煤礦礦井的井田范圍進行持續調整和擴大,或者實施井口合并處理,可以從根本上改變煤礦礦區不同生產礦井的具體布置。提高礦井產量,并實現良好的技術經濟效果。我們應該針對生產礦井實施科學集中管理,進而縮短施工生產戰線,減少巷道開拓數量以及工程維護工作量,減少占地面積,有效適應不斷變化的礦井生產需要。
2.2促進工作面長度選擇的科學化
在進行煤礦礦井開拓工作和巷道布置工作時,一般需要對工作面長度進行科學選擇,減少巷道工程量。通過這種方式能夠促進回采工作面單產的提高,同時實現煤礦采區集中生產。在具體工作中,工作面長度的選擇應該在綜合考慮礦井具體條件以及生產時間的基礎上進行,并從長遠角度考慮礦井的發展方向,為煤礦礦井開拓工作和采區巷道布置工作的開展提供科學依據。
2.3礦井對采區巷道進行聯合布置
在開采煤層群的過程中,我們可以對煤礦的采區巷道進行聯合布置,促進煤礦儲量的增加,促進采區服務年限的增加,并推動生產工作面數量的增多,提升煤礦采區的實際生產能力,達到減少礦井內同時生產煤礦采區數量的目的。
2鋼管混凝土疊合柱施工技術
2.1鋼管立柱安裝技術工程中疊合柱的鋼結構包括東、西2座塔樓地下4層至地上22層的16根660mm和780mm的圓形鋼管以及南裙房地下2層至地上1層的6根邊長900mm的方形鋼管。鋼管柱安裝具體的工藝流程為:底板預埋柱腳鋼管立柱定位吊裝前準備工作(構件中心及標高標識、檢查吊裝設備工具、資料報驗)鋼管柱安裝校正鋼管柱驗收。東、西塔樓的鋼管柱按層分節,最大分節質量為2.8t,采用C6024塔式起重機吊裝,臂長為60m,最大吊重為12t。南裙樓地下2層第1節和第2節鋼管分別重9.8t和8.6t,采用80t汽車式起重機在棧橋上吊裝。1層第3節鋼管疊合柱重15.52t,采用50t汽車式起重機(8m幅度/最大15.6t)就近吊裝,對汽車式起重機行走路線進行加固處理。所有鋼管構件及配件均在專業工廠加工制作,再運輸至現場安裝。鋼柱吊點設置在頂部,采用4根鋼絲繩進行吊裝。吊裝前對焊接結合面進行包裝保護,并對預埋件進行復測。首節鋼柱吊裝完畢后,通過墊鐵組調節鋼柱標高及垂直度,并及時對柱腳進行焊接及二次灌漿,灌漿混凝土為C60無收縮細石混凝土,厚度為50mm,如圖6所示。在首節鋼柱校正焊接完成之后才可繼續向上安裝上節鋼柱。首節鋼柱的頂面標高和軸線偏差、鋼柱扭曲值一定要控制在規范允許值以內,在上節鋼柱吊裝時要考慮進行反向偏移回歸原位的處理,逐節進行糾偏,避免造成累積誤差過大。鋼柱上、下節之間采用臨時連接耳板連接。鋼柱吊裝就位后,先調整軸線、標高,再調整扭轉,最后調整垂直度。鋼柱校正時,需考慮預留鋼柱焊接收縮量。工程中鋼管柱材質為Q345B,壁厚16~46mm,焊接質量等級為C級,焊縫等級為全熔透一級。
2.2鋼管外鋼筋及節點域鋼筋施工技術鋼管立柱安裝好之后綁扎鋼筋。綁扎前在鋼管上定位好箍筋間距,箍筋面與主筋垂直綁扎,并保證箍筋彎鉤在柱上四角相間布置。為防止柱筋在澆筑混凝土時偏位,在柱筋根部以及上、中、下部增設鋼筋定位卡。鋼筋接頭按照50%錯開相應距離,箍筋綁扎開口方向錯開。疊合柱混凝土模板采用槽鋼或鋼管進行加固,本工程柱尺寸最大為1100mm×1360mm,支模高度最大6.05m。柱模板采用18mm厚膠合板,外掛豎楞為50mm×100mm木方,間距200mm,柱箍采用槽鋼或鋼管配合14對拉螺桿,豎向間距為400mm(首步離柱腳200mm),具體加固方法如圖7所示。本工程中疊合柱節點采用穿筋節點。典型的節點如圖8所示。立柱鋼管在工廠加工時須按圖紙要求留置穿筋孔。施工工藝流程為:梁底筋、面筋從下至上穿鋼管孔、套筒接頭連接梁箍筋綁扎穿梁腰筋綁扎梁底筋、腰筋、面筋拆梁鋼筋支承架體。梁鋼筋穿過鋼管后不滿足錨固長度要求時,在縱筋與穿孔管壁之間的縫隙應進行手工補焊。節點域鋼筋綁扎好后現場施工如圖9所示。
2.3鋼管內、外及梁板混凝土澆筑技術疊合柱內的高強微膨脹混凝土采用汽車泵或塔式起重機配合澆筑。為了和下部混凝土更好連接,同時也為了避免澆筑混凝土時發生粗骨料彈跳現象,在澆筑前首先灌入約100mm厚的同強度等級水泥砂漿。管內混凝土澆筑時,采用導管下料,振搗棒直接振搗混凝土,每次振搗時間≥30s,確保一次澆筑高度≤2m。每節鋼管內混凝土澆筑至距管口500mm。為防止混凝土在澆筑時因自由落體高度過大導致混凝土出現離析問題,保證混凝土能準確進入所需澆筑的區域,布料桿在其泵管出料口增加1道5m布料軟管,軟管出料口與管內混凝土距離始終保持在1m左右,既方便澆筑過程中對混凝土落點的控制又方便軟管在混凝土連續澆筑的同時進行移動。為了實測混凝土澆筑時的溫度,在鋼管外壁開設鋼筋孔洞,插入8鋼筋,在鋼筋上布置溫度傳感器。溫度傳感器通過布置在鋼筋外側的無線數據發射器將溫度數據傳輸到測溫設備中,實時測出管內混凝土的溫度,如圖10所示。由于疊合柱內混凝土強度等級與框架梁、板混凝土的等級不一樣,因此在澆筑時需設置鋼絲網片將兩側分開。對于同期施工的疊合柱,由于管外柱混凝土需等到管內混凝土、梁、結構樓板混凝土澆筑完成并達到一定強度等級后才能進行施工。對于不同期施工的疊合柱,管外混凝土需要達到設計要求的疊合比時方可澆筑??梢姴徽撌峭谑┕み€是不同期施工的疊合柱,管外混凝土均晚于管內和梁板混凝土的澆筑。因此,施工時預留121mm混凝土澆筑孔,鋼管外混凝土采用預留澆筑孔澆筑,澆筑時利用振搗棒進行插搗,如圖11所示。為確保鋼管外混凝土節點域澆筑密實度,在節點域分別設置注漿孔和排漿孔,采用高壓注漿技術對該部位進行補強。鋼管內混凝土澆筑后,采用覆蓋上部外露部分并澆水養護。管外混凝土澆筑后,采用覆蓋塑料薄膜養護,柱腳用廢舊模板進行保護。在冬期澆筑鋼管內混凝土時,入管混凝土的溫度應高于15℃。當室外氣溫低于5℃高于-10℃時,澆筑混凝土前應加熱鋼管并包裹覆蓋。
2水利工程混凝土施工新技術的應用
2.1散裝水泥使用的施工新技術
從如今的發展來看,對水利工程混凝土施工有比較嚴格的使用規定,應該優先使用散裝水泥,主要原因是散裝水泥自身所具有的操作簡便、能夠滿足大批量需要的優勢,所以得到了人們的青睞,并且保證了工程的可靠性和使用的安全性,還能有效減輕環境污染,緩解人與環境的矛盾,其如今應經是相對成熟的施工技術了。
2.2重視水利工程混凝土中摻合料的應用
想要提高混凝土施工質量,實現方式也比較多,諸如改良混凝土、使用混凝土添加劑等。主要的操作方法是,將高爐礦渣微粉、微硅粉、煤灰粉等摻合料加入到混凝土中,以便達到降低混凝土的水化熱的目的,來抑制對堿骨料反應,進而減少水泥的使用量,減少資金投入力度,為企業帶來更多的經濟效益。
2.3水利工程混凝土中外加劑的應用
現在我國的各類工程中混凝土施用的越來越多,混凝土在中外加劑技術的作用下,顯現出了諸多優點:多功能、高效、濃縮,施工的技術也在不斷完善。節水、增體、環保等功能在混凝土施工技術的應用得到了良好的發揮。普通減水劑、增強阻裂粉、早強劑是現階段經常使用到的外加劑?;炷恋暮鸵仔阅軌蛟谕饧觿┑脑囉孟碌玫綐O大的改善,混凝土的凝結時間可以進行有效調整,混凝土的耐久性和各項物理性能均有大幅度的提高,達到了混凝土對施工環境很好的適應能力的終極目標。
3水利工程大型混凝土工程施工技術
近年來,我國對水利工程的建設加大了投入的力度,水利施工不斷增多,施工質量也在不斷提高。一般的大型水利工程,工程的施工量都比較大、周期長,整體要求高,使用混凝土的數量比較多。作為一項施工技術,混凝土的施工中其材料配合比、澆筑溫度都是影響施工質量的重要因素,很有可能導致施工裂縫,保證混凝土的施工質量才是大型水利工程的關鍵所在。在我國的一些地區的水利工程施工使用了改良后的大體積混凝土施工技術,經實踐證明收到的效果還是令人欣喜的,研究人員對其進行了詳盡的分析,得出了應在大體積混凝土的施工中,既要控制好溫度,又要加強周圍混凝土的約束力的結論。高質量的混凝土工程施工技術在保證水利施工質量上體現出較為明顯的作用力。大體積混凝土工程的施工除了要滿足常規混凝土結構設計的要求外,還應特別注意控制混凝土強度等級,減少施工裂縫問題的發生。由于大體積混凝土工程的施工應力和溫度應力都有不同程度的增加,所應有的施工工藝應該更高,施工的中心環節是混凝的混合和澆筑。(1)施工前,應準確測量澆注體的溫度,減少溫度應力,評估施工中可能遇到的溫度差值、內部速度的升降溫速率等指標,以便把握好溫度控制的指標和技術方法。一般情況下,混凝土入模前的絕熱溫度的變化值在45℃左右,混凝土內外溫差不應超過30℃,降溫速率為每天2.5℃。下一步就是混凝土的振搗,這也是比較重要的環節之一,先要選擇好振搗的插入點,進行均勻布置,振搗速度應快慢適中,再二次振搗以便保證質量。最后,在澆筑上應采用連續澆筑的方法,也是為了降低裂縫的產生。還要特別提醒現場的施工人員必須熟練的掌握施工技術,嚴格按照一定規范進行操作,這樣才能最大限度的保障施工質量。