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1、大体积混凝土薄层浇筑技术薄层浇筑是大体积混凝土常用的施工方法之一，也是一项有效的温度控制措施。其优点是施工工艺简单，适用性强，温控费用低。但当基岩(或老混凝土)刚度较大时，基础混凝土薄块的自由变形往往受到很大约束，在降温期易发生贯穿裂缝：且由于其散热面积大、降温快，施工期间易发生较大的内外温差，如保护不当，将会使表面裂缝增多，甚至成为贯穿裂缝的诱发因素。因此，探讨薄层浇筑适宜的施工方法和温控措施，特殊是在使用常规原料、不采用加冰降温等措施的条件下正常施工，仍是一项重要课题。现通过合川水电站主厂房大体积混凝土基础薄层浇筑的实践，介绍其温控技术和施工方法。第1章工程概况主厂房净宽17m,包括副厂房
2、及进出水口构筑物，基坑开挖面积为70mX48m,最大挖深21.5m,基底为整体泥、页岩互层，饱和抗压强度6.637.8MPa,岩基开挖后用C15素混凝土封底，平均厚度35cm。基础底板厚47m,混凝土量约2万m3。当地一般年份最高月平均气温28.6,年平均气温18.基础混凝土于3月中旬开头浇筑，同年5月浇完并陆续施工上部结构。浇筑时段平均气温约17.4,混凝土施工技术要求：R60、C20混凝土，水泥用量不大于260kgm3,强度保证率90%,极限拉伸值不低于0.85X10-4,施工时段混凝土最高温度须控制在3844C之间。第2章温度、应力计算及抗裂分析大体积混凝土薄层浇筑时，其分层厚度、分块方
3、法和允许间歇时间的确定，是施工和温控方案的主要内容。它既取决于浇筑时段气温、温控手段及施工能力，又对工程造价、工期有很大影响。因此，须进行必要的温度、应力计算和抗裂分析。第1节最高水化热平均温升Tr计算Tri=Gi0(3-5-1)式中G1浇筑间歇为I(d)时，混凝土表面散热系数，浇筑块不同层厚、不同间歇时间的G值见表3-5-1；O水泥水化热绝热温升()O=QWCP,Q为单位水泥用量(kgm3)取260；W为水泥最终水化热(kjkg),取334.9(28d);C为混凝土的比热(kjkgC),JRl.005；P为混凝土质量密度(kgm3),取2450；据此算得。0=35.36C。第2节基础允许温差
4、T及抗裂计算基础允许温差是指基础约束范围内混凝土最高温度与稳定温度之差，也是实施薄层浇筑的重要参数。众所周知，关于基础约束范围，薄层浇筑时显著区别于具有多个自由表面的柱状结构。因为基础工程属于直接浇筑在基岩或老混凝土上的薄板，按照单独浇筑块温度应力理论，当浇筑块的高长比（H/1.）,小于0.125时，不仅底部基础约束系数显著增大，且整个截面都处于强约束状态（图3-5-1）,特别是降温收缩发生的拉应力沿截面高度分布也比较均匀，发生贯穿裂缝的可能性较大。可求得T=TP+Tr-f（1-）Gp/（RPR）式中Tp混凝土浇筑温度（C）,在骨料不采用预冷措施时，可取浇筑时段平均气温加5计算，Tp=17.4
5、+5=22.4；Tf一一混凝土稳定温度，代替结构所处环境相对稳定的温度变化平均值，本工程施工期较长，近似用年平均气温代替，Tf=18.1；Rp一一混凝土松弛系数，取0.5；R基础约束系数，取0.8；一一混凝土泊松比，取1/6；a混凝土线膨胀系数，取10-6；6p混凝土极限拉伸值0.85X10-4.将以上数据代入（3-5-2）式：AT=Tp+Tr-Tf17.718（3-5-3）使用（3-5-3）式及表3-5-1数据，可求得不同层厚、不同间歇的浇筑温度Tp,或在浇筑温度己定时求得混凝土最高允许平均温度。如按间歇5d,层厚1.Om时，Tp=T-Tr+Tf=18-15.9+18.1=20.2*C；或当
6、浇筑温度为25、分层厚1.OnbTp=T-Tr+Tf=18-25+18.1=11.PC,再由表3-5-1查得间歇时间应为7d等。如浇筑时段气温较高，不能满足基础温差要求及进度要求时，必须对骨料进行预冷或采用其余降温减热措施。第3节混凝土表面保护及应力计算依据施工经验，在酷热季节进行混凝土表面保护，可有效地防止热量倒灌和减少表面早期脱水发生的干裂，这在一般情况下较易做到，而气温骤降引起的内外温差，必然引起薄层浇筑块表面拉应力复杂的叠加现象，是造成混凝土表面裂缝的重要原因。重力坝设计规范规定，当日平均气温在24d内陆续下降69C时，基础及其余重要部位，龄期未满28d的混凝土裸露表面,应进行表面保护
7、，但对保护标准未作统一规定。据气象资料，工程地点3月份平均气温为14,4月份为18.5C,均可能出现每月23次陆续降温天气，最大降温幅度可达69。经计算，混凝土表面裸露时，龄期3d开头降温，历时23d,表面拉应力为1.09MPa,大于该龄期时混凝土抗拉强度0.83MPa,当采用草袋（12层）覆盖时，表面拉应力可降至0.71MPa；龄期14d,表面裸露的混凝土、表面拉应力为1.44MPa,即小于该龄期的抗拉强度1.49MPa,考虑到薄层浇筑块件对温度变化较敏感的特征和施工时段气温，宜将表面保护龄期定为20d。第3章施工情况第1节混凝土原原料及配合比每立方米混凝土配合比为：425号普通硅酸盐水泥2
8、56260kg,特细砂（细度模量0.91.5）404kg,三级配卵石（粒径020、2040、4080mm）1700kg,附加剂溶液6.4kg,水灰比小于0.4,坍落度3cm,混凝土质量密度约2468kgm3.第2节分层分块及浇筑间歇在施工设计中，按温控要求及结构的整体性，沿基础高度划分为47个浇筑层，每层分若干浇筑块。上下层采用错缝搭接，块间竖缝互不贯通，搭接长度不小于块件厚度。分块长度101511,个别最大为20m,长宽比约为2.5：1。基础最底层厚度为1.Onb局部按结构尺寸需要为1.3m；二层以上为1.51.7m0浇筑块高长比一般不小于0.08。底层浇筑间歇对水平施工缝为5d,竖缝4山上
9、部均为7d。为保证块间混凝土结合良好，一切施工缝均用人工凿成毛面，凿入深度为粗骨料露出1/3左右。第3节施工中的几项具体温控措施优化配比。在混凝土中掺加术钙系复合减水剂。据实验，当掺量为0.25%时，每立方米混凝土节约水泥20kg以上，可降低水化热绝热温升23。降低混凝土浇筑温度。在成品砂石料进入拌合楼前通过地城取料，并在外露皮带机顶部设遮阳罩；高温天气浇筑时在仓面搭建简易凉棚，在其周围喷水雾降温；尽量避开高温时段，充分使用夜间、早、晚气温较低时浇筑；必要时适当延长浇筑间歇，使下部混凝土充分散热；对因安装设施、预埋管道等不能及时浇筑的块件，延长时间超越IOd时，按基础允许温差严厉控制。加强温度
10、监测。主要控制浇筑温度，并在不同施工时段对浇筑块最高温度进行抽查，为实施温控方案提供依据。*施工进程中的检讨表明，混凝土表面的裂缝少而分散，多发生在水平孔道顶部块件的上表面及结构转角部位。电站投入使用前由工程监理单位组织检讨验收，经超声波仪全面探测，未发现混凝土内存在有害裂缝。电站投入使用以来安全运行，证明施工期间控温防裂工作取得了较好的效果。实践证明，在掺合料源、低热水泥供应受到限制时，用普通水泥混凝土实行薄层浇筑大体积结构是可行的。关键是要把温控理论、已有经验和实际情况相结合，才干制定出有效的施工和温控方案；同时应切实抓好施工组织协调，尽量做到短间歇快速浇筑。在工程实验方面，还须保证混凝土
11、的强度、弹性模量及极限拉伸值同时满足设计要求，以增强混凝土的抗裂性能，为温控防裂打下良好基础。施工现场安全施工注意事项1、施工人员进入施工现场前，必须要进行施工安全、消防知识的教育和考核工作，对考核不合格的职工，禁止进入施工现场参加施工。2、进入施工现场必须戴好安全帽，系好帽带，并正确使用个人劳动防护用品.3、严格执行操作规程，不得违章指挥和违章作业，对违章作业的指令有权拒绝并有责任制止他人违章作业。4、施工作业时必须正确穿戴个人防护用品，进入施工现场必须戴安全帽。不许私自用火，严禁酒后操作。5、穿拖鞋、高跟鞋、赤脚或赤膊不准进入施工现场。6、穿硬底鞋不得进行登高作业。7、在高空、钢筋、结构上
12、作业时，一定要穿防滑鞋.8、现场用电,一定要有专人管理，同时设专用配电箱，严禁乱接乱拉，采取用电挂牌制度,尤其杜绝违章作业，防止人身、线路，设备事故的发生。9、电钻、电锤、电焊机等电动机具用电、配电箱必须要有漏电保护装置和良好的接地保护地线，所有电动机具和线缆必须定期检查,保证绝缘良好，使用电动机具时应穿绝缘鞋，戴绝缘手套。10、工地施工照明用电，必须使用36伏以下安全电压,所有电器机具在不使用时，必须随时切断电源,防止烧坏设备.11、在用喷灯、电焊机以及必要生火的地方，要填写用火申请登记和设专人看管，随带消防器材等，保证消防措施的落实。施焊时，特别注意检查下方有无易燃物，并做好相应的防护，用
13、完后要检查，确认无火后再离开.12、未经安全教育培训合格不得上岗，非操作者严禁进入危险区域；特种作业必须持特种作业资格证上岗。13、凡2m以上的高处作业无安全设施,必须系好安全带；安全带必须先挂牢后再作业。14、高处作业材料和工具等物件不得上抛下掷.15、从事高空作业人员要定期体验。凡患有高血压、心脏病、贫血症、癫痫病以及不适于高空作业的人员，不得从事高空作业。16、机械设备、机具使用,必须做到“定人、定机”制度;未经有关人员同意，非操作人员不得使用。17、电动机械设备，必须有漏电保护装置和可靠保护接零，方可启动使用.18、未经有关人员批准，不得随意拆除安全设施和安全装置；因作业需要拆除的，作
14、业完毕后，必须立即恢复。19、井字架吊篮、料斗不准乘人。20、酒后不准上班作业.21、作业前应对相关的作业人员进行安全技术交底。22、在高空以及施工现场作业，如配管放配线，设备安装及开通调试中,必须要严格执行安全技术规程，顺利进行作业严禁违章操作，造成不应发生的事故。23、在整个施工过程中，必须严格执行国家、省市、各部委关于工程消防法规和有关条款。24、经常配齐、保养消防器材，做到会保养、会使用。认真贯彻逐级消防责任制，做好消防工作。25、现场人工断料，所用工具必须牢固,掌塞子和打锤要站成斜角，注意扔锤区域内的人和物体。切断小于30Cm的短钢筋,应用钳子夹牢,禁止用手把扶，并在外侧设置防护箱笼
15、罩或朝向无人区。26、多人合运钢筋，起、落、转、停动作要一致，人工上下传送不得在同一直线上.钢筋堆放要分散、稳当、防止倾倒和塌落。27、在高空、深坑绑扎钢筋和安装骨架,须搭设脚手架和马道。28、绑扎立柱、墙体钢筋，不得站在钢筋骨架上和攀登骨架上下。柱筋在4m以内,重量不大，可在地面或楼面上绑扎，整体竖起；柱筋在4m以上，应搭设工作台。柱梁骨架应用临时支撑拉牢，以防倾倒。29、绑扎基础钢筋时,应按施工设计规定摆放钢筋支架或马凳架起上部钢筋,不得任意减少支架或马凳。30、绑扎高层建筑的圈梁、挑檐、外墙、边柱钢筋，应搭设外架或安全网。绑扎时挂好安全带。31、起吊钢筋骨架，下方禁止站人，必须待骨架降落到离地Im以下始准靠近,就位支撑好方可摘钩。32、吊运短钢筋应使用吊笼，吊运超长钢筋应加横担,捆绑钢筋应使用钢丝绳千斤头,双条绑扎，禁止用单条千斤头或绳索绑吊。33、吊运在楼层搬运、绑扎钢筋，应注意不要靠近和碰撞电线。并注意与裸体电线的安全距离(IkV以下4m,1IOkV6m).34、夜间施工灯光要充足，不准把灯具挂在竖起的钢筋上或其他金属构件上，导线应架空.
