超長(zhǎng)超高組合池混凝土設(shè)計(jì)施工技術(shù)研究

錢(qián)友東

摘 要：針對(duì)混凝土組合池設(shè)計(jì)施工技術(shù)問(wèn)題，與某線(xiàn)路板工程相結(jié)合，分別從選材、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工和養(yǎng)護(hù)等方面介紹混凝土配合比設(shè)計(jì)要點(diǎn)難點(diǎn)及合理科學(xué)的組織施工的方法，有效解決該項(xiàng)目要在地下超長(zhǎng)超寬超高的結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)無(wú)縫施工的技術(shù)難點(diǎn)。根據(jù)研究結(jié)果可知，通過(guò)采用高效減水劑、細(xì)度2.8中砂、連續(xù)粒徑5—25mm的青石、泰州國(guó)電Ⅱ級(jí)粉煤灰、鹽城聯(lián)鑫S95級(jí)礦粉，并注重設(shè)計(jì)驗(yàn)證、施工指導(dǎo)、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管、后續(xù)拆模與養(yǎng)護(hù)等工作，使得該項(xiàng)目5個(gè)超長(zhǎng)超高混凝土組合池的無(wú)縫設(shè)計(jì)目標(biāo)順利達(dá)成。

關(guān)鍵詞：超長(zhǎng)超高;組合池;設(shè)計(jì)施工;抗?jié)B防裂混凝土

在建筑工程中，混凝土作為主要的施工材料，是水硬性不均勻材質(zhì)，其本身具有很大的自收縮特性。因此很難杜絕裂縫的出現(xiàn)。這種情況尤其在地下室超長(zhǎng)、超寬、超高的墻板上更容易大面積出現(xiàn)，防不勝防?？沽芽?jié)B性能對(duì)整體建筑質(zhì)量具有直接影響，如若混凝土施工中經(jīng)常出現(xiàn)滲漏、開(kāi)裂等情況，不但會(huì)影響日常使用，還會(huì)使耐久性降低，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定產(chǎn)生不良影響。對(duì)此，在實(shí)際施工中應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與施工要求，從材料選擇、配合比設(shè)計(jì)、攪拌、澆筑、養(yǎng)護(hù)與拆模等各環(huán)節(jié)著手，牢牢把握混凝土配方設(shè)計(jì)及施工技術(shù)要點(diǎn)，使混凝土抗裂抗?jié)B抗凍等性能得到極大提升。

1 項(xiàng)目概況

以某線(xiàn)路板工程為例，該工程建筑面積5萬(wàn)m2左右，屬于框剪結(jié)構(gòu)，其中有5個(gè)大型組合池。所用混凝土強(qiáng)度等級(jí)在C30—C35之間，一個(gè)組合池的池壁澆筑方量約1000方，池壁規(guī)格為（50m×30m×9.5m），對(duì)混凝土防水、抗?jié)B、抗裂性能要求嚴(yán)格。該工程施工難點(diǎn)在于地下超長(zhǎng)、超高的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫銜接，這需要從選材、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工和養(yǎng)護(hù)等方面著手，做好原料選用工作，還要重視設(shè)計(jì)驗(yàn)證、施工指導(dǎo)、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管、后續(xù)拆模與養(yǎng)護(hù)等各環(huán)節(jié)的高效開(kāi)展，為了滿(mǎn)足抗裂性要求，該項(xiàng)目采用高效減水劑、細(xì)度2.8中砂、連續(xù)粒徑5—25mm的青石，并嚴(yán)格控制砂石含泥量，降低水化熱，在配合比設(shè)計(jì)中大摻量復(fù)合摻加Ⅱ級(jí)粉煤灰、S95級(jí)礦粉、優(yōu)質(zhì)膨脹劑，還將混凝土的攪拌時(shí)間延長(zhǎng)10—20s，將坍落度控制在160左右，確保組合池得以順利建成。

2 混凝土組合池設(shè)計(jì)施工技術(shù)的應(yīng)用方法

2.1 選材階段

該階段應(yīng)保障所選材料充分滿(mǎn)足工程要求，包括水泥、水、骨料與外加劑等，由此確?；炷翝仓|(zhì)量。該項(xiàng)目對(duì)抗裂性要求較高，可采用低熱水泥控制水化熱，嚴(yán)格控制砂石含泥量，不可超過(guò)0.5，采用高效減水劑、細(xì)度2.8中砂、連續(xù)粒徑5—25mm的青石。此外，還應(yīng)注意以下要點(diǎn)，即砂子與石子應(yīng)分開(kāi)堆放，禁止混放、亂放和受到污染;水泥、外加劑應(yīng)存儲(chǔ)到各自的庫(kù)房?jī)?nèi)，與地面相距超過(guò)30cm，且倉(cāng)庫(kù)還應(yīng)設(shè)置完善的防雨措施，以免粉料、外加劑等受潮或者受到污染。在混凝土配制中，應(yīng)嚴(yán)格控制水泥和水的用量，并不是越多越好，而是要讓混凝土粘性適中，擁有良好的流動(dòng)性、保水性，只有滿(mǎn)足上述要求才屬于合格的混凝土。在同時(shí)用引氣劑和高效減水劑進(jìn)行配制時(shí)，應(yīng)盡量減少水和凝膠的用量，促進(jìn)混凝土耐久性得到提升，從原材料根源上控制整體質(zhì)量[1]。

2.2 配合比設(shè)計(jì)階段

根據(jù)施工實(shí)際需求進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，在正式生產(chǎn)之前應(yīng)進(jìn)行試配，綜合分析骨料含水率、實(shí)際用水量、坍落度等指標(biāo)，才可使配制的混凝土與施工要求相符。該項(xiàng)目在配合比設(shè)計(jì)中，首先，對(duì)粗、細(xì)骨料的實(shí)際含水率進(jìn)行確定，由此確定實(shí)際用水量，然后檢查保水性、坍落度、流動(dòng)性等指標(biāo)，判斷是否符合施工要求，最后檢查混凝土試件，分析設(shè)計(jì)強(qiáng)度、抗?jié)B抗裂等性能能否滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)定。值得強(qiáng)調(diào)的是，還應(yīng)盡量降低砂率，控制混凝土自身收縮。該項(xiàng)目中大摻量復(fù)合摻加泰州國(guó)電Ⅱ級(jí)粉煤灰、鹽城聯(lián)鑫S95級(jí)礦粉，在保障強(qiáng)度要求的情況下，盡量減少膠凝材料的使用，降低水化熱，由此降低溫度引力，以免因內(nèi)外溫差過(guò)大產(chǎn)生裂縫。同時(shí)，在配合比中加入10%的SY-K抗裂膨脹劑使收縮得到補(bǔ)償[2]。

2.3 生產(chǎn)階段

應(yīng)根據(jù)氣候情況測(cè)試骨料含水量，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室配比后，將配比結(jié)果應(yīng)用到工程實(shí)踐中，成為實(shí)際施工配比，并記錄好實(shí)際用水量，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行混凝預(yù)拌。該項(xiàng)目在預(yù)拌期間，應(yīng)注重投料偏差控制，將所需預(yù)拌材料都嚴(yán)格控制在合理范圍，一般骨料偏差應(yīng)為±2%，其他材料偏差應(yīng)為±1%;還要控制好外加劑摻量，規(guī)范配比，由專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員開(kāi)展外加劑稱(chēng)量、投料等工作;該階段可適當(dāng)延長(zhǎng)混凝土的攪拌時(shí)間，在標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的基礎(chǔ)上延長(zhǎng)10—20s，對(duì)坍落度嚴(yán)格控制，保持在160左右，還要確保流動(dòng)性、包裹性與施工要求相符合，確?；炷练€(wěn)定性;保障混凝土輸送管設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)正常，管道安裝牢固，避免彎曲，接口位置嚴(yán)密，避免出現(xiàn)漏漿情況;料斗內(nèi)混凝土應(yīng)保證充足，輸送間隔不可超過(guò)45min，合理控制車(chē)輛的等待時(shí)長(zhǎng)，避免壓車(chē)和斷車(chē)情況發(fā)生，使混凝土質(zhì)量受到損害[3]。

2.4 施工階段

在施工指導(dǎo)中，與業(yè)主及施工主體提前進(jìn)行技術(shù)交底。因新拌混凝土具有時(shí)效性，在澆筑之前應(yīng)檢查好水電是否正常、人員是否到位，采用6個(gè)加長(zhǎng)震動(dòng)棒，禁止隨意加水;利用一臺(tái)泵車(chē)轉(zhuǎn)圈式澆筑，每層澆筑高度控制在50公分以?xún)?nèi)。水池總高度為9.5m，需要轉(zhuǎn)19圈才能打完，此舉可保障振搗均勻，底部混凝土的密實(shí)度要求也會(huì)得到滿(mǎn)足。此外，先對(duì)底部進(jìn)行混凝土澆筑，可使水化熱、初期收縮應(yīng)力得到最大程度的釋放。為了保證振搗密實(shí)，在澆筑結(jié)束后用插入式振搗器進(jìn)行振搗，快插慢拔，以免出現(xiàn)過(guò)振、漏振等情況。每個(gè)點(diǎn)位的振搗時(shí)間控制在20s左右，當(dāng)?shù)撞炕炷僚R近初凝時(shí)，收縮應(yīng)力釋放達(dá)到80%左右，開(kāi)始澆筑下一層混凝土覆蓋上面，為了達(dá)到無(wú)縫銜接的目標(biāo)，在接縫處理、分層振搗期上，應(yīng)插入直到下層混凝土的上部反復(fù)振搗。對(duì)于泵送混凝土來(lái)說(shuō)，還應(yīng)根據(jù)要求制作抗壓抗?jié)B試件，每間隔200m3制作1組抗壓試塊，每間隔500 m3制作1組抗?jié)B試塊。由此監(jiān)督反映混凝土質(zhì)量和施工質(zhì)量[4]。

2.5 養(yǎng)護(hù)階段

在澆筑結(jié)束后需要科學(xué)養(yǎng)護(hù)，與養(yǎng)護(hù)人員進(jìn)行技術(shù)交底，與普通混凝土相比，抗?jié)B防裂混凝土對(duì)保濕掩護(hù)的要求更高，需要在24—36h后先松動(dòng)模板，不拆除模板，再?gòu)某乇陧敳肯蛳聺菜B(yǎng)護(hù)，合理控制操作頻率，使池壁混凝土能夠始終處于潮濕狀態(tài)。在養(yǎng)護(hù)7天后拆模，并繼續(xù)每天澆水養(yǎng)護(hù)，頻率為每天5—8次，直至養(yǎng)護(hù)14天才可完成。由于該工程組合池具有的特殊性，為保障工程質(zhì)量，宜繼續(xù)內(nèi)外澆水養(yǎng)護(hù)，頻率為每天3—4次。直到28天才可停止。在結(jié)構(gòu)實(shí)體強(qiáng)度達(dá)到后，經(jīng)過(guò)閉水試驗(yàn)合格后應(yīng)及時(shí)回填土，使混凝土強(qiáng)度得到保障，預(yù)防裂縫產(chǎn)生，提高混凝土抗?jié)B、抗裂性能[5]。

結(jié)束語(yǔ)

在混凝土設(shè)計(jì)施工中，抗?jié)B抗裂屬于系統(tǒng)性工程，同時(shí)裂縫也是施工質(zhì)量控制的重點(diǎn)所在，應(yīng)充分掌握裂縫的形成機(jī)理，才可在施工各環(huán)節(jié)采取有效措施進(jìn)行預(yù)防。在混凝土組合池施工中，應(yīng)注重材料選擇、施工和后期養(yǎng)護(hù)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求合理配制各項(xiàng)原料，使配合比滿(mǎn)足工程要求，混凝土抗裂抗?jié)B等性能得到極大提升，有效解決該項(xiàng)目要在地下超長(zhǎng)超寬超高的結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)無(wú)縫施工的技術(shù)難點(diǎn)，取得業(yè)主的認(rèn)可和滿(mǎn)意。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳宜言， GFRP-混凝土-鋼組合梁橋設(shè)計(jì)施工關(guān)鍵技術(shù)研究. 廣東省，深圳市市政設(shè)計(jì)研究院有限公司，2019-04-09.

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[3] 王昆.跨鄭石高速立交鋼-混凝土組合梁橋設(shè)計(jì)與施工技術(shù)研究[D].浙江大學(xué)，2020.

[4] 郭欣欣.型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2019（11）：12-14.

[5] 畢輝，梁波，田永林，林澍鈿.混凝土養(yǎng)護(hù)及檢測(cè)自動(dòng)化設(shè)計(jì)研究[J].中國(guó)設(shè)備工程，2020（11）：165-167.