超长混凝土结构整体浇筑施工技术.pdf
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1、1 26 铁道建筑 Ra i l wa y En gi n e e r i n g 文章编号 : 1 0 0 3 1 9 9 5( 2 0 1 0) 0 6 0 1 2 6 0 4 超长混凝土结构整体 浇筑施工技术 周解慧 ( 北 京 铁 路 局 工 程 管 理 所 ,北 京 1 0 0 8 6 0) 摘要 : 超 长混凝 土结构作 为 大体 积混凝 土 , 具有体 积大 、 工程 条件 复杂等特 点 , 受温度 应力 与收缩应 力的 的双 重作用容 易产生 开裂。为避免 开裂 , 通 常的做 法是设置混凝 土“ 后 浇带” 。 以客运专线北京调度所 大 楼为例 , 分析 了不同水泥品种 、
2、掺合料的水化热及发展 速率 , 通过优 化“ 双掺 ” 混凝 土的配合 比、 完善施 工工 艺 , 添加 C S A抗裂剂和聚 丙烯纤维等技术措施 , 实现 了取 消“ 后 浇带” 的超 长混凝 土结构整体 浇筑 。 关键 词 : 超 长混凝土 结构 整体 浇筑后 浇 带 中图分 类号 : T U 7 5 6 4 3文 献标识 码 : B 超长混凝 土结构作 为大体 积混凝 土 , 具有体 积大 、 工 程条件复 杂等特点 , 混 凝 土受 温度 应 力 与收 缩应 力 的双重作用容易产生开裂 , 施工技术和质量要求较高。 因此 , 超 长混凝土 除应满 足强度 、 工 作性 和体积稳定 性
3、等 以外 , 同时 , 还 应 满 足结 构 的整 体 性 和 耐 久 性 等 要 求 , 减小和控 制混凝 土温度应 力和 收缩应力变 形 , 是避 免 混凝土产 生裂缝 的技 术关 键 , 也是 超 长 混凝 土 结构 裂 缝控制 的难 点 。超 长结构混 凝土浇 筑的通 常做法是 设置混凝土后浇带 , 但是 , 设置后浇带 , 在工程水位高 , 水量 大的条件下 难度 较大 , 既影 响工 期 又有 可 能 留下 渗水 的隐患 。本 文 以客运 专线 北 京 调度 所 大楼 为 例 , 分析 了不 同水泥 品种 、 掺合 料的水化 热及 发展速率 , 通 过优化“ 双 掺 ” 混 凝 土
4、 的配 合 比、 完 善 施 工 工艺 , 添 加 C S A抗裂 剂 和 聚 丙 烯 纤 维 等 技 术 措 施 , 实 现 了取 消 “ 后浇带 ” 的超长混 凝土结 构整体 浇筑 。 l 工 程概 况 新建 客运专线北 京调 度所大楼 结构形 式为全 现浇 钢筋混凝土 框架剪 力墙 结 构 , 顶层 为 钢 结 构。结 构设 计基准 期取 5 O年 , 耐久性 按 1 0 0年 考虑 。地下 室侧墙 采用现 浇钢筋混 凝土墙 自防水 , 防水等 级一级 , 混凝土 抗渗等级 S 1 0 , 外 包 柔 性 防水 材 料 。基 础底 板 平 面尺 寸长 宽 为 1 1 8 8 m 7 8
5、1 m; 地 上 结 构 长 宽 为 1 1 0 0 1T I 7 1 5 1 1 1 ; 筏板厚度为 1 2 1 T I , 局部厚度达 2 5 m或 2 8 I T ; 设计 强度 等级 为 C 4 0 , 抗 渗等 级 s 8 。梁 高 2 5 0 0 m i l l , 宽2 2 0 0 m m; 框 架 柱 、 剪 力 墙 为 C 4 0混 凝 土 , 外 墙混 凝 土厚 8 0 0 m m, 混 凝 土等 级 C 4 0 。楼 板采 收稿日期 : 2 0 1 0 0 1 - 3 0 ; 修回 日期 : 2 0 1 0 - 0 4 - 2 0 作者简介 : 周解慧( 1 9 7 4
6、一) , 女 , 上海人 , 工程师。 用 C 3 0 , 顶板浇筑 面积很 大 , 地下 室墙体 混凝 土厚度 达 8 0 0 mm, 均 为超长结 构混凝 土 的浇筑 施 工 。场地 地下 水为潜水 , 埋深 9 61 0 6 m, 在干湿交替环境下对钢 筋混凝 土结构 中的钢筋具 有弱侵 蚀性 。 根据规范要求 , 本超长结构的混凝土施工应每隔 3 0 5 0 m设一条“ 后浇带” , 考虑降低墙体开裂 、 基础 底板 渗水风 险 、 缩短施 工工期 的 目的 , 采 用超长结 构混 凝土 一次连续 浇筑成 型的施工 方案 。 2原材料选择 2 1 水 泥 水泥的质量在很大程度上决定 了
7、混凝土的主要性 能。根据 对北京及 周边地 区生产规模 较大水泥 厂家的 水泥 试验 和分 析 比较 , 目的是 选择 水 化 热 低 、 需 水 量 小 、 含 碱量低 、 放射性合 格 、 质量 稳定而 生产 、 供应能力 强 的 P 0 4 2 5级 水 泥 产 品 。对 五家 水 泥 厂 的产 品进 行 了试 验 比较 , 结果如 表 1 。 水化 热试验 采用两种 水泥 进行 , 即琉璃 河长 城 P 0 4 2 , 5水 泥和太行 前景 P 0 4 2 5水 泥 , 掺 合料 有 I 级 粉煤灰、 级粉煤灰 、 S A和 I 型复合掺合料 。见表 2 。 试验结果表明, 各种掺合料
8、掺量 以5 0 取代水 泥时 , 3 d 、 7 d 的水化热均有不同程度的降低 , 其中粉煤 灰最好 。 根 据表 1和表 2研究 结 果 , 确定 选用 水 化热 较低 的北 京琉璃 河 P 0 4 2 5水 泥 , 同时 控制水 泥 中发热 量 最快 、 最大 的碱含量 不超过 7 。 采用全部指标符合现行国家标准 通用硅酸盐水 泥 ( G B 1 7 5 -2 0 0 7 ) 的普通硅酸盐水泥。要求水泥的 比表 面积 3 5 0 m k g ; 水 泥 的碱含量 0 6 ; 水泥 的 3 d 水 化热 2 7 0 k J k g , 7 d 水化热 3 0 0 k J k g 。 2
9、2 骨 料 粗骨 料采 用粒径 为 5 2 5 mm 连续 级 配且 含 泥 量 1 的低 碱 活 性机 碎 石 ( 石 灰 岩 ) , 细骨 料 为 含 泥量 3 的中砂 ( 或 者 人 工 砂 ) , 检验 标 准 为 现行 行 业 标 准 普 通 混 凝 土 用 砂 、 石 质 量 及 检 验 方 法 ( J G J 5 2 2 0 0 6 ) 。 2 3粉煤灰 掺加优 质粉煤 灰 , 在满 足混凝 土 和易性 、 力学 性能 和耐 久性 能的条件 下 , 尽 量使 水泥 用量 降至最 低值 , 最 大 限度 降低 混凝 土水化 热和 发展 速率 。 对 粉煤 灰检验 执行 现 行 国家
10、 标 准 用 于水 泥和 混 凝土 中的粉煤 灰 ( G B 1 5 9 6 -2 0 0 5 ) 。要求 细度 ( 0 0 4 5 m m方孑 L 筛筛余 ) 不大于 1 2 , 需水量 比不大于 9 5 , 氧化钙 含量不 大于 2 5 且体 积安 定性 合格 。 2 4外加剂 外加 剂采 用北 京方 兴 外 加 剂 厂 生 产 的 J F 一 9缓 凝 型高效减 水剂 , 掺 量 2 0 2 5 。经 过 多 次 试 验 , J F 9缓凝 型 高效减 水性 能稳定 , 坍落 度保 持较 好 , 与 北 京 常用 的水泥 、 粉 煤灰 匹配 有 较好 的适 应 性 。外 加剂 检验执 行
11、现行 标准 混凝 土外加 剂应 用技术 规 范 ( G B 5 0 1 1 9 2 o 0 3 ) 中一等 品的技 术要 求 。 2 5 矿 粉 选用 质量 稳定 的 $ 9 5矿粉 。对矿 粉检 验执行 现行 国家标准 用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉 ( GB T1 8 0 4 6 -2 0 0 8) 。 2 6 纤维 采用 聚丙烯 纤维 提 高 混凝 土 的早 期抗 裂 性 , 聚 丙 烯纤 维长度 1 9 m m。检 验标 准 为现 行 行业 标 准 纤 维 混凝土结构技术规程 ( C E S C 3 8 -2 0 0 4 ) 。 2 7膨 胀剂 选 用 C S A型混 凝土膨 胀剂
12、 , 一 方 面补 偿混 凝 土 收 缩 , 减 少混凝 土 收 缩 裂 缝 , 另 一 方 面 改 善 混 凝 土孔 结 构 , 提 高混凝 土 密 实 度 。各 项 指 标 符 合 混 凝 土膨 胀 剂 ( J C 4 7 6 -2 0 0 1 ) 规定的要求 。 3 主要部位混凝土配合 比( 见表 3 、 表 4和表 5 ) 为 了降低 混凝 土 内部 温升 , 抑制水 泥水 化速度 , 在 满 足混凝 土强 度 、 耐久 性 的前提 下 , 采用 较低 的水 泥用 量 , 同时掺 入一 定量 的优质 粉 煤 灰 , “ 分解 ” 水 化 热 , 同 时改善混凝土和易性。使用缓凝型的外加
13、剂 , 调整混 凝土凝结时间 , 保证混凝土的整体浇筑 , 同时延长混凝 土 内部散 热 过 程 , 避 免 温 度 和 应 力 的集 中释 放 裂 缝 。 底板 、 外墙 、 顶板混凝土单方碱含量分别为 1 7 0 、 1 9 8 和 1 9 1 k g , 均符合 国家标准要 求 。 1 2 8 铁道建筑 J u n e , 2 0 1 0 4 大体积混凝土施工 本 工程基础 约 为 2 5 0 0 0 m , 体积 较 大 , 必须 采 取 有效 的措 施控制 混凝土 的水化热 , 避免产生 温度裂缝 。 除 了掺加 适量 的粉煤灰 , 采 取 混凝 土缓 凝 和覆 盖 养 护 措施外
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