大体积泵送混凝土施工实例

大体积泵送混凝土施工实例
[摘 要]该文介绍靖江市造船厂10万吨级干船坞基础底板泵送商品混凝土在夏季气温较高的施工条件下，通过严格控制混凝土温度、降低内外温差、预防收缩缝、运程较长的情况下减少坍落度损失、延缓凝结时间，确保顺利泵送和浇筑质量所采取的一系列技术措施及其取得的效果 。
[关键词]大体积混凝土 泵送商品混凝土
1 工程概况和特点
靖江市造船厂10万吨级干船坞，地处靖江市造船厂内，建筑物坞门出口即为长江，建筑面积65000平方米，为分离式空箱结构、钢管砼桩基，坞室底板采用格梁上现浇砼板，形成相对隔水层。坞室设计尺寸为76x345m。混凝土底板厚450mm，混凝土设计强度等级C30，混凝土总量5.38万m3，全部采用泵送商品混凝土，坍落度12±2cm，要求一次连续浇筑，不留施工缝。
工程特点是：①混凝土运输距离较远，在通行相对正常的情况下，混凝土运达现场约需30min左右；②基础混凝土浇筑按工期和施工进度要求，安排在6月下旬，气温较高；③结构体积大，底板厚450mm，钢筋密集，施工技术要求高。根据这些特点，除必须满足混凝土强度和耐久性等要求外，其关键是确保混凝土的可泵性，控制混凝土的内外温差，防止结构出现有害裂缝。
2 施工技术措施
大体积混凝土由外荷载引起的裂缝的可能性很小，而混凝土硬化期间水化过程释放的水化热和浇筑温度所产生的温度变化和混凝土收缩的共同作用，由此产生的温度应力和收缩应力， 是导致结构出现裂缝的主要因素。因此，主要采用减少水泥用量以控制水化热，降低混凝土出机温度以控制浇筑温度，并采取保温养护等综合措施来限制混凝土内部的最高温升及其内外温差，控制裂缝并确保高温情况下顺利泵送和浇筑。
2.1 限制水泥用量降低混凝土内部水化热
(1)选择水泥。选用水化热较低的32.5矿渣硅酸盐水泥。其早期的水化热与同龄期的普通硅酸盐水泥相比，3d的水化热约可低30%。
(2)掺加磨细粉煤灰。在每立方米混凝土中掺加粉煤灰75kg,改善了混凝土的粘聚性和可泵性 ，还可节约水泥50kg。根据有关试验资料表明，每立方米混凝土的水泥用量每增减10kg，其水化热引起混凝土的温度相应升降1～1.2℃，因此可使混凝土内部温度降低5～6℃。
(3)选用优质外加剂。为达到既能减水缓凝，又使坍落度损失小的要求，经比较，最后选用了上海产效果明显优于木钙的E.A—2型缓凝减水剂，可减少拌和用水10%左右，相应也减少了水泥用量，降低了混凝土水化热。
(4)充分利用混凝土后期强度。实践证明，掺优质粉煤灰混凝土后期强度较高，在一定掺量范围内60d强度比29d约可增长20%左右。同时按《粉煤灰混凝土应用技术规范(GBJ 146— 90 )》，地下室内工程宜用60d龄期强度的规定。为了进一步控制温升，减少温度应力，根据结构实际承受荷载情况，征得设计单位同意，将原设计混凝土28d龄期C30改为60d龄期C30(即用28d龄期C25代替设计强度)，这样可使每立方米混凝土的水泥用量减少50kg，混凝土温度相应随之降低5～6℃。
(5)综合上述因素，考虑气温较高和运送距离较远造成的坍落度损失较大，取出机坍落度18±2cm， 水泥用量控制在370kg/m3以下。由于降低水泥用量可降低混凝土温度16～18℃。
2.2 用原材料降温控制混凝土出机温度
根据由搅拌前混凝土原材料总热量与搅拌后混凝土总热量相等的原理，可求得混凝土的出机温度T，说明混凝土的出机温度与原材料的温度成正比，为此对原材料采取降温措施：①将堆场石子连续浇水，使其温度自浇水前的46℃降至浇水后的29℃ ，且可预先吸足水分，减少混凝土坍落度损失；②黄砂在码头起水时，利用江水淋水冷却，使之降温。这样一来，经计算出机温度T为32.8℃，37次实测的平均实测值33.2℃，送达现场的实测温度为34.60℃，从而使入模温度大为降低。
2.3 保持连续均衡供应控制混凝土浇筑温度
(1)为了紧密配合施工进度，确保混凝土的连续均匀供应，经过周密的计算和准备，配备了8辆6m3搅拌车和两只移动泵，在浇作期间始终保持了稳定的供应强度，基本上做到了泵车不等搅拌车，搅拌车不等泵车，未发生过一次由于相互等待而造成堵泵现象。
(2)本工程基坑挖深5.5m，坑内实测最高气温达52℃，安设了通风散热设施，使坑内浇筑温度大幅度降低，接近自然气温，不仅控制了最高温升，而且改善了工人劳动条件，得以顺利浇筑。
(3)为不使混凝土输送管道温度过高，在管道外壁四周用麻袋包裹，并在其上覆盖草包并反复淋水、降温。
(4)考虑混凝土的水平分层浇筑装拆管道过于频繁，施工组织工作难于实施，故采取斜面分层浇筑，错开层与层之间浇筑推进的时间以利下层混凝土散热，但上下层之间严格控制，不得超过混凝土初凝时间，不得出现施工“冷缝”。由于泵送混凝土的浆体较多，在浇筑平仓后用直尺刮平。约间隔1～2h，用木蟹打压两次，以免出现表面收水裂缝。
2.4 加强混凝土保湿保温养护
混凝土抹压后，当人踩在上