大体积混凝土施工技术培训讲义.doc

大体积混凝土施工技术培训讲义一:混凝土的定义混凝土是以胶凝材料，水，粗细骨料，比要时加入外加剂和矿物混合料，按适当比例混合，经过拌和，密实成型，养护硬化而成的人工石材大家要注意，是胶凝材料，不是特定的水泥。从上面的定义可以看出，按其组成材料的不同，使用功能的不同混凝土可以分为以下种类：二:混凝土的分类可以按胶凝材料分：沥青混凝土，集合物混凝土，水玻璃等按重量分：特重（密度大于2700KG/M3，钢渣，重晶石），普通（1900-2500），轻质（1000-1900，陶粒），特轻（小于1000，加气，泡末）。按功能分：防水，防腐蚀，耐酸，耐火等。按成型工艺分：离心，喷射，泵送，等。按配筋情况分：素，劲性，纤维（作配筋用的），预应力等按流动度分：干硬性，半干，塑性，流动，大流动等还可以按凝结时间，掺合料等分，就不一一说了三:水泥混凝土介绍基本组成：水泥，砂 石 水，外加剂，掺合料。各种材料的性能：水泥：（标准号）基本性能有：细度，凝结时间，强度，体积按定性，标准稠度用水量。主要品种有：硅酸盐水泥，普硅，矿渣，火山灰，还可以分早强，普通的分。各种水泥的主要特性：砂（标准号）：河砂，山砂，海砂。按粒径可分为粗砂，中砂，细砂，特细砂。以细度模数来划分。砂的技术指标有：一般采用中砂，通过标准筛以颗粒级配以0。63毫米筛的累计筛余量来划分三个区，一区粗砂成分多，三区粗砂成分少，相应对砂率和水泥的用量的要求不同。其余对砂的含泥量，有害物质的含量，坚固性也有要求。建筑工程用砂一般采用河砂。对特细砂，一般不建议用，在当地没有别的砂的情况下也可以用，应当要按规范要求执行。特别提出：对海砂要检验其氯离子的含量。石：（标准号）碎石，卵石。砂与石的区别是以粒径5毫米来划分。以标准筛来确定石头的级配，混凝土用石头的级配要求规范有要求，一般应使用连续级配的石头。级配不好的石头，对混凝土的强度，拌和物的性能都有很大的影响。碎石和卵石的特性：主要表现在拌和物的和易性及混凝土的强度。其他指标有，针片状含量，含泥量，强度，坚固性，有害物质含量，碱活性特别提出：对新开产地的石料要检查其碱活性。外加剂：（标准号）主要是改善混凝土拌和物的性能，如减水，早强，缓凝，防冻，引气等功能。现在一般都是几种性能的综合。使用方法有：先掺和后掺法，或干掺跟湿掺。用量以水泥用量为计量方法。掺合料：主要是节约材料及使混凝土用一些特殊性能，现在一般使用的有粉煤灰，矿粉，膨胀剂。对最大掺量及成分，规范都有要求。如：现在一般使用泵送混凝土，由于其特殊要求，一般都加掺合料 ， 节约水泥。选用原则：水泥的选用原则：标号和品种（水化热高低，早强等）粗细集料的选用原则：大小，含量和品种（钢筋间距，泵送，特殊性能如放辐射）外加剂的选用原则：功能和成分掺合料的选用原则：功能（防裂，抗渗，耐磨等）四:混凝土的性能混凝土可以分成2种状态，即没凝化时的状态（拌和物），硬化后的混凝土。1：混凝土拌和物的性能和易性和稠度，稠度主要指流动度的大小。和易性是指满足施工的性能指标，包括如下泌水性和保水性：粘聚性和离析性能：可以用塌落度表示：所以塌落度可以从影响其性能方面来进行控制。如用水量，水泥性质和用量，集料的用量和性能，外加剂的用量和性能，掺合料的用量和性能，施工方法和环境。凝结性能 ：初凝和终凝，主要与水泥品种有关，也与外加剂，配合比和施工环境有关。干缩性能：混凝土拌和物在硬化前要发生较大的体积收缩。一般早期产生的收缩裂纹是塑性裂纹。放热性能：是水泥水化产生放热现象，温度对水泥水化有好处，但是，由于混凝土本身的传热性能较差，当内外温差较大时，产生温度应力，使混凝土开裂，所以对于大体积混凝土来说，控制内外温差是必要的。一般早强水泥，其水化热大，收缩也大。2：凝结硬化后的性能强度，压 剪，拉，握裹力（与钢筋表面状态，混凝土强度关系较大）耐久性能，渗，冻，腐蚀，碳化。一般控制混凝土的抗渗指标，保护层厚度，集料的活性成分（碱骨料反应），氯离子含量。五:混凝土的配合比设计常用混凝土的要求：混凝土的工艺要求，（泵送等）按拌和物的性能，和硬化后的性能要求进行设计。设计原则：满足强度和耐久性原则：强度够，耐久性好满足方便施工的原则：和易性好，塌落度合适。满足经济性的原则：综合经济指标最小。配合比的设计方法：1：计算出要求的试配的强度：设计强度+1。645的标准差（施工单位自己的统计）没有的话可以按规范选。2：按要求的试配强度按公式计算出要求的水灰比（C/W）。计算公式：试配强度=A*水泥实际强度*（C/WB）A， B根据石子情况选，水泥实际强度值没有，可以取系数1。13。根据混凝土耐久性要求，确定水灰比，最大水灰比不能超过规范要求。3：根据施工需要的塔落度及骨料情况，选取每立方米混凝土的用水量，再计算出每立方米混凝土的水泥用量。水泥用量不能小于规范要求的最小水泥用量。4：选择合理的砂率（砂率是砂跟砂石总重量的比值），要根据骨料级配情况，施工工艺情况，现场环境情况合理选择。有推荐值可选。5：计算出粗，细骨料的用量6：确定试配用配合比：可用绝对体积法与假定重量法计算，求得每立方米砂，石用量。绝对体积法。是假定所有材料的体积之和不变，为1立方米。假定重量法。是假定所有材料的重量之和不变。一般普通混凝土在每立方米2400到2450公斤。7：试验，调整。确定实际使用配合比。试验方法是，先进行塌落度的试验调整（主要是水灰比和砂率的调整），再进行强度的试验调整（一般作3组，水灰比上下变动0。05）六:大体积混凝土的定义是指最小断面尺寸大于1米的混凝土结构。七:大体积混凝土的特点：其特点是结构厚，体形大，钢筋多，混凝土的数量多。由于大体积混凝土的水化热大，混凝土量大，因此容易产生温度应力和收缩应力，而由于早期混凝土结构强度不大，使得大体积混凝土容易产生早期裂缝。裂缝有表面裂缝和贯通裂缝2种，对结构都是有害的，必须采取措施加以避免。表面裂缝的产生是温度差引起的。主要采用表面保温和内部降温2种方法。贯通裂缝主要是收缩变形受约束引起的，这危害最大，主要是采取永久伸缩缝和采取后浇带的方法。八:大体积混凝土的施工方法主要方法是采用分层浇捣施工：其目的就是要保证混凝土浇注的连续性。不能出现连接冷缝施工方法的选择主要是看施工机械，人员，材料供应，结构面积，现场情况而定。九:大体积混凝土施工注意事项。就是避免出现冷缝和裂缝。从这2个方面考虑。1：材料的选择和配合比的确定：要求水化热低，入模温度低，保证强度时适当降低水泥用量。2：施工机械，材料供应及人员的确定：3：浇注方向的确定：为降低机械和人员的用量，一般从短边开始。4：养护方法的确定，降温及保温方法的确定。5：测温方案的确定：要随时监控温度的变化。对一般大体积混凝土的施工，当设计无要求是内外温差控制在25度范围以内。必要时要进行温度应力的计算。施工手册上有具体的计算方法。十：大体积混凝土专项施工方案的编写：1：工程概况大体积混凝土的部位，断面特征，工程量2：施工方法：（1）：材料供应情况（2）：机械设备情况（3）：人员情况（4）：浇注方法：（5）：温控方面及养护方法：（6）：测温方案：（应另编写）测温仪器，布点方法及数量，温度测量监控方法。3：质量保证措施：从材料供应质量，浇注质量，养护质量，温控数据的处理等方面进行描述。4：进度保证措施：从材料供应数量，机械设备数量，人员数量，应急响应措施，施工协调等方面进行描述。5：安全保证措施：施工现场的安全措施。2.2 工程结构设计概况北锚碇锚体工程属于其主桥悬索主拉应力承担系统，是阳逻长江大桥的主要控制性项目。北锚碇结构长70.5m，宽54m，高46m，砼总数量达87440m3，锚固系统及前后锚室左右分离，锚体连为整体。整个锚碇平面分四块，竖向分19层连续施工，按大体积砼要求进行施工，采用42.3mm冷却水管进行循环水降温及养护，并进行温控设计和监测，锚室按地下室防水要求进行施工。主要材料：散索鞍支墩（标高30.2m以上范围）采用C40混凝土，工程数量为2368m3；锚块、散索鞍支墩及基础、前锚室、散索鞍支墩（标高30.2m以下部分）均采用C30混凝土，工程数量为80412 m3；后浇段采用C30膨胀混凝土，工程数量为4660 m3，锚碇全部为S12级防渗砼。6.2.3 锚碇各块体大体积混凝土施工及温控技术6.2.3.1 混凝土配合比在大桥锚碇中的C30和C40混凝土根据施工要求均采用泵送工艺，因此对配合比有较高的要求，应满足设计标号、泵送施工、低水化热和缓凝等要求。1）混凝土原材料混凝土采用低热矿渣硅酸盐水泥，使用的骨料要求级配良好，各种指标满足规范要求，并特别控制砂的含泥量2%，其中泥块含量1，石子的含泥量1% ，其中泥块含量0.5。根据温控要求，混凝土采用石灰石碎石。水采用检验合格的流动江水。2）“双掺”技术为改善混凝土性能，同时掺加粉煤灰和减水剂，对于大体积混凝土，粉煤灰取代了部分水泥，使得混凝土的水化热降低，可以有效的防止温度裂缝。锚碇混凝土中采用的粉煤灰为磨细的级灰，外加剂为缓凝高效减水剂。具体掺量严格执行监理认可的试验室出具的掺量报告。3）混凝土配合比根据监理单位认可的混凝土配合比，充分利用粉煤灰混凝土后期强度，采用标准养护条件下60天龄期的抗压强度作为验收和评定依据，经过试验后优选出混凝土配合比进行搅拌混凝土。6.2.3.2 混凝土的生产及运输我公司在现场提供生产能力达150m3/h的混凝土搅拌站和输送能力达120m3/h以上的输送砼泵。6.2.3.3 混凝土浇筑平台的搭设锚碇混凝土分层浇筑，每层厚度为2米，混凝土浇筑时没有工作面，这就需要搭设混凝土浇筑平台，具体搭设如下：平台立杆采用直径为20的螺纹钢，分别在混凝土面上0.5米和1.5米处焊接一根直径为16的螺纹钢，保证支架的整体性，在上面用钢管搭设纵横交错钢管平面，钢管上面铺设竹条板。砼浇筑平台搭设如下图所示。6.2.3.4 混凝土浇筑本工程平面分4个区，每2米为一个施工层，按“分层浇筑、分层支撑、分段接管、实施监控”的方案实施。即分层浇筑锚块混凝土、分节拼装定位支架、分段接长预应力管道、测量管道方向。混凝土浇筑分层如下图所示。 1、浇捣前的准备工作1）对钢筋、模板的工序质量自检、互检，及时处理发现的问题。2）测量员和工长复核轴线、标高，确认无误。3）试验员和取样设备到位、现场调度工长到位。4）浇注机具安装就位，砼工到位，木工保守工、钢筋工保守工到位，并已接受工长的交底。5）混凝土浇筑平台搭设完毕，稳定牢固，具体见：混凝土浇筑平台示意图。2、混凝土的输送浇筑本工程混凝土采用混凝土输送泵输送，采用二部半径为15米的布料机进行布料混凝土的振捣采用插入式振动器进行振捣，泵管走向根据实际情况确定。砼布料机平面布置图及砼泵管布置如下图所示。6）混凝土施工时每次下料厚度控制在300400mm之间，振捣时应特别注意对预埋件的定位保护。并做好表面的保护工作，防止雨水冲淋，并防止施工时人员在表面上踩踏。6.2.3.5 锚碇混凝土的温控方案1、温控设计根据武汉理工大在仿真计算的基础上，结合以往施工经验制定了混凝土在施工期内不产生温度裂缝的温控指标，具体内容如下：1）C30混凝土最大水化热温升不超过31，C40混凝土最大水化热温升不超过35。2）混凝土内表面温差不超过25，其中基岩以上第1至五层混凝土内表温差不超过20