2.4.7 混凝土构筑物的整体浇筑

2.4.7 混凝土构筑物的整体浇筑

贮水、水处理和泵房等地下或半地下钢筋混凝土构筑物是给、排水和水处理工程施工中常见的结构,特点是构件断面较薄,有的面积较大且有一定深度,钢筋一般较密;要求具有高抗渗性和良好兔整体性,需要采取连续浇筑9对这类结构的施工,须针对它的特点,着重解决好分层分段流水施工和选择合理的振捣作业。对于面积较小、深度较浅的构筑物,可将池底和池壁一次浇筑完毕。面积较大而又深的水池和泵房地坑,途蒋底板和池壁分开浇筑。

1.混凝土底板的浇筑

地下或半地下构筑物平底板浇筑时,混凝土的垂直和水平运输可以采用多种方案。如布料杆混凝土泵车可以直接进行浇灌;塔式起重机、桅杆起重机等可以把混凝土料斗吊运到底板浇筑处。也可以搭设卸料台:用串桶、溜槽下料。如果可以开设斜道,运输车辆就能直接进入基坑。

混凝土在硬化过程中会发生干缩。如果混凝土四周有约束,就会对混凝土产生拉应力。当新浇混凝土的强度还不足以承受拉应力时,就会产生收缩裂缝。钢筋能抵抗这种收缩。因此,素混凝土收缩量较钢筋混凝土收缩量大。同时浇捣的混凝土面积愈大,收缩裂缝愈可能产生。因此,要限制同时浇灌的面积,而且各块面积要间隔浇筑。分块浇筑的底板,在块与块之间设伸缩缝,宽约1.5~2 cm,用木板预留。在混凝土收缩基本完成后,伸缩缝内填入膨胀水泥或沥青玛碲脂。这种施工方法的困难在于预留木板很难取出。为了避免剔取预留木板,可以放置止水片。

2.混凝土板用平板式或插入式振劫器捣固

平板式振动器的振捣,有效振捣深度一般为20 cm。两次振捣点之间应有3~5 cm搭接。混凝土墙或厚度大于平板式振动器有效捣固深度的板,采用插入式振动器,振捣方法插入式振动器的振动棒内安装偏心块,电动机通过软轴传动使之旋转,发生振动。以振动器插中心的受振范围用振动器作用半径来表示。相邻插点应使受振范围有一定重叠。

振捣时间与混凝土稠度有类。混凝土内气泡不再上升,骨料不再显著下沉,表面出现一层均匀水泥砂浆时,振捣就可停止。底板混凝土振捣后,用拍杠或抹子将表面压实找平。

3.混凝土墙的浇灌与振捣

混凝土水池的池壁与隔墙,地面水进水口的直墙,泵房的墙壁等施工,为了避免施工缝,一般采用连续浇灌混凝土。连续浇灌时,在池壁的垂直方向分层浇灌。每个分层称为施工层。相邻两施工层浇灌的时间间隔不应超过混凝土的初凝期。

一般情况下,池壁模板是先支设一侧,另一侧模板随着混凝土浇高而向上支设。先支起里模还是外模,要根据现场情况而定。同时,钢筋的绑扎、脚手架的搭设也随着浇灌而向上进行。施工层的高度根据混凝土的搅拌、运输、振捣的能力确定。通常取2 m。这是因为混凝土的自由降落高度允许为2 m左右,脚手架的每步高也为2 m左右。施工时,在同一施工层或相邻施工层,进行钢筋绑扎、模板支设、脚手架支搭、混凝土浇筑的平行流水作业。当池壁预埋件和预留孔洞很多时,还应有检查预埋件的时间。为了使各工序进行平行作业,应将池壁分成若干施工段。每个施工段的长度,应保证各项工序都有足够的工作前线。如当浇筑工作量较大时,这样划分施工段不易保证两层混凝土浇筑的时间间隔小于混凝土初凝期。因此,当池壁长度很大时,可以划分若干区域,在每个区域实行平行流水作业。混凝土每次浇筑厚度为20~40 cm。使用插入式振动器时,一般应垂直插入到下层尚未初凝的混凝土中5~10 cm,以促使上下层相互结合。振捣时,要“快插慢拔”。快插,是防止先将表面的混凝土振实,与下面的混凝土发生分层、离析现象。慢拔,是使混凝土能填满振动棒抽出时形成的空洞。

4.混凝土养护

混凝土拌合物经浇筑密实成型后,其凝结和硬化是通过其中水泥的水化作用实现的。而水化作用须在适当的温度与湿度的条件下才能完成。因此,为保证混凝土在规定龄期内达到设计要求的强度,并防止产生收缩裂缝,必须认真做好养护工作。

在现场浇筑的混凝土,当自然气温高于+5 °C:的条件下,通常采用自然养护。自然养护有:覆盖浇水养护和塑料薄膜养护。覆盖浇水养护是利用平均气温高于+5 °C:的自然条件,用适当材料(如草帘、芦席、锯末、砂)对混凝土表面加以覆盖并浇水,使混凝土在一定时间内保持足够的湿润状态。对于一般塑性混凝土,养护工作应在浇筑完毕12 h内开始进行,对于干硬性混凝土或当气温很高、湿度很低时,应在浇筑后进行养护。

养护初期,水泥的水化反应较快,需水也较多,应注意头几天的养护工作,在气温高湿度低时,应增加洒水次数。一般当气温在15 t:以上时,在开始三昼夜中,白天至少每3 h洒水一次,夜间洒水两次。在以后的养护期中,每昼夜应洒水三次左右,保持覆盖物湿润。在夏日因充水不足或混凝土受阳光直射,水分蒸发过多,水化作用不足,混凝土发干呈白色发生假凝或出现干缩细小裂缝时,应仔细加以遮盖,充分浇水,加强养护工作,并延长浇水日期进行补救。对大面积结构如地坪、楼板、屋面等可用湿砂覆盖和蓄水养护。贮水池可于拆除内模,混凝土达到一定强度后注水养护。塑料薄膜养护是将塑料溶液喷洒在混凝土表面上,溶液经挥发,塑料与混凝土表面结合成一层薄膜与空气隔绝,封闭混凝土中的水分不被蒸发。这种方法一般适用于表面积大的混凝土施工和缺水地区。成膜溶液的配制可用氯乙烯-偏氯乙烯共聚乳液,用10%磷酸三钠中和,pH为7~8,用喷雾器喷涂于混凝土表面。

5.混凝土质量检查

影响混凝土质量的因素很多,它与各个工序的施工质量密切相关。施工中应建立严格的质量管理与检查制度,并结合现场条件预先编制施工设计。搅拌前,应对各组成材料的品种、质量进行检验,并根据其品种决定施工应采取的措施。在混凝土浇筑前,应认真检查模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞等的情况,检查落实混凝土浇筑的技术组织措施。在混凝土搅拌和浇筑过程中,检查混凝土的坍落度、振捣作业和制度。如混凝土配合比改变时,应及时进行补充检查等。为了检查混凝土是否达到设计要求标号和确定能否拆模,都应制作试块以备检验混凝土的强度。此外,对给排水构筑物,还应进行抗渗漏等试验,以检查混凝土的施工质量。

(1)抗压强度试验。

为了检查混凝土强度,应在浇筑现场制作边长15 cm的立方体试块,经标准条件养护28 d后试压确定。当采用非标准尺寸的试块时,应将抗压强度乘以折减系数,换算为标准试块强度,其折减系数为10 cm立方体乘以0.95,20 cm立方体乘以1.05。

检验评定混凝土强度的试块组数的留置,应符合下列规定:

①每拌制100 m³的同配合比的混凝土,取样应不少于一组(每组三块);

②每工作班拌制的同配合比的混凝土,应取一组,或一次连续浇筑的工程量小于100 m3时,也应留置一组试块。此时,如配合比变换,则每种配合比均应留置一组试块。

③为了检查结构拆模、吊装、预应力构件张拉和施工期间临时负荷的需要,应留置与结构或构件同条件养护的试块。强度检验评定有统计法评定和非统计法评定。统计法评定:当混凝土的生产条件在较长时间内保持一致,且同一品种混凝土的强度变异性保持稳定时,由连续三组试块代表一个验收批,其强度应同时满足下列要求:

式中 Rcu——同一验收批混凝土立方体抗压强度的平均值(N/mm2);

Rcu,k——混凝土立方体抗压强度标准值(N/mm2);

σ0——验收批混凝土立方体抗压强度的标准差(N/mm2);

Rcu,min——同一验收批混凝土立方体抗压强度的最小值(N/mm2)。

当混凝土强度等级不高于C20时,强度的最小值尚应满足不低于设计标号的85%;当强度等级局于C20时,强度的最小值应满足不低于设计标号的90%。

验收批混凝土立方体抗压强度的标准差,应根据前一个检验期间同一品种混凝土的强度数据,按下式确定

式中 Rcu,i——第i批试块立方体抗压强度中最大值和最小值之差;

m——用以确定该验收批混凝土立方体抗压强度标准差的数据总批数。

(2)非统计法评定:对现场浇筑的批量不大的混凝土,其验收批混凝土的强度应同时满足下列要求: