地铁车站主体结构大体积混凝土施工质量管控监理技术

发表时间:2020/9/8   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:袁兴明
[导读] 摘要:大体积混凝土浇筑质量对地铁车站的使用功能、结构安全和抗渗性能起到至关重要的作用。
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        摘要:大体积混凝土浇筑质量对地铁车站的使用功能、结构安全和抗渗性能起到至关重要的作用。监理部组织施工单位对车站大体积混凝土施工质量控制进行了探讨研究,制定了一套可行的方案用于该工程施工并根据现场情况进行施工监理。本文详细介绍地铁车站大体积混凝土优化混凝土配合比、水化热控制措施、浇筑施工过程的降温措施及保温保湿养护、混凝土供运保证方面的控制措施,在施工监理中实际检验这些措施的实用性和有效性。
        关键词:地铁车站;大体积混凝土水化热控制;降温措施;保温保湿养护
        1、工程概况
        本工程为广州市城市轨道交通工程十一号线某车站, 车站结构为地下三层现浇混凝土结构,顶、中、底板与中柱、内衬墙形成为一闭合框架,顶、中、底板设计为梁板体系,围护结构与车站主体结构采用复合式结构,主体结构采用明挖顺筑法施工。
        2、大体积混凝土施工监理控制要点和措施
        大体积混凝土是指整个混凝土的最小几何尺寸等于或大于1000mm,或整个体积在1000m3以上,且必须采取措施以避免因水化热引起的内表温差过大而导致裂鏠的混凝土,大体积混疑土并不是仅仅由截面尺寸大决定的,而是由是否会产生水化热引起的温度收缩应力来定性,最终得出了大体积混凝土的具体参数。
        根据车站主体结构设计情况分析,本站主体结构混凝土构件多为大体积混凝土施工,易受混凝土温度和收缩应力影响而产生裂缝。因此监理部从配合比优化、混凝土供运保证、浇筑施工技术措施、水化热控制措施、混凝土测温监测、养护等环节对主体结构砼浇筑提出要求,以保证主体结构施工质量。
        2.1混凝土配合比优化
        本车站主体结构混凝土全部采用预拌混凝土,监理部和施工单位提前对混凝土厂家进行了实地考查,确认混凝土运输路线、运输时间是否影响质量,要求搅拌站严格按照设计强度、抗渗等级通过实验确定最佳配合比,监理部严格按规范要求并对水泥、砂石骨料、粉煤灰、外加剂等原材料和优化后的配合比进行了见证送检。
        本工程混凝土浇筑量较大,车站底板、侧墙、顶板等抗渗要求较高,为保证混凝土质量和供运及时,监理部对混凝土进场提出以下要求:
        (1)混凝土浇筑需采用2台天泵(南北两侧对称浇筑),为保证连续作业,与搅拌站协商,至少配备8台混凝土搅拌车,要求保证每台混凝土输送天泵的供应量每小时24m3。
        (2)混凝土在罐车运输过程中,要注意防止混凝土离析、水泥浆流失、坍落度变化以及产生初凝现象,发现离析或分层要求进行二次搅拌。
        (3)混凝土运输车的搅动转速应保证为2~4r/min,整个输送过程中拌桶的总转数控制在300转内。
        (4)主体结构各部位混凝土的塌落度不同,搅拌站应根据路程距离、运输时间和塌落度损失情况综合考虑商品混凝土初始塌落度,并要求混凝土运输车在规定时间内进入施工现场。
        (5)混凝土运至浇筑地点,最高温度不得超过28度,最低不得低于5度。
        (6)搅拌站随车技术人员要跟混凝土罐车一起进场,配合监理部逐车查验塌落度,不符合塌落度要求的直接退场处理,退场车辆5小时内不得再次进场。
        (7)搅拌站随车技术人员协助现场施工技术员根据《建筑材料送检规范》要求现场取样制作混凝土抗压、抗渗试块。
        每车砼进场后,监理部先核对送料单上的强度等级、抗渗等级是否与设计要求相符,然后检测每车砼的坍落度,满足要求后才能用于现场浇筑使用,不合格的坚决作退货处理。
        2.2大体积混凝土施工技术措施
        2.2.1分区段浇筑施工
        (1)车站主体结构施工前监理部要求施工单位编制大体积混凝土施工专项方案,为保证施工质量主体结构分9个区进行流水施工,从第一区开始由东往西流水作业,每区从下到上顺作施工,综合施工缝设置、多种因素考虑,尽可能在不影响主体结构施工质量的前提下减少单次混凝土浇筑量。
        车站主体结构区段分段见下图。
       
        主体结构分区图
        (2)混凝土浇筑散热管安装
        在混凝土中预埋散热管,要求施工方以水为介质利用冷热水自然循环原理,置换大体积混凝土中心水化热,保证其表面温度和中心温度差小于25℃。在混凝土内预埋散热钢管及预留测温孔。
        a、散热管的设置:散热管采用5~7.5cm的PVC管,壁厚为3.5mm。散热管水平布置沿横向18m,纵向间距为1.5m,安装在板中部位置。浇筑混凝土时进、出水口用管帽堵住。散热管固定方式采用铁丝绑扎固定。
        b、蓄水堤砌筑:大体积砼表面做一个封闭式的蓄水堤,蓄水堤高度150mm,蓄水堤采用烧结普通实心砖,采用M5水泥砂浆砌筑,并用水泥砂浆抹面确保不漏水。
        c、注水散热:混凝土终凝后,开始注水,热管内全部注满,并使混凝土上表面蓄水100mm,使管内水和混凝土表面水形成冷热水循环。注水温度为自来水的自然水温。混凝土表面蓄水始终保持在100-150mm,如果表面蓄水蒸发过快,应及时补水。
        d、散热管注浆:散热管换完毕后,抽出散热管内水,用高于基础混凝土强度一个等级的混凝土浆灌注密实,浆高出混凝土表面的钢管切平。
        2.2.3 大体积混凝土的测温
        大体积混凝土浇筑后,监理部要求施工单位安排专人监测,运用JDC-2便携式建筑电子测温仪对大气温度、浇筑结构上部、中部、底部温度进行测量,并做好相关记录,温度控制指标及测温频率如下:
        ①温度监控指标:内外温差:小于25℃;降温速度:小于1~1.5℃/d。测温时间不少于7天,测温过程中如发现温差大于25℃时,要采取有效措施,如在混凝土表面作覆盖保温措施等,避免因养护不及时而产生裂缝。
        ②揭开保温层时的温差:小于15℃
        ③监测次数:混凝土浇注结束后:按规范要求每昼夜不少于4次,并做好记录;当内外温差小于15℃时 ,停止测温。
        2.2.4混凝土养护
        大体积混凝土的养护主要是达到保温和保湿的目的。养护过程监理部值班人员全程参与,根据温度监测情况随时改善养护措施,混凝土初凝后,在大体积混凝土上表面覆盖塑料薄膜、四周砌筑150mm高围堤,(确保四周不漏水),然后开始注水上表面蓄水达100mm,用散热管内的水和混凝土表面水连为一体。减小混凝土内外温差,避免因混凝土内外温差过大,造成温度应力大于同期混凝土抗拉强度而产生裂缝,充分发挥混凝土的潜力和材料的松弛特性,使混凝土的平均总温差所产生的拉应力小于混凝土抗拉强度,有效地防止了产生贯穿裂缝。主体结构大体积混凝土施工质量得到了有效保证。
        2.2.4安全生产保证措施
        监理部要求施工单位做好施工过程中的安全生产保证措施:
        1、成立以项目经理为主的安全生产、文明施工领导小组,设立专职安全员,由专职安全员负责混凝土浇筑施工期间的各项安全生产、文明施工管理措施的落实工作。
        2、建立健全安全规章制度,加强现场管理人员的安全意识,使每一个管理人员做到关心安全工作并在实际的管理工作中注意安全生产的兼顾。
        3、严格执行工地三级安全教育和施工安全交底制度,未经教育和交底的人员不准上岗作业。
        4、特殊工种(如电工、焊工、机械工、架子工等)必须持证上岗,无证禁止上岗。
        5、现场施工人员坚持使用“安全三宝”。进入施工现场人员必须戴安全帽,穿胶底鞋,不得穿硬底鞋、高跟鞋、拖鞋或赤脚,高空作业必须系安全带,临边设置1.2m以上的双层安全护栏,挂好密目式安全网。
        6、设专人掌握气象信息,及时作出大风、大雨预报,禁止在台风、暴雨等恶劣的气候条件下施工。
        7、夜间操作要有足够的照明设备,直接用于操作的照明灯采用36V低压防爆工作灯。
        8、模板或脚手架上不要集中堆放物品。每平方米施工荷载不得超过规定荷载,拆除模板及脚手架时应有专人监护,并设置警戒标志。
        3、总结
        通过监理部对车站主体结构大体积混凝土施工的监理管控措施说明,对施工中可能出现的问题进行了分析并提出有效的预防措施,并在旁站监督过程中结合施工实际做出调整,为以后地铁工程大体积混凝土施工提供参考经验,具有一定的借鉴意义。
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