一种青藏高原地区大温差环境大体积混凝土冷却循环水温控施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种青藏高原地区大温差环境大体积混凝土冷却循环水温控施工方法。
【背景技术】
[0002]大体积混凝土由于结构截面大，水泥用量大，水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用，由此形成的温度收缩应力是导致钢筋混凝土产生裂缝的主要原因，本发明提供的一种青藏高原地区大温差环境大体积混凝土冷却循环水温控施工方法，能够有效的解决这个问题。
【发明内容】
[0003]本发明就是针对上述问题，提供了一种青藏高原地区大温差环境大体积混凝土冷却循环水温控施工方法，采用优质的结构施工避免了因裂缝产生而造成的修补费用，最终取得较好的质量效果和经济效益。
[0004]为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案，一种青藏高原地区大温差环境大体积混凝土冷却循环水温控施工方法，具体包括如下步骤:
(一)原材料的选用
Cl)水泥:选用水化热较低的矿渣硅酸盐水泥，并尽可能减少水泥用量；
(2)细骨料:根据试验采用II区中砂；
(3)粗骨料:在可栗送情况下，选用粒径5-32.5连续级配石子，以减少水泥用量和混凝土收缩变形；
(4 )含泥量:在大体积混凝土中，粗细骨料的含泥量是要害问题，如骨料中含泥量偏多，不仅增加了混凝土的收缩变形，又严重降低了混凝土的抗拉强度，对抗裂的危害性很大，因此骨料必须现场取样实测，石子的含泥量控制在1%以内，砂的含泥量控制在2%以内；
(5)掺合料:应用添加粉煤灰技术，在混凝土中掺用的粉煤灰不仅能够节约水泥，降低水热化，增加混凝土和易性，而且能够大幅度提高混凝土后期强度，从而减少了 2-4天的水化热；
(6)外加剂:采用外加膨胀剂技术，从而提高混凝土抗裂强度和抗渗性能；
(二)施工配合比的确定
(I)根据原材料由试验室试验后确定。
[0005](三)混凝土浇筑方法
(I)混凝土浇筑情况:由于承台混凝土超厚，内部水化热温升偏高，内表温差和降温速率不易控制，因此承台砼采用斜面分层浇筑，浇筑层厚度不得大于500mm，在砼初凝前必须浇筑上一次砼，层与层之间不得留冷施工缝，承台中间注水四周出水的冷却水管分层S型回旋布置的形式，增加混凝土与冷却水管的接触时间，循环水内掺加高效缓蚀阻垢剂，延长设备使用寿命，抽出后的水作为养护用水，节约水资源。该技术，在施工效率、质量、安全等方面相比传统工艺均有大幅提尚;
(2)混凝土浇筑实施:为了使混凝土浇筑不出现冷缝，要求前后浇筑混凝土搭接时间控制在4小时内(初凝时间大于8小时)，因此，混凝土饶筑经详细计算安排饶筑次序、流向、饶筑厚度、宽度、长度及前后浇筑的塔接时间，实施了以下浇筑方案:
(a)现场用两台栗车对浇，采用斜面分层浇筑，用“一个坡度(斜坡)、薄层浇筑”的方法，承台混凝土浇筑采用栗送，以改善混凝土的温度应力，减少因混凝土收缩而产生的裂缝，降低混凝土入模的温度。浇注完毕后，表面要压实、抹平、防止表面裂缝。混凝土初凝前用铁滚筒碾压数遍，打磨压实，随后做特殊保湿保温养护处理；
(b)混凝土采用振动棒振捣，混凝土振捣时振动棒的操作要做到快插慢拔，在振捣过程中，应将振动棒上下略作抽动，以便上下振动均匀，每点振动应为20?30s，以砼表面呈水平，不显著下沉，不再出现气泡，表面泛浆为宜；分层振捣时，振动棒应插入下层4-6cm，以消除两层间的接缝；浇筑时，每隔半小时，即采取在混凝土初凝时间内，对已浇筑的混凝土进行一次重复振捣，以排除混凝土因泌水在粗骨料、水平筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋之间的握裹力，增强密实度，提高抗裂性；大体积混凝土表面水泥浆较厚，浇筑后3?4h内初步用水平刮尺刮平，初凝前用铁滚筒碾压2遍，再用水抹子搓平压实，以控制表面龟裂，并按规定覆盖保护，选用水化热较低的矿渣硅酸盐水泥，在混凝土中掺加磨细粉煤灰、微膨胀剂，选用优质减水缓凝剂不仅降低了混凝土的水化热，而且可以大幅度地降低混凝土的干缩。混凝土中加入抗裂纤维以增强混凝土的抗拉强度，保证施工质量；
(C)混凝土浇筑完后，在承台混凝土表面涂一层无机水性水泥密封剂，同时采用保温和保湿法对混凝土进行养护。混凝土浇捣后，凝土浇筑完毕后12h内加以覆盖浇水，并在其表面先覆盖二层塑料膜，再盖上二层草袋，形成保温层，避免表面热量散发过快，缩小内外温差；
(四)承台混凝土温度测量和控制技术
(1)混凝土的测温技术
(a)测温点布置:为了使水化热监控规范化，我国《大体积混凝土施工规范》规定:混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升不宜大于50°C ;混凝土浇筑块的表温差(不含混凝土收缩的当量温度)不宜大于25°C;混凝土浇筑体的降温速率不宜大于2.(TC /d ;混凝土浇筑体表面与大气温差不宜大于20°C ;混凝土入模温度不宜低于5°C，并控制在30°C ;
(al)依照规范要求，测温点的布置应该力求反映出混凝土内部温度场的变化情况，同时还要注意到此结构物所处特殊的气候环境，考虑阴阳面对混凝土的影响；本大体积承台高度5米，拟分两段施工，每个阶段施工2.5米，每个阶段分布13个传感器，整个承台一共布置26个传感器；
(a2)混凝土浇筑后，必须进行监测，具体要求是第I天每2h测一次，2?7天没4h测一次，以后每天测一次；
(a3)保温，用钢管连结做成保温棚，其上覆盖土工布及彩条布保温，器内四周采用煤炉加热，确保棚内温度持续在15°C以上，保温时主要措施是土工布要盖的严，炉子不可熄火；
(2)测温工具:根据实际情况选择便携式建筑电子测温仪；
(3)测温频率:在混凝土浇筑完毕后的升温和峰值持续阶段，既开始的3?4天，每隔2小时测温I次；待测温趋于平稳后的降温阶段，每4小时测量I次，在测量混凝土内部温度的同时，测量外界的环境温度，根据测点编号顺序，记录所测温度数据，当测位的混凝土内外温差不大于20°C并趋于稳定时为止；
(4)承台混凝土温度控制措施
Ca)冷却水管的埋设:通过综合比较散热效率和经济效益，冷却水管采用Φ32§1900*1850?的焊接钢管，设置四层，水管接头采用丝扣套筒连接；在混凝土施工前，水管系统均经过通水试压，仔细检查每一个接头，确保管路不漏水；在混凝土浇筑和钢筋绑扎过程中，不得损坏管路，确保供水的连续性；冷却水管管路采用回旋形布置，水平管间距为 1QOOmm ;
(b)通水控制温度:根据混凝土浇筑过程中的测温情况，适时向管内通水，通过水循环，带走承台混凝土内部的部分热量，使混凝土内部的温度降低到要求的限度；控制冷却水进、出水的温差不大于5°C ;根据测温数据相应调整水循环的速度，以充分利用混凝土的自身温度，即中部温度高、四周温度低的特点，在循环过程中自动调节温差；冷却水管安装时，要用钢筋骨架和支撑桁架固定牢靠；在承台边设置循环水蓄水池，用来把循环出的热水浇筑到砼表面来减少砼内外的温差；
(5)混凝土的保温养护:混凝土浇捣后4?5h内(根据实践表明，在混凝土初凝前及时覆盖效果好)，表面抹面后及时铺覆盖I层塑料膜和麻袋并备好一层塑料膜和一层麻袋；在养护期间，随时检查混凝土表面的干湿情况及温差(内表温差达23°C时就发警报)，及时浇水保持混凝土湿润；期间大承台温差大于25°C时，采取加速钢管内循环换水并在表面再覆盖一层塑料膜和一层麻袋或温水养护，将温差控制在25°C内。
[0006]本发明的有益效果是:该青藏高原地区大温差环境大体积混凝土冷却循环水温控施工方法，采用优质的结构施工避免了因裂缝产生而造成的修补费用，最终取得较好的质量效果和经济效益，采用本工序，工序环节交叉少，可持续均衡施工，缩短工期，本施工方法对当建筑中的厚度、高强大体积混凝土施工的裂缝控制提供了成功的实践经验，具有明显的社会效益，本工序根据高原气候的复杂性，结合施工要求，采用特殊配合比的混凝土浇筑承台，混凝土内加入粒化高炉矿渣和细粉煤灰代替部分水泥，以减少水泥的用量进而降低由于水泥水化热产生的温度应