不发达地区热带雨林气候下的大体积混凝土浇筑

2020-02-17韩亚爽

四川水泥 2020年4期

韩亚爽

（中国水利水电第十二工程局有限公司，浙江杭州 310004）

1 研究背景

大体积混凝土在当代建筑中比较常见，由于其体积大，水化反应产热比较巨大，美国混凝土学会（ACI）规定：“任何就地浇筑的大体积混凝土，其尺寸之大，必须要求解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度减少开裂”。因此大体积混凝土浇应优先选用低热水泥，添加一定量的减水剂以推迟水化热峰值发生时间。除此之外，外界浇筑温度、浇筑时间以及拌合的连续性控制也很重要。

2 工程概况

储水罐作为自来水厂不可缺少的组成部分，承担着储水和供水的重要角色。一般中小型水厂的储水罐可以达到数千吨的级别，因此基础部分必须满足承载力要求。

本文依托中国电建圭亚那D 自来水厂建设项目，日处理能力1.2 万吨，储水罐容量可达3000t，大体积混凝土浇筑对象即为储水罐的圆形基础部分。浇筑环境为热带雨林气候，浇筑当天平均温度32.4℃。项目地处不发达国家，混凝土获取较为不利。基础部分采用钢筋混凝土整体现浇、一次成型的施工方法。后期为14d不间断蓄水养护，混凝土分别进行7d 和28d 抗压强度试验。

3 施工过程及成果

3.1 地基处理

通过改良、置换等手段改造土层，使其满足承载力要求是标准的地基处理方法。项目地处热带雨林地区，地下水位较高，土层为含水丰富的沙性土，无法作为地基使用。综合考虑地形地貌、土层结构、土质条件、地下水特征、周围环境和相邻建筑物等因素选定打桩为地基处理方法。打桩采用锤击法，两根木桩连接，桩端深至持力层。所用材料为涂刷防腐剂的当地特有绿心木材，桩端直径250mm，桩身400mm，采用等距行列式布置，共计224 根。

3.2 垫层浇筑

打桩完成后，自标高以下450mm 全部换填白沙并夯实，白沙完成压实度试验后浇筑垫层。垫层选用C15 素混凝土，浇筑厚度为50mm。

3.3 模板支护

根据基础形状选用当地柔性较好的实木料进行模板支护，木料厚度8mm。单片长度为3000mm。根据标高要求，宽度加工成420mm，并在模板内测涂油防止粘结。模板内测由全站仪通过放样划定浇筑标高。模板内外侧均由钢筋支撑以保证垂直度。模板使用总面积为37.9m2。

3.4 钢筋绑扎

钢筋采用直径16mm 螺纹钢，以150mm 的间距双向垂直铺设，主钢筋网片分上下两层，底部钢筋网片由50mm 水泥垫块支撑，上下钢筋网片以钢筋支凳作为支撑。根据设计要求，基础边缘部分为受力薄弱部位，沿圆形基础边缘内750mm处，以放射状向外添加附加筋，最边缘以三圈钢筋锁边。浇筑前钢筋进行除锈处理。钢筋使用量共计27143.7t。

3.5 混凝土浇筑

为满足承载力和刚度要求，采用钢筋混凝土整体现浇一次成型的施工方法，混凝土强度为C35。基础部分厚度为400mm（高程为：16.8～17.2m），直径28.8m，混凝土方量为260m3。

3.5.1 施工方案

根据以往浇筑经验，只有一台拌合机械运作时，同一辆车来回一趟的时间约为40～50min。因此，本次调整为两台搅拌机械同时搅拌，同时出料以缩短浇筑时间。整个基础底板以类似与“切蛋糕”的方式分为边缘33 个扇形部分和中间圆心部分。根据计算，每一部分将消耗一辆罐车的混凝土。浇筑顺序从第一部分展开，两台泵车同时反向浇筑，并在最后一个部分回合。为避免出现冷接缝，混凝土初凝时间控制在2～3h，现场准备有水泥浆液，随时准备喷洒在两仓的接合面。为避免因高温产生的影响，浇筑开始时间选在下午开始，开始时间定在下午四点，凌晨三点结束浇筑任务。

3.5.2 施工前检查及准备工作

（1）检查模板是否牢固，表面是否光滑平整，预埋件知否牢固；

（2）钢筋绑扎符合设计要求，尤其注意检查搭接长度和保护层厚度；

换言之，我们要顺势思考的是：语文的其他板块有没有哪些关节也是可以打通的？解决这个梳理归纳的问题，是为“线动成面”。

（3）各施工设备调试、准备完毕，尤其注意发电机、振捣棒安排备用，保证施工连续性；

（4）混凝土采用就近拌合，同时设置两台强制间歇式搅拌机械同时出料，避免因时间太久混凝土初凝；

（5）混凝土运输采用混凝土罐车，由于天气炎热，控制出场坍落度应略大于进厂坍落度。现场控制混凝土坍落度为160+/-20。

（6）浇筑前用高压水枪充分冲洗施工面，保持湿润但注意不要形成积水。同时为避下雨形成积水，模板底部多出设置排水孔。

3.5.3 振捣方案

（1）混凝土应当分层浇筑，保证每一层厚度不超过振捣棒长度的1.25 倍，振捣棒应垂直快速插入混凝土内部，不得低于50cm，而后缓慢上提（因浇筑对象厚度只有40cm，因此插棒以触底为准）。

（3）振捣过程中振捣棒不应接触到钢筋、模板和预埋件。

（4）结构受力点、连接处等应深度振捣，确保混凝土充分密实。

（5）当混凝土无薄浆、无气泡产生时方可进行下一处振捣。

（6）振捣应该充分全面，确保施工每一处振捣到位。

3.6 紧急情况应对措施

由于当地混凝土供应速度较慢，加上气候炎热多雨，混凝土浇筑时温度控制和防雨作业必须同步展开。施工当天平均气温32.4℃，阵雨7 次。为减少光照产生的高温影响，浇筑时间选定下午四点开始，夜间施工的方式[1]。现场提前安排了必要的夜间照明和防雨设施。其中塔式探照灯四台。浇筑现场两台，呈对角布置，还有道路照明一台、人员活动区一台、防雨布若干卷，以应对夜间施工和雨天施工带来的不便[2]。

此外，现场配有卫生急救箱，可应对中暑、小范围烧伤、创伤等的治疗。现场除施工车辆外配有应急保障车，可保证伤患在15min 内送医。此外，持枪保安两名，以应对突发紧急状况。

3.7 混凝土质量验收

为保证混凝土质量达标，应业主要求，本次大体积混凝土浇筑取样采用随机抽取的方式，取样采用欧美标准的直径150mm，高300mm 圆柱体取样桶。抽到车辆每辆制作抗压圆柱体试块3 个，并标明序列号和浇筑位置，共制作试样48 个。试样制作完成后与浇筑混凝土展开同规格养护工作（现场配有养护池）。混凝土试样分别进行7d 和28d 抗压强度试验，试验抽样仍采用随机抽取的方法，每次检测8 个，共检测16 个。试验交由专业机构进行，本项目合作机构为圭亚那共和国乔治敦大学。通过测量和计算，所得结果7d 混凝土抗压强度平均值为27.3MPa，达到设计值的78%。28d 混凝土抗压强度平均值为36.2MPa，达到设计值的103.4%。

7d 抗压强度试验后进行模板拆除。模板拆除后麻面比例约占1.3%，由泥工师傅采用高一等级的水泥进行抹面处理。