混凝土工程

2020-02-11 18:37 admin

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  混凝土工程是整体式衬砌施工的主要作业••★▷▷◇、其施工质量直接影响到混凝土的强度○○▪•▪、耐久性以及地下建筑的正常使用•◆。它是地下建筑施工中劳动条件最差的作业▪••。

  即将各种砂石料和水泥□=、水以一定的比例进行配合◁▲•。配料的准确与否关系到混凝土的质量▼•。分为人工和机械化配料两种☆▪•○…。

  (1)自落式○◆•△=◆:用于拌和低流动性混凝土和塑性混凝土▲△☆◇□,地下建筑工程中大多数采用自落式滚筒搅拌机★▲。

  不论采取何种方式输送混凝土◁△■□▷▲,为确保混凝土的质量☆■,输送过程均须符合以下要求■▽:

  (2)保证混凝土运至浇筑地点时▪□■●,仍具有较好的流动性◇▽▲,其坍落度的降低值不得超过原规定的30%◁★■△■。

  施工中常用的运输方式如图13-7 所示◇=■★,当前通常情况下采用混凝土泵送技术★▼。

  混凝土的浇筑过程包括混凝土的浇筑(把混凝土注入模板的过程)和混凝土的捣固(经振动使混凝土密实)的过程•▪。

  混凝土浇筑和捣固的如何▪▷,直接影响混凝土的密实性和整体性▽■=…○。所以混凝土浇筑应充满模板=○▼□•●,振动密实●●◁★◇,钢筋位置正确■◆…□,保护层厚度符合设计要求◁•。拆模后混凝土表面平整光滑…◇,无蜂窝■◇▷▲▪、麻面▼□◆、露筋等缺陷=-。切实做到内实外光▽••。

  (1)混凝土必须有次序和均衡地分层浇筑△◇△▷,以便于混凝土捣固和不使模板受力不衡而发生位移变形○▼□。一般采用插入式振捣棒捣固时◆•▽••=,每层厚度不超过 40cm•■,采用表面振捣时每层厚度不超过20cm▲-,人工捣固时每层厚度不超过30cm☆=○。

  (2)必须保证浇注的连续性•■■□▲•。即混凝土浇筑层之间的时间间隔◆…-□,应能使混凝土在前一层初凝前浇捣完毕-…◁,以使衬砌有较好的整体性-•。若特殊情况必须中断时●☆◁,超过 2h 者★◇▷☆•■,则按施工缝要求处理☆▽…。

  洞室衬砌部位分为◆●:侧墙-•★、拱部和底板…▼•▼。浇筑顺序与开挖方案有关△•…▷▷,可分为…☆◇◆•★:先墙后拱▽○=▽◁、先拱后墙◇●▽•□▪、拱墙一次施工◁◁…◇▽-。

  (1)底板一般最后浇筑•▽;但设计要求底板必须与侧墙整体浇筑时△•◇◇●,则先浇筑底板-•○,也可以采用纵向(墙拱)分段浇筑▷-◆…▷:一种是随开挖作业由外向内逐段浇筑◆△▲▪△;另一种是等开挖作业结束后由内向两端浇筑★…■△。底板一般由内向外进行●•,边浇边振捣边抹平•◁。

  (2)侧墙浇筑时◁•☆,要对称均匀上升▲▼•■◆▲,以免模板框架受力不均◇▼…•-。拱部浇筑时○●▲△,一般由拱脚开始◇▷○□☆▪,保持一定坡度▷▽▪■●,对称地向拱顶中央成•◇○…▽○“八□•▽”字型浇筑◆▼▷◇▪▽。

  (3)当为钢筋混凝土时-◇▼☆▲,为施工方便▼•○○●★,采用水平分层浇筑封顶=…△•。拱部浇筑顺序如图13-8 所示●◁。

  (4)拱圈混凝土由两侧拱脚自下而上灌注到拱顶部位☆◇☆▷•,0▷☆▼▲.8~1□◁◁•.0m 宽时需进行封顶工作…□•-▲。封顶包括活封顶和死封顶☆◁。

  死封顶●●▽▼•:当浇筑到最后一个连接段◆△●▽,拱圈衬砌由两方向对着灌注碰到一起时△◆●★,均会形成死封顶★•▷■。

  死封顶施工(50cm×50cm的孔洞)▼◆●:衬砌混凝土结硬后□•▼-■…,拆除四周模板◇■●▪△,然后支模压浆=▪☆;或者浇筑24h后◁◇○☆▽=,四周挡板拆除☆•○、凿毛▪△▪-□▼,把缺口需要的混凝土按量装入一个活底木盒中…▷△▪•,使其顶入缺口中▷=★△-□。

  (2)机械捣固分类○▽☆□◇▷:①插入式内部捣固器▷•●…:墙★○■-、拱◇▷○△…;②平板(截面)振动捣固器•☆▲:底板=▪◇◇▪■、预制板□•。

  (3)捣固器的选用○◆△◇:对于粗骨料粒径大(80mm)的混凝土宜采用低频▼▲◆…、大振幅的捣固器■▪○-○○;反之△•,则采用高频▪▷、振幅小的振捣器☆▽■•◆△。

  衬砌混凝土的浇筑方案主要需要确定以下三个内容▽•●▽▼:混凝土浇筑方式▷▼★◁、混凝土浇筑长度■△-•△、混凝土浇筑强度△☆…,以此进行混凝土的搅拌■☆▲-、运输□□、混凝土机械捣固等作业组织△★…◇-…。

  分段浇筑•▼■…◆◁:是把洞室在长度方向上分成大致相等的若干段△▪•,每一段是连续浇筑的=☆△●-★,段与段之间设置施工缝(或结合变形缝分段)☆▷▷★。

  连续浇筑△★:沿洞室纵向长度连续浇筑▲○-▷◇,不留施工缝•……◇▪◁,如引水洞○△、竖井(采用滑模浇筑)◆▽。

  浇筑分段长度★=□□:从防水角度宜长些▽☆★-,以减少漏水的薄弱环节★-▷★●▼。但考虑混凝土的干缩应力和温度应力可能引起衬砌裂缝=★…,分段长度又不宜过长=●▲●。另外还要考虑施工技术装备条件▲●•◇、劳动力数量▪…、每一分段混凝土工程量和连续作业时间等因素◆★,一般为 15m☆…▲▪▷。大跨度地下工程常采用跳格开挖■★□△-□、跳格衬砌▪■=,一般取 4~8m■◇=;小跨度取 20m☆=。确定分段长度后◁…,即可计算混凝土浇筑强度(工作量)★…◇△□。

  Qmax为浇筑段的最大混凝土工程量(m3)▲…▪★…,根据段长--、断面周长▷△○★•◇、衬砌厚度确定□•●□▲…;T为完成浇筑段所需要的时间(h)□◁。

  确定M后◇▽,就可以组织搅拌站◁◆=、选择运输方式和机具•=○■,以及确定捣固方式和捣固机具的数量☆★☆•●。

  混凝土浇筑机械化作业线由配料▼•◇△▼、混凝土搅拌◇◆■-、运输…=•=□◇、立模▪•□=•◆、浇注☆△▼、捣固等主要是工的机械化配套组成▲□●△。主要是指▪▼•◁:机械化搅拌站▽●▼…、混凝土输送泵△▲=、活动式模板的配套应用●●。采用机械化作业线施工○…•□▷,由以下几种组织方式-▪△■▼:

  (1)当混凝土运输距离不超过混凝土输送泵的有效运距时(压气式水平 200m★○,垂直 35m 以上▪•◁;活塞式水平 300m○▲■▼,垂直 40m)可将混凝土输送泵和搅拌机布置在洞口附近▷△☆。

  (2)当运距很长时■▼▪▽☆☆,可将混凝土输送泵设在洞内◆◆•▼,混凝土在洞外搅拌好后运至混凝土输送泵处△•●-。

  (3)当运距特长▼▪,即使输送混凝土困难时…•★,而且断面较大△▽,则可将混凝土搅拌机和混凝土输送泵都设置在洞内◇▼★。骨料和水泥按配合比在洞外准备好●◇=,运到洞内搅拌•◁。

  为了给混凝土创造是以得硬化条件☆□-◁,防止其发生不正常得干缩■◁•○…,浇筑后必须进行养护☆■▷,保证在混凝土硬化期间有足够的湿度和适宜得温度外○▲●,还应保证在混凝土强度未达到12kg/cm2前=…◁□=,不得受撞击和振动••,以免发生开裂和掉角◇☆。

  (3)薄膜养护▽-,在结构构件表面喷涂或刷涂养护剂●▪□•,溶液中水分挥发后•-,在混凝土表面上结成一层塑料薄膜▪◆★-▲=,使混凝土表面与空气隔缝•◆◆▼,阻止内部水分蒸发☆★▽▽◇•,而使水泥水化作用完成★○,本材料具有防水■▷▷▲■、防冻■…□▷、成膜时间快等特点□★◁▪○◇。

  施工缝是造成渗漏的薄弱环节△☆☆-●。施工缝分为=▼▷…•:①预留施工缝=-▲:是指两段衬砌之间的结合缝◁•★●■;②间歇施工缝□○:是指因特殊原因造成混凝土作业中断2h以上留置的施工缝★▼••□=。

  预留施工缝的处理▽-◇•…:预留施工缝的设置应尽量与变形缝设置结合考虑□=◆,以便简化施工缝的处理★■○★。

  预留施工缝和间歇施工缝的一般处理方法=★▪□•:将先浇筑的混凝土断面凿毛●◁•▼,用水冲洗干净■○=▲◆●,后续浇筑混凝土时应特别注意接缝处混凝土的捣实-★◇■☆☆。为提高施工缝防水性能☆▲,衬砌断面作适当处理■◆☆◆。①侧墙●…•:做成梯形凹凸槽○○★●;②拱部▪○◇▷▷:搭接头处理如图13-10 所示●▼■。③接缝处外侧设置混凝土预制板◁…□◆,板厚3cm◇▷▲○,宽50cm◆●,高等于起拱线 所示▼◇★。④ 重要工程的严重渗水段▷■◇☆★,在衬砌的断面上设置一圈外涂沥青-◆○○,厚度为 2cm的钢板止水片▼▼,如图13-12所示◇■▼=。

  为避免混凝土衬砌因温度变化★△、胀缩变形或地质条件变化而产生不均匀的沉降▽■☆,必须沿纵向轴线相隔一定距离设置变形缝▪△,以保持衬砌能自由地变形■□☆▪●。变形缝分沉降缝和伸缩缝▲○▷,根据变形的要求设置★=○,并保证满足防水和变形的要求△☆◆□▲▽。

  一般采用预制油毡纸=▲◁、预制石棉沥青板或预制浸沥青木丝板直接嵌填在缝内▷★-◁,内侧再用防水胶膏嵌填密实▽▪▪。有时外贴防水层•…☆=。

  防水要求较高的变形缝◇•○△,可沿整个缝设置一环镀锌钢板止水片或橡胶止水带•▼。钢板止水片适用于衬砌沿轴线方向的变形▽▼;橡胶止水带适用于任意方向的变形□△▷☆。

  钢板止水片和橡胶止水带变形缝施工时▲▷…-…,要求埋设位置准确▪◁…★▲,接头处混凝土振捣密实▽□…△■•,这种处理方式止水效果好…▽▼,但端头模板制作较复杂□=▷▲。

  混凝土正常凝结温度 15~20℃=★★。冬季施工低温和冰冻会大大阻碍混凝土强度的增长■○。如0~4℃时★☆,凝结时间要比 15℃时大三倍=△。

  如果温度降到0℃以下(混凝土冻结温度 3℃)■=◇□△=,混凝土中水就会结冰-■,水泥的水化作用完全停止◁•。不但强度无法增长△■•=,而水结冰后体积膨胀(约膨胀 8%~9%)■▪▷•★,即有被冻裂的危险▷…▽•。

  混凝土在凝结前(即浇筑后3~6 h)受冻•…,强度至少降低5 0%●▽,难以挽回●★▲。如果在浇筑后2~3d受冻□▪,强度降低 15%~20%●•。只有当混凝土达到设计强度的 50%•◁●■=,且不低于50kg/cm3时…▷-,再受冻对其强度没有太大影响•▲□。

  在冬季施工中▷▼•▪,为确保质量▪☆,凡昼夜室外平均温度(按每日 6▲○◆○▪□、14●•■▼、21h 三个时间的平均温度)低于 5℃或最低温度低于-3℃时-…▼▼○•,就需要采取一定的冬季施工措施=☆…★,创造条件•○▷,促进凝结△■。

  一般先加热水•◁▪,加热至80℃◆☆,不能满足石料温度要求(1 5℃)◆●•。再加热骨料•◆■▪。骨料的加热温度取决于外界温度○=、配比☆…●△☆•、作业时热损及养护方法□◆●。任何时候均不允许加热水泥◁★★…=□。

  速凝剂可以加速混凝土的凝结和硬化◆◇◁-,提高混凝土早期强度及抗冻性■•▽=■●,故也叫做早强剂○▼▼-。早强剂种类很多•-,这里仅介绍常用的氯盐早强剂-…。氯盐溶液的冰点低于 20℃▷…,因此混凝土中掺入适量的氯盐(氯化钙▲▪★、氯化钠或混合物)△•□○…●,不仅能促进混凝土凝结硬化=▲△◇▪,还可以降低其冻结温度-••…=。

  掺有氯盐的混凝土在-10~-20℃时•★,不仅不会冻结=■◆☆▪◇,而且还能硬化★★◇…☆◆,所以有冷混凝土之称□▷。最常用的氯盐为氯化钙•□▼◇▼。一般随氯化钙的掺入量的增加…◁•◁▲,混凝土相对强度也随之提高=▲=▽。但过量掺入会使混凝土凝结过快来不及施工▷▲-△▽,导致收缩过大出现裂缝▪◆▼--、强度降低-△★□。氯盐的存在对混凝土和钢筋有腐蚀作用◇••…△。

  一般用量□▪•:素混凝土不超过水泥用量的 3%•▷;钢筋混凝土不超过水泥用量的 2%◇••;在每立方米混凝土中总用量不超过 6kg(水泥用量为280~350kg/m3)▼•。