JTCJ债权权益计划

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无关内容：

水泥稳定碎石成型过程中要发生各种复杂的物理化学反应，由于温度会影响反应速度，因此冬季施工会进度较慢；还有一个更为关键的原因是温度低会使水凝结成冰，而冰的体积比水大，结冰就会导致体积膨胀，膨胀大约9%左右

    如果混合料的体积膨胀，就会使结构内部产生破坏作用，降低混合料的一系列物理学性能

    所以说，冬季施工中主要解决两个问题：一是如何保证混合料在强度形成过程中的养生温度高于其强度增长的临界温度；二是保证混合料后期强度和耐久度满足设计要求

     　　　对于水泥稳定碎石基层冬季施工采取了一下三种措施：一是覆盖保温；二是添加早强剂，并及时碾压；三是混合料配合比中增加水泥用量

     　　　1、覆盖保温 　　　水泥稳定碎石铺压后在其表面及时覆盖塑料布，在塑料布上覆盖草苫，以达到保温效果

     　　　2、添加早强剂 　　　对于水泥稳定碎石，与水泥混凝土添加早强剂的道理一样

    当水泥稳定碎石拌合时，水泥水化放出热量，使混合料温度升高，当运抵现场进行摊铺碾压过程中，因为大气温度低，混合料的温度下降很快，水泥稳定碎石强度形成需要一定时间，在这一定时间内如何保证水泥稳定碎石形成一定强度，除了覆盖保温养生外，我们应该使水泥稳定碎石的强度尽快形成，充分利用水泥水化产生的热量

    所以在混合料中加入早强剂，施工组紧密，尽快完成摊铺、碾压，使混合料尽早形成强度

     　　　3、增加水泥用量 　　　水泥稳定碎石施工及养护过程中，温度高高低低交替作用，晚上温度低，白天温度高，这就势必造成水泥稳定碎石强度形成中受到损失

    所以采取比平时水泥用量大1.0～1.5%的方法来弥补这些强度损失

    另一方面在水泥反应过程中要放出一些热量，水泥含量越高，放出的热量也越多，降低水泥标号，增加水泥用量，增加水泥水化的热量，以利于水泥稳定碎石冬季施工的温度提高

    因为在攻击施工中，天气气温低，混合料失水慢，强度形成慢，所以增加水泥用量不会造成水泥稳定碎石强度形成过程中的收缩开裂

     五、安全与防火 　　　1、冬季施工时，要采取防滑措施

    生活及施工道路、架子、坡道经常清理积水、积雪、结冰，斜跑道要有可靠的防滑条

     　　　2、冬季施工现场及临时工棚内严禁用明火取暖，应订出具体防火安全注意事项，并将责任落实到人

     　　　5、现场火源，要加强管理；使用天然气、煤气时，要防止爆炸；使用焦炭炉、煤炉或天然气、煤气时，应注意通风换气，防止煤气中毒

     　　　6、电源开关，控制箱等设施要统一布置，加锁保护，防止乱拉电线，设专人负责管理，防止漏电触电

    经常移动的机具导线不得在地面上拖拉，不得浸入水中，应架空绝缘良好

     　　9、工地临时用水管应埋入土中或用草包等保温材料包扎，外抹纸筋

    水箱存水，下班前应放尽

     　　　10、草包、草帘等保温材料不得露天放置，以免受潮失去保温效果

     　　　11、施工现场水源及消火栓应设标记

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    在北京地铁1号线、2号线、广州地铁、深圳地铁等业已完工的工程中,普遍存在不同程度的裂缝,严重影响了混凝土的使用功能及耐久性,这种情况引起北京地铁管理公司的高度重视,提出要在地铁5号线工程中使用“百年混凝土”的要求

       2工程概况   北京地铁5号线04标磁器口暗挖工程位于天坛以北,包括车站和隧道两部分组成

    主要易裂部位区间二衬的混凝土设计标号为C30,分为仰拱、顶拱、边墙三部分组成,结构厚度30~55cm(如图),最大泵送距离为450米,对结构混凝土的质量要求是不允许出现有害裂缝

    我公司于2004年3月份开始承接混凝土供应任务,由于磁器口暗挖工程在整个5号线施工中进度较快,因此并无其它已施工成熟的先进经验可供借鉴

    如何协同施工方从混凝土和施工方面着手解决裂缝问题,同时又满足450米超长泵送施工的的要求,成为摆在我们面前的重要课题

       3致裂主因   混凝土裂缝是工程中的“多发病”

    原因是多方面的,按其成因可分为两大类:   第一类,由外荷载直接引起的裂缝,即荷载产生的拉应力超过混凝土极限抗拉强度所致,称结构性受力裂缝

    如应力裂缝,主要由外界不均布荷载和应力集中在混凝土微观缺陷处引起的裂缝,与结构设计、不均布荷载、支模不牢、先期扰动等因素有关

       第二类,由变形变化引起的裂缝,包括温度、湿度、收缩、基础不均匀沉降等因素,也称非结构性裂缝

    如收缩裂缝,收缩是混凝土本身固有特性之一,但收缩率的大小与混凝土生产及施工的关系十分密切

    如水灰比、砂率、含泥量、坍落度,混凝土表面系数、温差、气候条件等

    又如膨胀裂缝:此种裂缝出现较少,主要由混凝土异常膨胀引起

    混凝土的膨胀开裂主要由碱集料反应、安定性不良及其他原因的失控膨胀引起

       与其它公共建筑工程相比,地铁暗挖工程有其特殊的一面,尤其是施工环境有很大的差别,因此裂缝控制的重点也应有所区别

    针对有关广州地铁、深圳地铁的裂缝情况的资料,经过分析认为:混凝土裂缝主要是由第二类裂缝(非结构裂缝)造成的,其中收缩裂缝和温差裂缝是关键因素,因此生产施工控制重点也应从减少混凝土收缩和控制混凝土温差着手

    此外为满足超长泵送要求,保持混凝土良好的可泵性也是混凝土施工成功与否的关键

       4防裂措施   具体到目前商品混凝土的生产单位和施工单位而言,主要从以下几方面进行控制

       4.1控制原材料、调整配合比,降低混凝土收缩率

       4.1.1原材料选择   砂:目前北京市砂源紧张,供应能力远小于需求量,因此有劣质砂投入使用的情况

    而砂的细度模数偏小、含泥量过大必然会引起混凝土的收缩率大幅增加

    因此选择细度模数大、含泥量小的搅拌用砂是降低混凝土收缩率的一个重要手段

    经过对几家砂场的综合考察,决定选用密云潮白河水系的优质水洗砂,细度模数大于2.4、含泥量小于1.5%、泥块含量小于0.5%

       石:控制石子的含泥也是我们采取的重要措施之一,经检测选用的5~25mm、5~20mm三河机碎山石含泥量与泥块含量均小于0.5%

       水泥:自水泥新的标准实施以来,为达到新的指标要求,厂家往往用提高细度的方法来提高水泥中、早期强度,造成水泥的出厂细度越来越大,一般大于370cm2/g,这样直接导致混凝土的收缩增大

    为克服这一缺点,我们对水泥的进厂细度作了特别规定:≤350cm2/g

    经选择琉璃河水泥厂专门为地铁工程生产的P.O42.5满足要求

       外加剂:不同的外加剂配制的混凝土收缩率也不同,经检测:选用北京恒基外加剂厂生产的以萘系与氨基磺酸为减水组分复合的EPY泵送剂抗缩效果较好,28天的收缩率在110%以下

       4.1.2配合比控制   混凝土的配合比是影响混凝土收缩率的重要因素,科学的配合比设计,实现混凝土的抗裂性与可泵性的兼容是保证混凝土浇筑成功的关键

       我们主要从以下几方面考虑降低混凝土收缩率:(1)在保持混凝土良好的和易性与可泵性的基础上合理降低水灰比和砂率

    (2)掺入抗裂防水剂TB-CSA补偿收缩

    (3)内掺优质惰性掺合材I级粉煤灰以降低水泥用量

    (4)保证混凝土工作性,降低混凝土的坍落度经时损失

       经过大量的试验,最后决定采用如下配比进行施工:在施工之前,通过生产试拌分别对混凝土的工作性、强度、凝结时间和膨胀率进行检测,结果如下:4.2控制水化热,降低混凝土温差   现代施工中,为了满足施工单位对工期的要求,商品混凝土生产单位大多选用早强型普通硅酸盐水泥和早强型外加剂,导致混凝土水化热迅速释放,造成混凝土早期水化温升过高、混凝土中心与表面、混凝土表面与环境间温度梯度过大,混凝土早期强度低于温度应力、导致混凝土产生温差裂缝

       4.2.1控制水化热   在磁器口暗挖工程中,很多混凝土是在暑期浇筑的,混凝土自身温度较高,更增加了温差裂缝的产生危险

    为了避免这一现象,我们一方面在保证质量和工作性的前提下降低水泥用量、采用水化热较低的琉璃河P.O42.5水泥,7天水化热小于300kJ/kg,另一方面采用缓凝型泵送剂,使混凝土的初凝时间控制在12~14小时左右,终凝控制在16~18小时左右,这样可以在降低混凝土水化热的同时使混凝土水化热释放时间加长,延缓水化热释放速率,使水化热峰值平缓,达到水化热不能集中释放以降低混凝土中与混凝土表面温差的目的

       4.2.2降低混凝土入模温度   北京的夏季比较炎热,如不采取措施混凝土的入模温度最高可达33℃以上,这样势必会增大混凝土的温差

    控制原材料温度,从而降低混凝土入模温度是降低混凝土温差的重要手段

    在使用的原材料中,水泥入场温度在60℃以下,同时在水泥仓外淋水降温;砂石在封闭料场内贮存,可以避免阳光直射升温;使用不超过18℃地下水搅拌混凝土

    通过一系列的控制措施保证混凝土出站温度在30℃以下,这样可直接降低混凝土的温升,降低混凝土表面与环境间的温差

       4.2.3延长混凝土的拆模时间   施工采用的模板可在冷空气与混凝土表面之间形成一个温差过渡区,起到保温隔热的作用

    混凝土在水化放热阶段,温度梯度较大,如果过早拆模,混凝土中心温度较高,表面温度较低,就会在混凝土表面出现较大的拉应力,产生所谓“热震”现象,增大了裂缝产生的危险

    在施工允许的条件下尽量延长混凝土拆模时间至48小时,可有效降低混凝土拆模时的温差,达到混凝土温度整热整降、防止温差裂缝的目的

       通过以上温差综合控制手段,我们对8月份浇筑的混凝土进行实际温差实测,结果如下图,最高温度产生在第三天,58.3℃;最高温差产生在第4天,16.6℃

    5泵送及施工技术   由于暗挖工程施工较复杂,混凝土要经串筒下落25米,要求混凝土粘聚性要好而坍落度不能过大,应控制在22cm以下,否则高抛下落后极易产生离析现象,而入泵混凝土经地泵超长泵送送至450米处的施工地点要保持坍落度在160cm,要求混凝土出罐坍落度必须在20cm以上

    混凝土的控制范围很窄,要求混凝土要有良好的和易性和坍落度保留能力,同时还必须保证生产施工的良好沟通

       为此我站专门安排了现场技术人员,全程监控混凝土的坍落度和和易性:为了进一步保证混凝土的质量,对于暗挖工程的所有混凝土施工工程,生产技术人员从浇筑开始到结束现场指挥,保证混凝土的发车间隔合理,做到工地不等车、不压车;监控质量,严格控制混凝土的入模坍落度,如现场坍落度不能满足施工规定要求,由技术人员用外加剂亲自操作调整至要求范围,杜绝了民工擅自调整、随意加水现象,保证混凝土水灰比的波动在设计控制范围内

       施工时,混凝土由罐车卸入串筒,经串筒下落至竖井内的地泵料斗,然后泵送至施工地点

    一般情况下,仰拱施工完毕后,顶拱和侧墙同时浇筑,为保证液压台车两侧压力均衡,避免因台车偏移而造成混凝土表面错台现象,施工方在混凝土泵前固定Y形泵管分别向两侧墙下料口交替下料,保证边墙混凝土高差在0.5米以内

    待边墙浇筑完毕后,关闭边墙下料口,连接顶拱下料管浇筑顶拱

    混凝土浇筑时以纵向分段、上下分层的方法从一端向另一端推进

    由于施工作业面狭窄,因此可用振捣器固定在钢模外冲击振捣钢模来实现振捣的目的

    6效果验收   以上商品混凝土生产与施工方案确定后,我公司在磁器口暗挖工程的所有混凝土都采用了这一套防裂措施

    经搅拌站、建设单位、监理部门和施工单位共同验收,未发现一道裂缝,混凝土表面光洁,强度增长良好,达到了预期效果

    在8月份地铁5号线大检查中受到一致好评,名列各参评标段榜首

       因该套防裂方案良好的实施效果,我公司在地铁5号线多个工程中推广应用,裂缝控制效果非常好,收到了良好的经济效益和社会效益

       7结论   (1)经过工程实践,混凝土裂缝并非如一些观点所示的那样不可避免、无法控制,相反只要根据工程特点有针对性地采取措施、多方面配合,是可以控制裂缝的出现的

       (2)要防止地铁暗挖工程混凝土的裂缝,必须针对工程特点寻找致裂主要因素,使混凝土生产与施工有机地结合起来,有重点、多方面采取措施,控制原材料、调整配合比,降低混凝土的收缩率;控制水化热,降低混凝土温差;采用合理的施工工艺;及时采取有效的混凝土养护制度,可有效地控制混凝土的裂缝

       混凝土裂缝的控制是一项综合技术,我们会同建设单位、监理部门、质检部门的众多专家和广大工程技术人员,共同探索、试验,总结出以上施工措施,在地铁5号线磁器口暗挖工程中取得了较好的效果并推广应用

    在此与有关专家和同仁们交流,以期共同研讨,更为有效地预防和控制混凝土裂缝,以进一步提高建筑工程质量

       参考文献   【1】张利俊.混凝土结构早期裂缝控制   【2】王铁梦.工程结构裂缝控制   【3】冯乃谦.商品混

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