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簡(jiǎn)介： 泵站工程主體部分由前池結(jié)構(gòu)和廠房結(jié)構(gòu)組成。前池結(jié)構(gòu)平面圖形呈喇叭形，小口寬22.982m，大口寬105.6m，長(zhǎng)為174m。廠房結(jié)構(gòu)平面尺寸為102m×48.6m,其中主廠房寬度為30m，底板混凝土厚度為3m，前側(cè)擋土墻呈梯形，上端寬2m，下端寬4.4m，混凝土設(shè)計(jì)等級(jí)為C30、 S6。
關(guān)鍵字：泵站 ZY補(bǔ)償收縮 混凝土

一、工程概況

泵站工程主體部分由前池結(jié)構(gòu)和廠房結(jié)構(gòu)組成。前池結(jié)構(gòu)平面圖形呈喇叭形，小口寬22.982m，大口寬105.6m，長(zhǎng)為174m。廠房結(jié)構(gòu)平面尺寸為102m×48.6m,其中主廠房寬度為30m，底板混凝土厚度為3m，前側(cè)擋土墻呈梯形，上端寬2m，下端寬4.4m，混凝土設(shè)計(jì)等級(jí)為C30、 S6。

二、解決的技術(shù)問(wèn)題

1、   工程前池結(jié)構(gòu)與主廠房的擋土墻和底板均屬超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)，要解決混凝土的收縮裂縫問(wèn)題，按常規(guī)做法是在板面上設(shè)置多條后澆帶，等40~50天后再來(lái)填充。這樣不但施工繁瑣，而且混凝土的整體性防水難以保證。

2、   工程主廠房的底板厚度達(dá)3m，擋土墻為梯形斷面，局部厚度達(dá)到3.4m~4.4m，均屬于大體積混凝土。需要解決混凝土水化熱引起的溫差裂縫問(wèn)題。

3、              擋土墻隨標(biāo)高不同，結(jié)構(gòu)尺寸和厚度也變化，混凝土干縮和冷縮產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力變化也擴(kuò)大，容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫。

三、解決問(wèn)題的技術(shù)措施

經(jīng)專(zhuān)家論證，北京市水利規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院在xxxxxxxxxxxxxxxx泵站設(shè)計(jì)中，除在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面加強(qiáng)消除應(yīng)力、應(yīng)變外，還將采用補(bǔ)償收縮砼作為大體積結(jié)構(gòu)裂滲控制的結(jié)構(gòu)材料，利用砼膨脹劑配制不同膨脹性能的補(bǔ)償收縮砼在該工程前池底版和廠房底版及墻板結(jié)構(gòu)進(jìn)行無(wú)縫施工，以解決上述問(wèn)題。該技術(shù)的原理和技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果詳見(jiàn)中國(guó)建筑材料科學(xué)研究院科龍中心提供的《xxxxxxxxxxxxxxxx泵站采用ZY補(bǔ)償收縮砼裂滲控制技術(shù)的可行性報(bào)告》。

四、大體積超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)砼無(wú)縫施工技術(shù)要求

1、根據(jù)本工程結(jié)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)應(yīng)力情況并結(jié)合設(shè)計(jì)要求，利用設(shè)置膨脹加強(qiáng)帶替代伸縮性后澆縫。

2、底板膨脹加強(qiáng)帶部分要增加部分溫度應(yīng)力的補(bǔ)償鋼筋。增加的補(bǔ)償鋼筋的位置垂直于加強(qiáng)帶，補(bǔ)償鋼筋直接綁扎在其對(duì)應(yīng)的面筋上，設(shè)置間距為水平構(gòu)造筋的兩倍。補(bǔ)償鋼筋要延伸到加強(qiáng)帶兩側(cè)50cm，其材質(zhì)與構(gòu)造筋相同，直徑要小于構(gòu)造筋1~2個(gè)規(guī)格。

3、   膨脹加強(qiáng)帶間距及應(yīng)力補(bǔ)償鋼筋具體要求按設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行設(shè)置。

4、   膨脹加強(qiáng)帶兩冊(cè)采用孔徑為5mm鋼模網(wǎng)攔起，并用鋼筋支撐牢固。

5、   采用專(zhuān)門(mén)配制的不同膨脹性能的砼在不同的部位進(jìn)行澆注，施工時(shí)可連續(xù)作業(yè)。

五、補(bǔ)償收縮混凝土質(zhì)量的要求

1、設(shè)計(jì)要求：補(bǔ)償收縮混凝土的限制膨脹率非常重要，根據(jù)初步計(jì)算，該工程底板普通部位的限制膨脹率ε₂=2.0±0.5/萬(wàn)，底板膨脹加強(qiáng)帶的限制膨脹率ε₂=2.0±0.5/萬(wàn)。墻體普通部位的限制膨脹率ε₂=2.0±0.5/萬(wàn)，墻體膨脹加強(qiáng)帶的限制膨脹率ε₂=2.5±0.5/萬(wàn)?；炷料拗婆蛎浡实闹笜?biāo)通過(guò)摻入ZY砼膨脹劑來(lái)實(shí)現(xiàn)，抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B指標(biāo)符合C30、S6，砼坍落度8~10cm。

2、混凝土原材料：

          水泥：宜用中熱、低堿普硅42.5水泥，C₃A≤8%，到現(xiàn)場(chǎng)水泥溫度≤60℃；

　　      砂：    中砂，含泥量≤0.9%，細(xì)度模數(shù)2.6~3.0；

 　　     石子：  粒徑5~20mm、20~40二級(jí)配，含泥量 〈 1%；

　 　     膨脹劑：ZY砼膨脹劑，中國(guó)建材院北京中巖特種工程材料公司生產(chǎn)，符合JC476-2001；

          細(xì)磨摻合料：S≥4000cm²/g；（按GB/P18736-2002標(biāo)準(zhǔn)）

塑化劑：緩凝型塑化劑，減水率>15%；

粉煤灰：一級(jí)；

上述混凝土用原材料必須符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

3、ZY補(bǔ)償收縮混凝土性能要求

（1）混凝土坍落度和溫度

混凝土的入模坍落度要求為8~10cm，混凝土入模溫度要求在5~28℃之間。 

（2）混凝土凝結(jié)時(shí)間

具體的初凝與終凝時(shí)間要根據(jù)施工的具體情況進(jìn)行設(shè)計(jì).

（3）混凝土的強(qiáng)度等級(jí)及抗?jié)B標(biāo)號(hào)

結(jié)構(gòu)底板、墻板的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，抗?jié)B標(biāo)號(hào)為S6，膨脹加強(qiáng)帶的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30、S6?；炷量箟簭?qiáng)度以90天抗壓強(qiáng)度為設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)。

（4）砼水化熱控制

  根據(jù)該工程具體情況，設(shè)計(jì)的砼配比在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的水化熱溫度不超過(guò)45℃。

     4、 ZY混凝土其他技術(shù)要求

a)   混凝土的堿含量控制

為防止后期產(chǎn)生堿骨料反應(yīng)，本設(shè)計(jì)要求混凝土的堿含量（K₂O、Na₂O含量）≤2.5Kg/m³，這是很高的要求，為此，所選用的水泥的堿含量要求≤0.6%，ZY膨脹劑的堿含量≤0.5%，減水劑中Na₂SO₄含量≤10%，并采用摻加活性細(xì)磨礦渣粉、粉煤灰等摻和料配制砼，這樣才能抑制堿骨料反應(yīng)，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

b)   混凝土水化熱控制

本設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，且以90天抗壓強(qiáng)度為設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)。根據(jù)我院的試驗(yàn)研究和工程實(shí)踐，C30、S6的補(bǔ)償收縮混凝土配合比中中熱42.5普通水泥用量約200Kg/m³，磨細(xì)摻合料約150Kg/m³，ZY膨脹劑25Kg/m³，完全可以達(dá)到混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)。在上述配合比條件下，經(jīng)混凝土水化熱計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)溫，2m厚底版的中心溫度為40~45℃。施工現(xiàn)場(chǎng)混凝土入模溫度控制小于28℃，加上保溫保濕養(yǎng)護(hù)，可以確保大體積混凝土的內(nèi)外溫差小于20℃。由于混凝土中摻ZY膨脹劑，可產(chǎn)生1.5~2.0/萬(wàn)的微膨脹，在混凝土中建立0.2~0.7MPa的予壓應(yīng)力。以上技術(shù)措施中，完全可以防止大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)有害的溫差裂縫和干縮裂縫。施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)加強(qiáng)混凝土測(cè)溫工作，關(guān)于該工程的混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂計(jì)算另外提供。

c）         ZY混凝土施工監(jiān)控

1、          混凝土限制膨脹率檢測(cè)

在施工過(guò)程中，為保證混凝土中膨脹性能，應(yīng)在每2500m³取樣一組檢測(cè)混凝土的限制膨脹率，不足2500m³的按一組計(jì)。膨脹加強(qiáng)帶中混凝土限制膨脹率按每500m³取樣一組，不足500m³按一組計(jì)。檢測(cè)方法：GB-50119-2003標(biāo)準(zhǔn)。

2、          混凝土水化熱溫度檢測(cè)

對(duì)于前池和泵房底板部分要進(jìn)行水化熱溫度監(jiān)控。監(jiān)控方法為:在長(zhǎng)軸方向每20m、短軸方向每15m預(yù)留測(cè)溫孔，孔徑4cm，深度為板厚90%。澆注的混凝土終凝后三天內(nèi)采用溫度計(jì)每四小時(shí)測(cè)溫一次，測(cè)量測(cè)溫孔內(nèi)深度的100%、60%、10%溫度并記錄，當(dāng)最高溫度與混凝土表面溫度（孔深10%）大于20℃時(shí)要加強(qiáng)保溫措施。測(cè)溫孔距邊緣尺寸應(yīng)大于1.5m。三天以后至7天每12小時(shí)測(cè)量一次。測(cè)溫完成后，采用1：3水泥砂漿（內(nèi)參ZY膨脹劑8%）填充。

d）         ZY補(bǔ)償收縮混凝土參考配合比設(shè)計(jì)

以上是參考配合比，現(xiàn)場(chǎng)原材料確定后，再經(jīng)試驗(yàn)確定配合比。

結(jié)構(gòu)

部位

砼

等級(jí)

水泥(Kg/m³)

砂(Kg/m³)

石(Kg/m³)

1

ZY膨脹劑（Kg/m³）

細(xì)磨摻合料（Kg/m³）

水(Kg/m³)

邊墻、底板

C30P6

200

748

1076

28

150

160

膨脹

加強(qiáng)帶

C30P6

220

748

1076

37

150

163

e)        

 

 

 

 

其它

施工過(guò)程中未涉及到的控制指標(biāo)按國(guó)家有關(guān)規(guī)定進(jìn)行.

六、ZY補(bǔ)償收縮混凝土施工注意事項(xiàng)

1.原材料計(jì)量

水泥、砂、石、外加劑、膨脹劑、礦渣粉、粉煤灰、水必須經(jīng)過(guò)計(jì)量后才能投入攪拌機(jī)，計(jì)量誤差應(yīng)符合下列要求（按重量計(jì)）：

水泥、外加劑、膨脹劑、礦渣粉、粉煤灰、水：       ±1％

砂、石：                                 ±2％

現(xiàn)場(chǎng)混凝土攪拌站應(yīng)設(shè)立水泥、礦渣粉、粉煤灰、膨脹劑散裝罐和高效緩凝塑化劑（水劑）的容器，以微機(jī)控制計(jì)量。

2.混凝土攪拌

（1）按已確定的混凝土配合比，分別加入各種原材料，尤其膨脹劑不得少摻，也不得多摻，根據(jù)天氣情況，可微調(diào)加入量，以達(dá)到混凝土塌落度要求。

（2）混凝土攪拌時(shí)間，用強(qiáng)制式攪拌機(jī)比不摻外加劑的普通混凝土延長(zhǎng)30秒以上。應(yīng)嚴(yán)格控制攪拌時(shí)間，確?；炷翑嚭途鶆颉?/span>

（3）入泵混凝土禁止隨意加水。

3.混凝土澆筑

（1）膨脹加強(qiáng)帶設(shè)置和細(xì)部構(gòu)造，按設(shè)計(jì)圖紙確定。

（2）根據(jù)混凝土澆筑計(jì)劃，按階梯式分層推進(jìn)，先用小膨脹混凝土澆筑，澆至膨脹加強(qiáng)帶時(shí)，改用大膨脹混凝土澆注。膨脹加強(qiáng)帶澆注完成再換回原小膨脹混凝土配比繼續(xù)澆注。如此循環(huán)推進(jìn)至全部完成。

（3）澆筑完后，在終凝前要進(jìn)行二次抹壓，隨即用塑料薄膜覆蓋，以防止表層塑性裂縫出現(xiàn)。

 （4）混凝土入模溫度根據(jù)季節(jié)的不同，應(yīng)控制在5~28℃之間。

4.混凝土養(yǎng)護(hù)

（1）底版混凝土硬化可上人時(shí)，要用麻袋覆蓋或其他養(yǎng)護(hù)材料，連續(xù)保溫保濕養(yǎng)護(hù)14天。

（2）邊墻混凝土澆筑完后，要等3~5天拆模板，并在上部架設(shè)噴水淋管澆水或掛濕麻袋布養(yǎng)護(hù)，保濕保溫養(yǎng)護(hù)時(shí)間14天，日照墻面要用塑料薄膜覆蓋。

5. 其它

以上技術(shù)要求是根據(jù)混凝土技術(shù)特性提出，未涉及到的部分均按國(guó)家有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

七、補(bǔ)償收縮混凝土實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、            工程應(yīng)用的原材料水泥、砂、石、細(xì)磨摻合料、高效塑化劑和膨脹劑等質(zhì)量品質(zhì)檢驗(yàn)（包括化學(xué)檢驗(yàn)）。試驗(yàn)方法按國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

2、            根據(jù)工程技術(shù)要求，要進(jìn)行混凝土配合比優(yōu)選試驗(yàn)，除常規(guī)技術(shù)性能指標(biāo)以外，還應(yīng)進(jìn)行不同部位混凝土配合比限制膨脹率的試驗(yàn)。試驗(yàn)方法：GB-50119-2003標(biāo)準(zhǔn)。

3、            提出不同結(jié)構(gòu)部位，不同施工季節(jié)的混凝土施工配合比。

4、            由于本工程其構(gòu)造和使用介于工民建和水工工程之間，建議設(shè)立專(zhuān)門(mén)針對(duì)此項(xiàng)工程的研究項(xiàng)目對(duì)其混凝土性能及耐久性等方面進(jìn)行研究，為工程的順利完成和使用提供科學(xué)依據(jù)。

5、            試驗(yàn)工作建議選擇在以下三個(gè)試驗(yàn)單位進(jìn)行：

1）國(guó)家非金屬材料測(cè)試中心    （中國(guó)建材院內(nèi)）

2）國(guó)家水利科學(xué)材料中心試驗(yàn)室（中國(guó)水科院內(nèi)）

3）國(guó)家工程質(zhì)量檢測(cè)中心      （中國(guó)建研院內(nèi)）