CN110469113A - 一种高温条件下自密实混凝土施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于自密实混凝土施工技术领域，尤其是涉及一种高温条件下自密实混凝土施工方法；包括如下步骤：步骤A、配制自密实混凝土；步骤B、进行混凝土施工前的准备工作，包括：模板支撑体系的校验、布料机的维护和调试、混凝土泵和管路的检查和清洗、标高控制线的抄画等；步骤C、将自密实混凝土使用混凝土罐车陆续运输至施工场地，并按照施工顺序依次浇筑混凝土，运输和浇筑依次轮流进行；步骤D、进行混凝土养护；本发明可解决现有技术中自密实混凝土在高温条件下施工过程中存在的施工难题，保证了混凝土的工作性能。

Description

一种高温条件下自密实混凝土施工方法

技术领域

本发明属于自密实混凝土施工技术领域，尤其是涉及一种高温条件下自密实混凝土施工方法。

背景技术

随着我国经济的飞速发展，高层、超高层建筑也越来越多，各种造型新颖的建筑拔地而起，而基于经济性的考虑和高性能材料的发展，这些超高层建筑结构主要的承重体系、抗侧力的体系的设计也倾向于高性能构件的应用：构件内的钢筋朝着粗、密的方向发展；内嵌栓钉钢板的广泛应用；超高强度混凝土的应用等。这些高性能构件的广泛使用，给混凝土结构施工带来了难点。

首先，施工工艺的限制对混凝土的工作性能提出了很高的要求：在一些梁柱节点钢筋密集的位置，存在振捣棒无法作用的盲区，使用普通混凝土浇筑无法保证构件中混凝土的密实性；超高层高强混凝土的运输、泵送对混凝土的工作性能要求很高。因此，需要采用高性能的混凝土，但是，反过来，高性能的混凝土反过来对于施工工艺也提出的很高的要求：栓钉钢板的应用给混凝土水化反应过程中的收缩带来了极大的约束，导致混凝土易开裂；超高强度的混凝土水化热非常可观，在大体积构件施工过程中容易产生温度应力致开裂；如采用自密实混凝土，保证泵送性能的情况下，混凝土非常容易离析。

另外，此次工程项目施工场地位于阿联酋迪拜商业湾区域，由于阿联酋地域的特殊性，常年48℃高温环境下，高温环境给混凝土施工带来了困难，在施工过程中，混凝土极易失水，同时易丧失工作性能。

因此，如何在这种高温环境下，采用合理的施工工艺将高性能的混凝土进行施工，保证施工顺利进行，并达到施工要求是亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种高温条件下自密实混凝土施工方法，可解决现有技术中自密实混凝土在高温条件下施工过程中存在的施工难题，保证了混凝土的工作性能。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种高温条件下自密实混凝土施工方法，包括如下步骤：

步骤A、配制自密实混凝土；

步骤B、进行混凝土施工前的准备工作，包括：模板支撑体系的校验、布料机的维护和调试、混凝土泵和管路的检查和清洗、标高控制线的抄画等；

步骤C、将自密实混凝土使用混凝土罐车陆续运输至施工场地，并按照施工顺序依次浇筑混凝土，运输和浇筑依次轮流进行；自密实混凝土从接料到卸料不超过两小时，并控制混凝土罐车发车速度保证混凝土浇筑连续；混凝土到达施工现场后须经过检测点检测，控制混凝土坍落扩展度和混凝土温度，不满足要求的混凝土予以退场；

步骤D、进行混凝土养护。

进一步地，所述步骤A中，在配制混凝土时，选用普通硅酸盐水泥、粒化高炉矿渣、硅粉作为胶凝材料，控制水泥用量，调整活性掺和料用量。

进一步地，所述步骤A中，在配制混凝土时，混凝土配合比需保证混凝土塌落扩展度在要求范围之间；在粒化高炉矿渣和硅粉用量较大的情况下，掺加减水剂；配制时，混凝土中掺入缓凝剂，骨料选择石灰岩骨料，砂料采用机制砂，并配合使用清洗过的沙漠砂；且配制混凝土时，控制混凝土的水胶比，掺用硅粉并配合使用高效减水剂，使得混凝土的干缩率达到规定要求。

进一步地，所述步骤B中，模板支撑体系校验的方法为：模板支设前对施工缝处进行凿毛，混凝土浇筑前对模板垂直度、位置偏差进行校正，保证模板下口紧贴上一步已浇筑混凝土表面，清理模板内杂物，模板表面涂刷脱模剂；控制模板拼缝，拼缝部位进行封堵。

进一步地，所述步骤C中，混凝土进场前需要进行温度检测并采取温控措施；根据浇筑混凝土构件的尺寸，制定混凝土入模温度控制表，控制混凝土在水化反应初期构件核心部位的温升；混凝土拌制过程中，通过加入冰水和冻冰降低混凝土的温度；现场设置监测点，对于每车到场的每一罐混凝土进行温度检测，不合格的混凝土做退场处理。

进一步地，所述步骤C中，在混凝土浇筑过程中，泵送方式采用传统的一泵到顶、地泵结合液压顶升式布料机的泵送方式。

进一步地，所述步骤C中：自密实混凝土浇筑过程中，对竖向构件、水平构件和梁构件分别采取分层浇筑的施工方法；浇筑水平构件时，应先分块分层逐步推进浇筑梁结构，随后逐步推进浇筑楼板，水平方向上的浇筑从一侧向另一侧推进，即从开始浇筑至结束均采用一个推进方向；浇筑大型的梁构件时，当梁分层浇筑至板标高位置时才能跟进板的浇筑；自密实混凝土下料时，混凝土应自然流淌，采用一个坡度斜向分层浇筑；浇筑过程中控制下料高度；另外，浇筑过程中使用木工锤等工具随混凝土的浇筑不断敲击模板表面，排出气泡。

进一步地，所述步骤C中，水平构件施工至设计标高以后，进行收平；采用刮尺刮平，个别底洼处用混凝土补平拍实，然后用木抹子再次拍实搓平，收平次数不少于两次，二次收平时应掌握好时间，以手压能压出指痕为准。

进一步地，所述步骤D中，进行混凝土养护时，竖向构件模板拆除后，使用养护剂或者挂湿麻袋片的方式对混凝土表面进行养护；水平构件模板拆除后，直接采用养护剂养，如果水平构件属于大体积混凝土，需进行蓄水养护。

进一步地，所述步骤C和步骤D中，对于最小几何尺寸大于1米的混凝土构件，在混凝土的浇筑和养护过程中做好测温工作，控制混凝土内部温度与表面温度的差值；测量温度时，采用在主体结构中预埋的温度传感器进行连续的测温，连续测温时间不少于7天，监控混凝土内部和混凝土表面的温度变化；布置测温点时，每个浇筑分区内的测温点不少于两处；在混凝土降温过程中控制每日温度降幅，一旦发现异常情况，及时通过调整保温措施、方案进行实时控制。

相对于现有技术，本发明所述具有以下优势：

本发明提出了一种在高温环境下(48℃)、高性能高强度(C85)自密实混凝土的施工方法，主要是通过采取对配合比的优化，对运输过程中的温度控制，对混凝土坍落度的控制、对施工过程中模板标高的严格校核、对混凝土浇筑过程中气泡的排出控制、以及利用架体自身的防护性、采用养护剂等措施对混凝土养护质量的控制措施，成功解决超高层建筑高强度自密实混凝土的施工及养护难题，提高混凝土密实度、有效提高混凝土的耐久性、减少混凝土裂缝，确保高强自密实混凝土施工质量，取得较好的效果。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明所述的混凝土施工工序图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将结合实施例来详细说明本发明。

一种高温条件下自密实混凝土施工方法，包括如下步骤：

步骤A、配制自密实混凝土；

本发明中采用C85自密实混凝土，施工对象为超高层建筑，部分竖向构件和水平构件设计混凝土强度为：圆柱抗压强度85MPa，且泵送高度超过260m，构件配筋密集，部分构件内嵌栓钉钢板，施工环境温度超过48℃，针对以上工艺要求，在配制混凝土时，对混凝土的配制有更高的要求，具体如下：

1、控制混凝土水化反应初期放热；

在配制混凝土时，控制混凝土的水泥用量在300kg左右，为达到设计强度的胶凝材料用量的要求，掺加足量的粒化高炉矿渣(200kg)、硅粉(50kg)，以降低前期水化反应的强度，降低水化热，还可以抑制碱集料反应，增加混凝土的致密度，改善混凝土的耐久性。(注：为了保证混凝土配制的强度，必须要有超过500kg的胶凝材料，为了减少早期的水化放热，又必须要降低水泥的用量，这样的话就用粒化高炉矿渣和硅粉这种早期不参与反应但是后期反应的材料代替一部分水泥。)

2、优化混凝土的配合比，以达到良好的工作性能；

2.1、配制混凝土时，混凝土配合比需保证混凝土塌落扩展度550mm-800mm之间；

2.2、配制混凝土时，在混凝土中粒化高炉矿渣和硅粉用量较大的情况下，掺加2-8kg的聚羧酸高效减水剂(Master Glenium SKY 504或同类减水剂)；因减水剂特殊的结构允许其延迟吸附到水泥颗粒上，并有效地分散它们，提高混凝土的和易性，减少拌和用水，不仅可降低水化热，还可以减小混凝土凝结过程中因内外温差过大引起的混凝土裂缝；

2.3、配制混凝土时，因高温环境下混凝土的工作性能损失较快，为了保证良好的工作性能，混凝土中掺入2kg左右的缓凝剂；

2.4、配制混凝土时，骨料应选择粒径在10mm左右的石灰岩骨料，砂料采用粒径不超过5mm的机制砂，并配合使用清洗过的沙漠砂，这样，可以让混凝土达到优异的浇筑性能。

3、控制混凝土干缩率；

配制混凝土时，控制混凝土的水胶比在0.255左右，掺用硅粉并配合使用高效减水剂，使得混凝土的28天相对干缩率不超过0.019％。

步骤B、进行混凝土施工前的施工准备工作，包括：模板支撑体系的校验、布料机的维护和调试、混凝土泵和管路的检查和清洗、标高控制线的抄画等。

所述C85自密实混凝土因流动性强，浇筑竖向结构时，对模板产生的侧压力较大，容易跑模，因此选用次龙骨为工字木，主龙骨为钢背楞的模板配合架体爬升体系，施工前必须检查模板的支撑体系是否按照设计图纸进行搭设。

模板支设前对施工缝处进行凿毛，混凝土浇筑前对模板垂直度、位置偏差进行校正，保证模板下口紧贴上一步已浇筑混凝土表面，清理模板内杂物，模板表面涂刷脱模剂；要求模板拼缝不大于1.5mm，拼缝部位用海绵条加聚氨酯发泡胶的封堵方式。

施工前要求专管设备机械的人员对布料机进行检查。主要包含以下项目：布料机塔身的垂直度；伸缩臂、回转机构润滑充分转动灵活；布料机的液压装置和管路是否完好，是否有漏油的情况；管路的连接情况；控制器是否正常工作。

混凝土浇筑前，在柱或墙体钢筋上用胶布抄出1000/500mm标高控制线，混凝土下料时，以此为基准拉线量测而定，以保证混凝土厚度及表面平整度、标高等。

步骤C、将自密实混凝土使用混凝土罐车陆续运输至施工场地，并按照施工顺序依次浇筑混凝土，运输和浇筑依次轮流进行。自密实混凝土从接料到卸料不超过两小时，并控制混凝土罐车发车速度保证混凝土浇筑连续。混凝土罐车卸料之前先高速旋转1分钟方可卸料；混凝土到达施工现场后须经过检测点检测，控制混凝土坍落扩展度在650mm-800mm之间，不满足要求的混凝土予以退场。

步骤C中，混凝土进场前需要进行温度检测并采取温控措施。

根据浇筑混凝土构件的尺寸，制定混凝土入模温度控制表(如表1所示)，以控制混凝土在水化反应初期，构件核心部位的温升。混凝土拌制过程中，通过加入冰水和冻冰降低混凝土的温度。现场设置监测点，对于每车到场的每一罐混凝土进行温度检测，不合格的混凝土做退场处理。

构件尺寸(d)	入模控制温度
		d≤1.0m	30℃
1.0m<D<1.5m	28℃
		d≥1.5m	25℃

表1

在C85自密实混凝土浇筑过程中，泵送方式采用传统的一泵到顶、地泵结合液压顶升式布料机的泵送方式，避免输送时间过长导致混凝土工作性能损失。

本发明中，C85自密实混凝土浇筑过程中应分层浇筑，对各部分结构浇筑时分别采取以下方法进行分层施工：

浇筑竖向构件时第一步浇筑高度40-50公分左右为宜，剩余高度分两次至三次浇筑完成，每次间隔10到15分钟；

浇筑水平构件时，应先分块分层逐步推进浇筑梁结构，随后逐步推进浇筑楼板，考虑到自密实混凝土流动性太大，水平方向上的浇筑从一侧向另一侧推进，即从开始浇筑至结束均采用一个推进方向；浇筑大型的梁构件时，混凝土用量很大，当梁分层浇筑至板标高位置时才能跟进板的浇筑。水平构件施工至设计标高以后，进行收平。具体方法为：以2m刮尺刮平，个别低洼处用混凝土补平拍实，然后用木抹子再次拍实搓平，收平次数不少于两次，二次收平时应掌握好时间，以手压能压出指痕为准，既不要太早也不要太晚，二次收平太早控制不了裂纹，收平作用不大，太晚混凝土超过初凝时间既影响强度又增加了收平难度，甚至无法收平。

本发明中，自密实混凝土下料时，混凝土应自然流淌，采用一个坡度(1：10左右)斜向分层浇筑；自密实混凝土因流动性大，易离析，浇筑过程中必须控制下料高度在1.0m以内。施工过程中需使用软管接于橡胶管端部，并伸至模板内新浇筑面以上，而每个下料点在施工之前将钢筋稍稍移动以留出空间方便软管伸入构件内，且梁构件的下料点的间距不宜超过3.0m。

另外，因本发明中采用的混凝土在振捣棒作用下极易离析，浇筑过程中禁止使用振捣棒，本发明中使用木工锤等工具随混凝土的浇筑不断敲击模板表面，排出气泡。

步骤D，进行混凝土养护。

由于施工环境温度非常高加之日照强烈、多风天气多，混凝土在浇筑完成以后极易失水，必须采用如下养护措施：

浇筑竖向构件时，搭配一种带有模板后退装置的爬模体系，保证模板拆除后仍留在混凝土两侧，同时模板体系上设置金属防护屏，减少强光照及大风等环境条件引起混凝土表面水分流失过快；竖向构件模板拆除后，立即使用养护剂或者挂湿麻袋片的方式对混凝土表面进行养护。养护剂在混凝土表面形成均匀的不透水、不透气的弹性涂层，对高强混凝土结构表面层有保护作用。

水平构件模板拆除后，直接采用养护剂养，如果水平构件属于大体积混凝土，必须进行蓄水养护，蓄水深度不少于3cm，同时上覆保温板，采用温度控制措施。

步骤C和步骤D中，对于最小几何尺寸大于1米的混凝土构件(即大体积混凝土)，需要控制混凝土内部温度与表面温度的差值，在混凝土的浇筑和养护过程中做好测温工作，采取温控措施，小尺寸构件可以只测表面温度作为一种监测。由于混凝土胶凝物质含量较大，即便是在设计配合比的过程中已经考虑到了降低水化热的措施，但是其水化热仍然十分可观，为避免产生温差裂缝，必须采取温控措施。

具体地，浇筑和养护过程中做好测温工作，控制混凝土内部温度与表面温度的差值不超过25℃。

测量温度时，采用在主体结构中预埋的温度传感器进行连续的测温，测温间隔10分钟，连续测温时间不少于7天，监控混凝土内部和混凝土表面的温度变化。布置测温点时，每个浇筑分区内的测温点不少于两处，每个测温点在垂直方向上布置三个测点，分别为构件下表面、构件内部、构件上表面。测量构件表面温度时，也可以采用手持式激光测温仪测量。

在混凝土降温过程中控制每日温度降幅不超过2.5℃，一旦发现异常情况，及时通过调整保温措施、方案进行实时控制。

本发明所述的自密实混凝土的施工方法，通过采取对原材料的质量管控，对运输过程中的温度控制，对混凝土坍落度的控制、对施工过程中模板标高的严格校核、对混凝土浇筑过程中气泡的排出控制、以及利用架体自身的防护性、采用养护剂等措施对混凝土养护质量的控制措施，成功解决超高层建筑高强度自密实混凝土的施工及养护难题，提高混凝土密实度、有效提高混凝土的耐久性、减少混凝土裂缝，确保高强自密实混凝土施工质量，取得较好的效果。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高温条件下自密实混凝土施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤A、配制自密实混凝土；

步骤B、进行混凝土施工前的准备工作，包括：模板支撑体系的校验、布料机的维护和调试、混凝土泵和管路的检查和清洗、标高控制线的抄画；

步骤C、将自密实混凝土使用混凝土罐车陆续运输至施工场地，并按照施工顺序依次浇筑混凝土，运输和浇筑依次轮流进行；自密实混凝土从接料到卸料不超过两小时，并控制混凝土罐车发车速度保证混凝土浇筑连续；混凝土到达施工现场后须经过检测点检测，控制混凝土坍落扩展度和混凝土温度，不满足要求的混凝土予以退场；

步骤D、进行混凝土养护。

2.根据权利要求1所述的高温条件下自密实混凝土施工方法，其特征在于：所述步骤A中，在配制混凝土时，选用普通硅酸盐水泥、粒化高炉矿渣、硅粉作为胶凝材料，控制水泥用量，调整活性掺和料用量。

3.根据权利要求1所述的高温条件下自密实混凝土施工方法，其特征在于：所述步骤A中，在配制混凝土时，混凝土配合比需保证混凝土塌落扩展度在要求范围之间；在粒化高炉矿渣和硅粉用量较大的情况下，掺加减水剂；配制时，混凝土中掺入缓凝剂，骨料选择石灰岩骨料，砂料采用机制砂，并配合使用清洗过的沙漠砂；且配制混凝土时，控制混凝土的水胶比，掺用硅粉并配合使用高效减水剂，使得混凝土的干缩率达到规定要求。

4.根据权利要求1所述的高温条件下自密实混凝土施工方法，其特征在于：所述步骤B中，模板支撑体系校验的方法为：模板支设前对施工缝处进行凿毛，混凝土浇筑前对模板垂直度、位置偏差进行校正，保证模板下口紧贴上一步已浇筑混凝土表面，清理模板内杂物，模板表面涂刷脱模剂；控制模板拼缝，拼缝部位进行封堵。

5.根据权利要求1所述的高温条件下自密实混凝土施工方法，其特征在于：所述步骤C中，混凝土进场前需要进行温度检测并采取温控措施；

根据浇筑混凝土构件的尺寸，制定混凝土入模温度控制表，控制混凝土在水化反应初期构件核心部位的温升；混凝土拌制过程中，通过加入冰水和冻冰降低混凝土的温度；现场设置监测点，对于每车到场的每一罐混凝土进行温度检测，不合格的混凝土做退场处理。

6.根据权利要求1所述的高温条件下自密实混凝土施工方法，其特征在于：所述步骤C中，在混凝土浇筑过程中，泵送方式采用传统的一泵到顶、地泵结合液压顶升式布料机的泵送方式。

7.根据权利要求1所述的高温条件下自密实混凝土施工方法，其特征在于：所述步骤C中：

自密实混凝土浇筑过程中，对竖向构件、水平构件和梁构件分别采取分层浇筑的施工方法；浇筑水平构件时，应先分块分层逐步推进浇筑梁结构，随后逐步推进浇筑楼板，水平方向上的浇筑从一侧向另一侧推进，即从开始浇筑至结束均采用一个推进方向；浇筑大型的梁构件时，当梁分层浇筑至板标高位置时才能跟进板的浇筑；

自密实混凝土下料时，混凝土应自然流淌，采用一个坡度斜向分层浇筑；浇筑过程中控制下料高度；另外，浇筑过程中使用木工锤等工具随混凝土的浇筑不断敲击模板表面，排出气泡。

8.根据权利要求7所述的高温条件下自密实混凝土施工方法，其特征在于：所述步骤C中，水平构件施工至设计标高以后，进行收平；采用刮尺刮平，个别底洼处用混凝土补平拍实，然后用木抹子再次拍实搓平，收平次数不少于两次，二次收平时应掌握好时间，以手压能压出指痕为准。

9.根据权利要求1所述的高温条件下自密实混凝土施工方法，其特征在于：所述步骤D中，进行混凝土养护时，竖向构件模板拆除后，使用养护剂或者挂湿麻袋片的方式对混凝土表面进行养护；水平构件模板拆除后，直接采用养护剂养，如果水平构件属于大体积混凝土，需进行蓄水养护。

10.根据权利要求1所述的高温条件下自密实混凝土施工方法，其特征在于：所述步骤C和步骤D中，对于最小几何尺寸大于1米的混凝土构件，在混凝土的浇筑和养护过程中做好测温工作，控制混凝土内部温度与表面温度的差值；

测量温度时，采用在主体结构中预埋的温度传感器进行连续的测温，连续测温时间不少于7天，监控混凝土内部和混凝土表面的温度变化；布置测温点时，每个浇筑分区内的测温点不少于两处；在混凝土降温过程中控制每日温度降幅，一旦发现异常情况，及时通过调整保温措施、方案进行实时控制。