不同温度40℃-20℃混凝土滑模施工的研究

1试验情况
   1.1夏季滑模施工试验
   试验分两次进行,分别考虑环境和出机温度对混凝土硬化过程的影响。
   1.1.1技术要求
   (1) C30混凝土硬化8~10 h,混凝土硬化环境温度为25~40℃时,强度应达到0.2~0.4MPa。
   (2)混凝土强度发展规律:要求采用不同水泥品种和外加剂以及掺加粉煤灰的不同水泥取代率并在30℃气温条件下试配C30混凝土。
   1.1.2混凝土原材料
   大连水泥厂产P.O 32.5级水泥,小野田水泥厂产P.O 32.5级水泥;河砂,细度模数为2.6,含泥量不大于1.5%,属Ⅱ区中砂;粒径5~31.5mm,含泥量不大于0.5%的青碎石;大连华能电厂排放的Ⅱ级粉煤灰;根据要求调整特配DK-7型专用外加剂。
   1.1.3第一次试验
   每m³混凝土水泥用量410~482kg,细集料590~650kg,粗集料990~1016kg,水用量190~220kg。在满足硬化环境温度30℃和贯入阻力0.2~0.4MPa条件下,凝结时间达到6.5h以上。
   1.1.4第二次试验
   以第一次试验为基础,调整混凝土出机温度为37℃,环境温度40~45℃,试验结果为:随DK-7的掺量变化(4.2%、5.0%、6.0%),混凝土浇筑后的滑模最佳时间分别为9h、11h、13h。
   1.2冬期滑模施工试验
   (1)防冻剂采用DK-20阻锈类防冻减水剂,呈干粉状,符合《混凝土外加剂》(GB/T8076-1997)和《混凝土防冻剂》的规定,适用于5~20℃环境下冬期施工。冬期施工1m³混凝土材料用量为:水泥383kg,细集料740 kg,粗集料1 100 kg,水180 kg,DK-20为19kg。混凝土强度等级C25,水灰比0.47,水泥强度等级32.5。
   (2)为准确掌握模板的提升时间及滑升速度,进行了同条件下的混凝土贯入阻力试验,结果表明,-11~6℃试验混凝土从出罐算起到混凝土贯入阻力达到0.7MPa时,用时6~14 h;混凝土贯入阻力达到0.7MPa时,所对应的同条件下砂浆的抗压强度平均值为0.153MPa。
   2 试验结果分析
   2.1夏季滑模施工试验结论
   (1)采用小野田水泥在其他条件不变的情况下,混凝土强度标准值达0.2~0.4 MPa的时间比大连水泥厂水泥提前2 h左右。
   (2)掺加粉煤灰,在不同水泥取代率、不同水泥用量时强度发展基本相同。但掺加粉煤灰改善了混凝土的和易性和保水性,有利于滑模施工。
   (3)掺入外加剂对混凝土强度发展影响最大,达0.2~0.4 MPa时可延迟1h 20min到7、8h,甚至更长时间。
   (4)气温每下降10℃,混凝土强度达0.2~0.4 MPa的时间可延迟30min左右。
   (5)同配合比每增加10 kg拌合水,混凝土强度达到0.2~0.4 MPa的时间可延迟100min左右。
   (6)最后确定混凝土配合比见表1。经测定上述两配合比的混凝土28d强度分别为38.4MPa、39.6MPa,均符合30℃左右温度下滑模施工的要求。
   2.2冬期滑模施工试验
   冬期滑模施工的关键是选择防冻剂。为保证混凝土入模温度达到5℃,混凝土生产过程应保温加热。采用水加热法。投料方式为先加粗细集料和拌合水(80℃),搅拌1min再投入水泥进行二次搅拌。这样既防止了水泥假凝,又满足了混凝土强度正常发展的要求。
   3 夏季滑模施工的问题及对策
   雨天滑模要求混凝土浇筑必须与模板齐平,每次提升高度减半(150mm)并快速浇筑混凝土,为此采用凝结较快的配合比。浇筑时从一侧沿周圈将底层积水挤到一边,然后用海绵吸出。混凝土坍落度减小到160mm以下,在其他材料不变的条件下增加水泥用量(1m³增加10 kg)。如遇大雨应停滑。
   在25℃气温下,若混凝土出模时间为10 h(因受施工速度限制),则普通混凝土强度会高于规范要求的出模强度(0.2~0.4 MPa,或贯入阻力值达3.5~10.5MPa)。
   3.1滑升过程中的纠偏防扭工作
   (1)水平度控制采用限位器自动调整,若仍不能消除升差,可通过改变油路接头长度使千斤顶进油压力和进油量相等。
   (2)垂直度通过压载加荷或改变浇筑方向的办法调整。除吊重线坠外,现场每滑长5~10 m用靠尺吊线测量倾斜度,并用经纬仪抽检。
   3.2混凝土水平裂缝原因及处理方法
   3.2.1水平裂缝原因
   (1)模板倾斜角度太小或存在上口大下口小的倒倾斜度时硬性提升。
   (2)纠正垂直偏差过急,使混凝土拉裂。
   (3)模板不光洁,摩擦阻力太大。
   3.2.2处理方法
   (1)纠正模板倾斜度。
   (2)加快提升速度,并在提升模板同时,用木锤敲打模板背面,清除混凝土与模板的粘结物。
   (3)纠正垂直偏差应缓慢进行,以防混凝土拉裂。
   (4)经常清除粘结在模板表面的混凝土,停滑时可在模板表面涂刷一层隔离剂。
   3.3混凝土局部坍塌原因及处理方法提升过早,或未按分层转圈方法浇筑。因此模板开始滑升时最后浇筑的混凝土处理方法是清除坍塌混凝土,然后在坍塌处用比原强度等级高一级的干硬性混凝土(同品种水泥)修补,表面抹平。
   3.4其他措施
   (1)对漏振造成的蜂窝、麻面,应立即用1∶2水泥砂浆抹平、压光。
   (2)高温天气施工,平台表面气温高达37℃以上,应随时喷水,但注意不得进入模内。
   (3)避免发生下软上硬现象。
   4冬期滑模施工的问题及对策
   4.1施工措施
   (1)内外平台采用双层棚布封挡,悬挂长度大于2m。
   (2)热拌混凝土拌合物,水加热至70℃,粗集料加热至30℃。
   (3)严格控制每车混凝土坍落度在120~140mm内。
   (4)作好测温记录,要求测试每车混凝土出罐及入模温度不得低于5℃。
   同条件养护试件28d强度为21.34MPa, 90d强度为29.01MPa,完全满足设计要求。
   4.2支承杆弯曲原因及处理办法
   4.2.1原因分析
   (1)提升架不垂直,千斤顶底座不水平。
   (2)接头丝扣短或拧不牢,连接长度不足。
   (3)空滑高度过大,加固方法不当。
   (4)模板遇有障碍而硬性提升。
   4.2.2处理方法
   (1)安装时应认真检查,对变形者应校正后再安装。
   (2)对接头不良的支承杆应焊接加固。
   (3)滑升时随时检查,有挂、卡现象应及时处理。
   (4)支承杆弯曲严重者应另插立筋,使支承杆与结构竖筋平行;后插立筋用短钢筋焊成三角形格状柱,以增强其抗弯能力。
   4.3混凝土出现拉裂或被模板带起
   4.3.1原因分析
   (1)模板本身倾斜度太小或出现倒倾斜。
   (2)模板表面不光洁,摩擦力太大。
   (3)提升架不正,围圈变形。
   (4)浇筑、滑升速度太慢,造成混凝土与模板粘结。
   4.3.2处理方法
   (1)模板单面倾斜度应为模板高度的0.2%~0.5%。
   (2)经常清除粘在模板表面的混凝土,保持模板的光洁。
   (3)合理安排混凝土搅拌、运输、浇筑时间,加快提升速度,保证在0.2~0.4MPa强度阶段出模。
   4.4蜂窝、麻面、气泡及露筋
   4.4.1原因分析
   (1)混凝土振捣不密实或不均匀。
   (2)粗集料粒径过大,钢筋过密或混凝土塑性不够。
   4.4.2处理方法
   (1)保证振捣质量,严格按配料计量,控制粗细集料粒径及其级配。
   (2)脱模后立即对有问题的部位,用木抹子以混凝土的原浆抹平,做到颜色一致、表面平整。
   4.5垂直度偏差
   4.5.1原因分析
   (1)各千斤顶出力不一致;
   (2)平台活荷载不均匀;
   (3)因浇筑混凝土的时间差过大造成混凝土强度差异大导致模板的阻力不均。
   4.5.2纠正方法
   施工中坚持勤测勤调,一般每滑升1m高测量一次。垂直度偏差大于5mm时,采用平台倾斜法调平。利用平台偏低一侧千斤顶先提升一个高度,使平台向相反的一侧倾斜。提升时平台呈轻微斜状上升,纠偏完成后重新将平台调平。
   4.6扭曲控制措施
   (1)提升架采取斜拉措施,以保证提升架的稳定,使之不发生倾斜。
   (2)在内侧模板沿圆周均匀焊接8根└25×5角钢,角钢有一定长度,其下部混凝土强度始终为0.2~0.4MPa,可起固定作用,保证模板沿竖直方向上升,进而控制扭曲。滑升过后,应立即用水泥砂浆抹平滑痕。