濟南市北園大街道路及環(huán)境建設工程施工組織設計【說明書+CAD圖紙】
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第九章 新工藝、新技術(shù)、新材料的應用
我公司在北京地區(qū)施工過許多類似工程，在與本工程相似的條件下，我們掌握著多項新技術(shù)和新材料的應用，我們希望在本工程中繼續(xù)使用這些新技術(shù)新材料，為濟南市基礎設施的建設做我們的貢獻。
1 從混凝土的原材料和配合比、施工工藝、混凝土成型和養(yǎng)護方法提高混凝土耐久性
現(xiàn)澆混凝土產(chǎn)生裂縫的主要因素有混凝土原材料、配合比、養(yǎng)護工藝、水泥水化熱、氣溫變化、內(nèi)外溫差、混凝土收縮、設計、模板、鋼筋約束以及基礎約束等。
內(nèi)外溫差造成表面裂縫。由于混凝土內(nèi)部和表面的散熱條件不同，造成墻體溫度內(nèi)高外低，形成的內(nèi)外溫差。對于大體積混凝土，其形成的溫度應力與其結(jié)構(gòu)尺寸相關(guān)，在一定尺寸范圍內(nèi)，混凝土結(jié)構(gòu)尺寸越大，內(nèi)部溫度越高，內(nèi)外溫度梯度越大，裂縫產(chǎn)生的危險性也越大。內(nèi)部的溫度高低與水泥品種和用量、保溫條件等有關(guān)。水泥用量越大，水化熱越高的水泥，其內(nèi)部溫度越高，形成溫度應力越大，產(chǎn)生裂縫的可能性越大。
墻體平均溫度和墻基礎溫度差過大是造成貫穿裂縫的主要原因。墻體平均溫度越高，與基礎溫差越大，溫度變形也越大，開裂就越嚴重。尤其是在炎熱夏季施工，混凝土入模溫度高，白天施工時混凝土入模溫度常達到35℃以上。
因此，我們在施工中從以下幾個方面來控制結(jié)構(gòu)裂縫。
1.1 從混凝土的原材料和配合比來控制
a．水泥品種選擇和水泥用量控制
大體積鋼筋混凝土引起裂縫的主要原因是水泥水化熱的大量積聚并難于散發(fā)，使混凝土出現(xiàn)早期升溫快且高和后期降溫，產(chǎn)生內(nèi)部和表面的溫差。降低溫度的措施是選用低熱礦渣硅酸鹽水泥或摻用混合材較多的普通硅酸鹽水泥。再有，可充分利用混凝土后期強度，以減少水泥用量。工程實踐表明，單方混凝土水泥用量增減10kg，其水化熱將使混凝土的溫度相應升高或降低1℃。
b．摻加摻合料
混凝土中摻入一定數(shù)量的優(yōu)質(zhì)I級粉煤灰，不但能代替部分水泥，而且由于粉煤灰顆粒呈球狀具有滾珠效應，起到潤滑作用，可改善混凝土拌合物的流動性、粘聚性和保水性，改善可泵性。
摻加粉煤灰可以減少水泥用量之后，可以大大降低混凝土反應水化熱，減少混凝土絕熱溫升，改善混凝土的后期強度，克服了初期強度增長較快、較高，后期強度增長緩慢的缺點。經(jīng)驗表明，摻粉煤灰混凝土的溫度和水化熱，在1～28天齡期內(nèi)，大致為：摻入粉煤灰的百分數(shù)就是溫度和水化熱降低的百分數(shù)，即摻加20%粉煤灰的水泥混凝土，其溫升和水化熱約為未摻粉煤灰的水泥混凝土的80%，可見摻加粉煤灰對降低混凝土的水化熱和溫升的效果是非常顯著的。
c．優(yōu)選外加劑
摻加具有緩凝、減水、增塑、引氣作用的泵送劑，可以改善混凝土拌合物的流動性、粘聚性和保水性。由于其緩凝作用，使水泥水化反應變緩，能有效降低水化熱，推遲放熱峰出現(xiàn)的時間和降低熱峰值，因而減少溫度裂縫產(chǎn)生。
d．優(yōu)選粗細集料
粗集料：要優(yōu)先選用天然連續(xù)級配的粗集料、使混凝土具有較好的可泵性，減少用水量、水泥用量，進而減少水化熱。本工程中根據(jù)當?shù)貙嶋H情況，優(yōu)先選用山碎石。
細集料：宜采用級配良好的中砂。實踐證明，采用細度模數(shù)2.8的中砂比采用細度模數(shù)2.3的中砂，可減少用水量20～25kg/m3，可降低水泥用量28～35kg/m3，因而降低了水泥水化熱、混凝土溫升和收縮。
1.2 從施工工藝上控制
a．控制混凝土出盤溫度和入模澆筑溫度
混凝土的澆筑應在適宜氣溫時進行，冬季澆筑混凝土溫度不宜小于5°C，夏季混凝土最高澆筑溫度不宜超過28°C。
降低混凝土的出盤溫度和入模澆筑溫度，有效的方法是降低原材料溫度?；炷林惺颖葻彷^小，但每m3混凝土中石子所占重量最大，重點采取措施降低石子溫度。在氣溫較高時，可以在砂石堆場搭設遮陽棚，減少太陽輻射的蓄熱，還可向集料噴淋霧水，或者在使用前用冷水沖洗集料降溫。重點控制水泥溫度。
再者，就是降低混凝土拌用水溫度?？梢圆捎迷跀嚢杌炷習r加冰屑冷卻的方法。除此之外，攪拌運輸車罐體、泵送管道保溫、冷卻也是必要的輔助措施。
嚴格控制混凝土表面和內(nèi)部溫度的溫差，其溫差不應大于20°C。
b．施工工藝改進
混凝土攪拌：攪拌時間過短，混凝土勻質(zhì)性不夠，容易造成泌水、砂線、減水劑泛出、摻膨脹劑時體積安定性不良等缺陷，降低混凝土抗拉強度和抗裂性。
振搗工藝：對已澆筑的混凝土，在終凝前進行二次振搗，可排除混凝土因泌水在石子、水平鋼筋下部形成的空隙和水分，提高粘結(jié)力和抗拉強度，并減少內(nèi)部裂縫與氣孔，提高抗裂性。
養(yǎng)護工藝：混凝土養(yǎng)護主要是保持其適當?shù)臏囟群蜐穸葪l件。保溫能減少混凝土表面的熱擴散，降低混凝土表層的溫差，防止表面裂縫。并便于其散熱時間延長，其強度和松弛作用得到充分發(fā)揮， 降低混凝土總溫差使產(chǎn)生的拉應力小于混凝土的抗拉強度，防止貫穿裂縫的產(chǎn)生。短齡期的混凝土，仍然處于凝結(jié)、硬化過程，水泥水化速度較快。適宜的潮濕條件下，有利于水泥的水化充分、完全，從而提高混凝土的抗拉強度，還可以防止混凝土表面脫水而產(chǎn)生收縮裂縫。
1.3 從混凝土成型和養(yǎng)護方法上控制
在施工過程中，應嚴格控制混凝土原材料質(zhì)量，嚴格按混凝土的配合比拌制混凝土。混凝土的坍落度要控制好，泵送混凝土的入模坍落度不宜超過200mm。
為防止或減少混凝土表面的龜裂現(xiàn)象，必須重視混凝土表面的二次抹壓工作。抹壓的次數(shù)和時間要掌握好，可有效地減少混凝土表面龜裂現(xiàn)象。
補償收縮混凝土的養(yǎng)護工作是很重要的。養(yǎng)護不好，照樣會產(chǎn)生裂縫。水平的混凝土灑水、蓄水或覆蓋養(yǎng)護均可，但墻體灑水養(yǎng)護不易做好，也不好覆蓋，為此，我們采用延長模板的留置時間、在水平施工縫上澆水的養(yǎng)護方式進行混凝土的養(yǎng)護工作，模板的留置時間一般要求不低于7天。采用這種養(yǎng)護方式，既能減少混凝土本身的水分的散失速度，又保證了墻體混凝土在早期處于一個相對地較穩(wěn)定的溫度、濕度環(huán)境，避免了風速、太陽暴曬等引起混凝土急劇干縮的因素，有效地控制了墻結(jié)構(gòu)易產(chǎn)生豎向裂縫的現(xiàn)象。
當拆模較早，墻體內(nèi)部水化熱沒有充分降下來之前，嚴禁剛拆完模板即用大量流水養(yǎng)護，特別是不宜使用溫度較低的地下水。
2 TKG孔道灌漿劑的應用減少預應力損失，延長橋梁使用壽命
現(xiàn)澆混凝土預應力箱梁施工完成后，往往會產(chǎn)生沿波紋管孔道方向的裂縫，其中很重要的一條原因就是施工時，在夏季漿液稠度較大，往往可灌性很差，漿液又不在梁附近攪拌，加水具有隨意性，W/C控制很大，漿液極易泌水，同樣不能被漿液重新吸收回，水存留在波紋管中，冬季水結(jié)冰體積膨脹使管道破裂。由于漿體嚴重泌水，水漿分離，盡管保溫時間很長，仍然防止不了水受凍膨脹開裂。
因此，在工程中，我們將使用一種新的材料，一種專用的灌漿劑（TKG高性能無收縮防腐蝕后張預應力孔道灌漿劑），TKG灌漿劑具有優(yōu)良的可灌性、物理力學性能和護筋性能，適合在工地現(xiàn)場使用。本灌漿劑可以減少漿體的泌水量，加強漿體自身吸收。
同時施工工藝上采用二次壓漿技術(shù)，先壓出波紋管中的積水，直到壓出漿液的稠度和攪拌漿液一樣，封閉保持恒壓，可以排擠出一次壓漿產(chǎn)生的泌水。冬季施工灌漿完畢后，及時采取保溫措施，防止?jié){體受凍。
3 高強度混凝土墊塊的應用提高混凝土的質(zhì)量
為防止結(jié)構(gòu)物鋼筋的腐蝕，鋼筋外側(cè)必須有一定厚度的混凝土保護層，阻止鋼筋被腐蝕。需注意的是，保護層的厚度應該均勻一致并符合設計凈空要求，否則在保護層較小處就易形成薄弱點，達不到耐久性要求，必須嚴格控制鋼筋綁扎尺寸、位置。在現(xiàn)澆混凝土箱梁施工中，箱梁內(nèi)模的重量壓在底層鋼筋上，而常用的墊塊（塑料墊塊或砂漿墊塊）強度達不到設計要求，在混凝土澆注前由于鋼筋綁扎、模板支搭及施工人員踩踏等原因會發(fā)生不同程度的破碎，從而導致混凝土保護層厚度不夠。
本工程中擬采用一種新型的高強度混凝土墊塊，強度可達到C80，混凝土內(nèi)部摻加了有機纖維，能很大程度的提高墊塊的強度，保證保護層的厚度。
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