11自密实混凝土施工工法1

自密实混凝土施工工法前言自密实混凝土是指在浇筑过程中无需施加任何振捣，仅依靠混凝土自重就能完全填充至模板内任何角落和钢筋间隙的混凝土。自密实混凝土主要采取增大胶凝材料用量和选用优质高性能减水剂的方法提高浆体的粘性和流动性，以利于浆体充分包裹与分割粗、细集料颗粒，使集料悬浮在胶凝材料浆体中，形成优越的自密实性能。在传统的坍落度试验中，自密实混凝土能够达到260mm以上的坍落度、600mm以上扩展度，并且没有离析、泌水现象的发生；自密实混凝土外加剂对混凝土配比中水的掺量极为敏感，因而混凝土拌制过程中加水量的精确性和混凝土运输过程中坍落度的变化量是施工过程中控制的难点和要点。我公司通过对自密实混凝土施工工艺进行研究、总结，解决了难以振捣和无法振捣部位的混凝土浇筑问题，通过对堆石混凝土（在抛石中填充自密实混凝土）的推广应用，极大的加快了工程进度，保证了工程质量，从而形成本工法。工法特点2.1自密实混凝土无需施加任何振捣，解决了复杂结构以及钢筋密集不宜振捣结构的混凝土浇筑问题；自密实混凝土的高流动性，确保了仓位充分填充密实，提高了混凝土的成型质量与稳定性，改善了结构耐久性能；2.3加快了大体积混凝土的浇筑速度，尤其在堆石混凝土施工中，采用自密实混凝土填充抛石，提高了效率，缩短了工期；2.4将自密实混凝土应用于堆石中，代替素混凝土或砌石混凝土，极大的节约了成本，加快了施工速度；节约人工，消除噪音，延长了模板的使用寿命；对模板及支撑系统密封性、强度要求较高。适用范围本工法适用于作业空间狭小，难以振捣、施工质量无法保证的部位；也适用于填充抛石（堆石混凝土）替换砌石工程以及部分大体积混凝土部位，能够有效地加快工程进度和保证工程质量，不增加甚至于降低综合成本。工艺原理利用自密实混凝土具有流动性能好并且不离析，无需振捣，依靠自重填充密实的特点，使得自密实混凝土填充到空间狭小，难以振捣、施工质量无法保证的部位，或者填充到堆石的空隙中，形成完整、密实、有较高强度的混凝土。施工工艺流程及操作要点施工工艺流程混凝土配合比设计一混凝土检测与配合比调整一仓面清理与验收一模板支立（或块石入仓）—混凝土拌制混凝土运输一混凝土浇筑一混凝土养护一下一^施工。操作要点配合比设计及调整1．配合比设计自密实混凝土配合比设计包括自密实性能设计和强度等级设计两部分，用于各种不同类型结构物的自密实混凝土配合比必须通过试验确定，其试验方法应按常态混凝土的有关规定执行，涉及自密实性能的须按自密实性能检测试验方法执行，尽量保证自密实混凝土的和易性、抗离析性和流动性。采用自密实混凝土替代常态混凝土结构时，应采用同强度等级。进行堆石混凝土施工时，自密实混凝土的强度等级应高出堆石混凝土建筑物结构一个强度等级，以保证建筑物结构强度和整体质量的稳定性。使用现场材料通过试验室试配得到的配合比为自密实混凝土理论配合比，还应根据现场生产系统试配时用水量调整修正，得到最终施工配合比。2．配合比调整1）根据现场拌合情况，所调整的施工配合比允许与理论配合比有所变化，其中砂石用量可在±5%的范围内调整，水泥用量可在-10kg~20kg的范围内调整，粉煤灰用量可在-20~10kg的范围内调整，水胶比变化范围不得超过-0.02~0.01的范围。2）水泥、粉煤灰的购买厂家发生变化后必须重新进行配合比试验调整。3）定期对砂的级配情况进行检查，除常规检查须符合要求外，细度模数变化不得超过±0.2，超过时必须重新进行配合比设计试验。4）应定期对石子的超径情况进行检查，当超过20mm的石子比率超过5%时必须将超径部分筛出方可进行自密实混凝土的生产。3．自密实性能检测标准由于自密实混凝土无需振捣，仅靠其自重填充密实，因此自密实混凝土工作性能的检测方法与常态混凝土不同，主要采用坍落度试验（图5.2.1-1）、坍落扩展度试验（图5.2.1-2）和V型漏斗试验（图5.2.1-3）进行检测。通过试验得到的坍落度、坍落扩展度以及V型漏斗通过时间等三项指标须满足表5.2.1的范围。表5.2.1自密实性能检测标准

坍落度坍落扩展度V型漏斗通过时间250mm~280mm670±40mm5~20s图5.2.1-1坍落度试验图5.2.1-2坍落扩展度试验图5.2.1-3V型漏斗试验原材料1）不允许使用刚筛选的骨料拌制自密实混凝土，成品细骨料堆放时间不少于72h，当细骨料含水率大于6%时，应采取脱水措施。2）配制自密实混凝土所使用的粉煤灰品质应不低于II级粉煤灰。3）配制自密实混凝土所使用的粗骨料为5~20mm粒径的卵碎石，超径率不得超过5%。4）配制自密实混凝土所使用的细骨料宜采用级配良好、细度模数为2.9±0.3的河砂；如需使用人工砂时，其细度模数宜满足2.8±0.2并且级配良好，其砂中石粉（中＜0.16mm）含量应在8%~17%，超过17%时，承包人应进行技术论证，并将论证报告报送监理人审批。5）自密实混凝土应掺专用高性能聚羧酸系减水剂。6）如进行堆石混凝土施工，其中堆石自然填满仓面，自密实混凝土用于填充堆石的孔隙。块石取自施工现场，其材质、物理力学指标及规格应满足施工图规定的浆砌块石要求，尽量采用粒径在300mm以上的块石，300mm~150mm的块石含量不超过20％，150mm以下的块石含量不超过5％，最大粒径以运输、入仓方便为限且不宜超过1.0m。入仓仓面清理干净后，按正常设计基础要求验收合格后，混凝土才能入仓。1）自密实混凝土运输宜直接从拌和站吊罐入仓，否则应采用搅拌车运输，出拌和机后，应迅速运达浇筑地点，防止运输中产生分离、漏浆和严重泌水现象。2）自密实混凝土入仓时，应防止离析，宜垂直入仓，入仓垂直距离一般控制1~3m。3）自密实混凝土可采用泵送（图5.2.3-1）、挖掘机挖斗（图5.2.3-2）、吊罐（图5.2.3-3）或溜槽入仓。图5.2.3-1泵送入仓图5.2.3-2挖掘机入仓图5.2.3-3吊罐入仓4）堆石入仓可采用机械（图5.2.3-4）或人工的方式，自然堆放即可，应尽量避免块石与模板的直接接触，确保块石与模板间有超过2cm的保护层间距。图5.2.3-4块石挖掘机入仓模板支立模板应具有足够的刚度和强度，自密实混凝土产生的侧压力按2.5倍水压力计算，应保证模板的密封性，最大缝隙不应超过1mm;或使用厚30cm以上的砌石混凝土墙代替模板。混凝土拌合拌合自密实混凝土须采用卧轴强制式搅拌机，由于自密实混凝土具有较大的粘性，搅拌容量为标准容量的80%，搅拌时间每盘90秒;搅拌顺序如下：投入全部原材料干拌20s，加入水和减水剂搅拌70s，放料。拌合系统称量设备的精度要求应符合普通混凝土的相关规定，其中外加剂的称量误差不得超过0.01kg;并及时根据现场砂的含水率变化由试验员对用水量进行调整，加水时可在扣除砂含水后，每方自密实混凝土预留30kg水，尔后视情况加入。浇筑自密实混凝土拌制完成后须由质检人员进行坍落扩展度及V型漏斗试验检测合格后，方可进行浇筑。自密实混凝土由混凝土运输罐车运送至试验现场，利用反铲、混凝土泵或吊罐入仓，同时需要少量人工配合。在进行自密实混凝土浇筑时，若采用吊罐或挖掘机挖斗入仓，装入调罐（或挖斗）后必须在20分钟内完成浇筑;每罐（每斗）浇筑的间隔时间不得超过30分钟。采用泵送（或溜槽）时应保证浇筑的连续性，不得中断，如不可避免的出现中断时，中断间隔时间不得超过45分钟，否则应对出机的自密实混凝土作处理，未处理前不得再次入仓。进行堆石混凝土施工时，在浇筑过程中浇筑点要循环移动，浇筑点应均匀布置于整个仓面除表层混凝土外，每仓混凝土浇筑自密实混凝土时，浇筑顶面应留有块石棱角，块石棱角的高度高于自密实混凝土顶面约50mm左右。自密实混凝土应保持浇筑的连续性，同一天（昼夜）连续浇筑时，上层仓和下层仓间隔时间一般控制在2~4个小时内，可以堆石入仓。当上下仓时间间隔超过六个小时，应按施工缝处理。施工缝的间歇时间为：正常情况下混凝土浇筑完毕一天以后人和汽车可在仓面上活动，在混凝土浇筑完毕两天以后方可进行下一仓堆石入仓；若遇到气温较低等特殊因素导致自密实混凝土强度龄期增长缓慢时，应根据混凝土的实际强度调整相应的时间。采用洒水或薄膜对完成后的自密实混凝土或堆石混凝土及时进行养护。根据气温变化以3~4小时间隔为宜，养护办法可参照常态混凝土养护方法进行。劳动力组织本工法劳动力组织情况见下表5.3。表5.3劳动力组织情况表序号工种人数备注1反铲操作手22浇筑工83模板工124测量工25驾驶员126试验工27普工8材料与设备采用材料及机具设备见下表6。表6材料及机具设备表序号机具设备名称设备型号数量用途1反铲PC2201混凝土或块石入仓2拌和站JS7501混凝土拌制3罐车8m33混凝土运输4混凝土泵车HB601混凝土入仓5自卸车15t3块石运输6全占仪LAIKA1测量校正质量控制施工前，对作业人员进行详细的技术交底，确保工程质量得到事前控制。拌和机每次搅拌前，应检查拌和计量控制设备的技术状态，以保证按施工配合比计量拌和，还应根据材料的状况及时调整施工配合比。7.3自密实混凝土拌制完成后须由质检人员进行坍落度、扩展度及V型漏斗试验检测合格后，方可进行浇筑。混凝土运输过程中不得发生分离、漏浆、严重泌水及过多温度回升和降低坍落度等现象。混凝土的自由下落高度不宜大于1.5m。超过时，应采取缓降或其他措施，以防止骨料分离。堆石混凝土施工时，在施工过程中必须对块石的粒径进行严格的控制，粒径50cm以上和粒径30cm左右的块石搭配使用，同时块石的最小粒径不得小于15cm。对堵塞自密实混凝土通道的碎石人工进行挑拣。雨天混凝土施工要严格按有关技术规范进行，仓面应有遮雨措施，确保混凝土施工质量；当出现暴雨时，应立即停止浇筑仓面施工，采取遮雨措施。安全措施落实安全生产责任制，施工现场划分安全责任区，明确责任制。同时配备专职安全员，安全员均应经培训合格后持证上岗，并配带袖标值班。在工程区内行驶和进行运输作业的车辆应遵守安全管理与施工安全管理规定。在交通要道及交叉路口设醒目标志牌及专职车辆安全指挥人员。所有机械操作人员必须持证上岗，按照操作程序正确操作，严禁违章作业，杜绝酒后操作，起重机操作人员必须按照安全要求正确指挥及操作。运输车应文明行驶，不抢道、不违章，施工区内行驶速度不能超过15km/h。混凝土工程开工前，由质量、安全部门编制实施性专项安全施工组织设计，确保施工安全。实行逐级安全技术交底制，由项目经理组织有关人员进行详细的混凝土施工安全技术交底。通过安全教育，增强职工安全意识，树立“安全第一，预防为主”的思想，并提高职工遵守施工安全纪律的自觉性，认真执行安全检查操作规程，做到不违章指挥，不违章操作，不伤害自己，不伤害他人，不被他人伤害，达到提高职工整体安全防护意识和自我防护能力。环保措施严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章制度，并建立环境管理制度，成立环境管理组织机构，配备专职环境管理对工程环境进行严格管理。加强对施工燃油、工程材料、设备、废水、生产生活垃圾、弃渣的控制和管理，随时接受相关单位的监督检查。拌和系统周边设置排水沟，将废水排至污水池进行三级沉淀后，方可向附近的沟渠排放。定期清运沉淀泥沙，做好泥沙、废弃物及其它施工过程中的污染措施。对施工道路进行硬化，晴天进行洒水，防止尘土飞扬，污染环境。效益分析本工法与传统的混凝土施工工法相比，主要区别有三点：一是本工法自密实混凝土无需施加任何振捣，简化施工程序；二是解决了复杂结构以及钢筋密集不宜振捣结构的混凝土浇筑问题，保证了施工质量；三是加快了大体积混凝土的浇筑速度，尤其在堆石混凝土施工中，采用自密实混凝土填充抛石，提高了效率，缩短了工期；四是将自密实混凝土应用于堆石中，代替素混凝土或砌石混凝土，极大的节约了成本，加快了施工速度。这四项措施的改进，不仅加快了工程进度，缩短了工期，解决了施工难题，而且确保了混凝土施工质量，也较大地节约了工程成本。以宝泉抽水蓄能电站上水库冲沟堆石混凝土为例，自密实混凝土约占自密实堆石混凝土体积的40%，拌制1m3混凝土可完成2.5m3堆石混凝土浇筑，大大提高了工作效率，加快了施工进度。C10堆石混凝土综合单价比C10素混凝土综合单价每1m3可节约40元左右，1#冲沟约一半左右采用自密实堆石混凝土施工，节约工程造价近240万元，具有较好的经济效益。应用实例11.1河南宝泉抽水蓄能电站上水库河南宝泉抽水蓄能电站位于河南省新乡市辉县簿壁镇大王庙以上2.4km的峪河上，该电站是一座日调节纯抽水蓄能电站，总装机容量为1200MW。上水库位于峪河左岸东沟由南北向转为东西向的转弯处，库盆采用沥青混凝土护坡，粘土铺盖护底的防渗方案。副坝坝体原设计采用细石混凝土砌石，细石混凝土砌石技术要求高，施工速度慢；库岸开挖揭露出7条冲沟和1个脱空段，回填量约20万m3，其中1号冲沟近12万m3，通过现场试验论证使用自密实堆石混凝土的可行性后，确定在副坝及冲沟部位使用自密实堆石混凝土。堆石混凝土施工具有施工效率高、经济效益好、质量稳定等优点。上水库2008年投入运行后，库岸未出现沉陷、裂缝等情况，一切运行正常。11.2安徽响水涧抽水蓄能电站地下厂房安徽响水涧抽水蓄能电站位于安徽省芜湖市三山区峨桥镇境内，距繁昌县城约25km，距芜湖市约45km，电站装机容量1000MW(4x250MW)，为日调节纯抽水蓄能电站，电站由上水库、输水系统、地下厂房系统、开关站和下水库等建筑物组成地下厂房主厂房机组段进水球阀、定子、下机架、上机架等重要部件基础二期混凝土由于空间小，无法振捣，需采用自密实混凝土回填施工。主厂房1#至4#机组重要部件基础二期混凝土共约100