薄壁钢筋混凝土结构施工质量控制

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[摘要]： 本文结合龙华污水处理厂二期扩建工程，阐述了薄壁混凝土结构从原材料的选用，配合比的确定和施工过程等几个环节的施工质量控制。

关键词：薄壁结构；施工；质量控制

中图分类号：TU528文献标识码： A

1.序言

我单位承包的龙华污水厂二期扩建工程主体工程及附属工程，厂址位于龙华街道与观澜街道交界的清湖村和福民村，东侧紧邻观澜河，西侧为规划华平路，南侧为现状龙华污水处理厂一期，北侧为机荷高速。本次设计为污水处理厂二期扩建工程，规模25 万m3/d（总变化系数Kz=1.3）。厂区规划总用地面积26.51ha，二期用地面积12.63ha。预留远期用地2.87ha。服务范围包括龙华街道、大浪街道以及民治街道等区域，服务面积约88km2。现状厂址标高在42.0～43.0之间。设计出水水质达到《城市污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级A标准，厂界内大气污染物排放达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）二级标准。

本工程大型二沉池、生物池及泵房池体结构均属于薄壁钢筋混凝土结构。其中二沉池单池设计直径45.0m，池深5.0m，水深4.5m，底板厚0.6m，池壁厚0.5m。特点是构件断面较薄，配筋率较高，具有较高抗渗性和良好的整体性，面积大且有一定深度。这些结构常因设计、施工和混凝土质量等原因而产生裂缝等质量问题，本文主要介绍通过对原材料、配合比、混凝土的供应、浇筑及养护等环节加以控制来解决薄壁结构的施工质量问题，以确保实现设计的使用功能。

2.原材料的选用

商品混凝土由深圳市高新源混凝土有限公司提供，并进行原材料及配合比设计，委托深圳市科毅工程检测有限公司进行配合比设计验证。

2.1.水泥必须采用符合现行国家标准规定的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，水泥比表面积宜小于350m2/kg；水泥碱含量应小于0.6%。水泥中不得掺加窑灰。水泥的进场温度不宜高于60℃；不应使用温度大于60℃的水泥拌制混凝土。

2.2严格控制砂石的含泥量，经验表明，含泥量每增加1%，混凝土28天抗压强度将下降10~15%，为了达到设计强度，往往增加水泥用量，相应增加用水量，在抗压强度下降的同时，抗拉强度下降的幅度更大，当抗拉强度低于结构约束应力时将产生裂缝。应采用二级或多级级配碎石粗骨料，砂的细度模数大于2.5，砂、石级配连续性好。粗骨料的堆积密度宜大于1500kg/m3，紧密密度的空隙率宜小于40%。骨料不宜直接露天堆放、暴晒，宜分级堆放，堆场上方宜设罩棚。高温季节，骨料使用温度不宜大于28℃。

2.3.应采用减水率大的聚羧酸系高性能减水剂，减水剂引入混凝土中的碱含量应小于0.3kg/m3；引入混凝土中的氯离子含量应小于0.02kg/m3；引入混凝土中的硫酸盐含量应小于0.2kg/m3。

2.4. 矿物掺合料采用的对混凝土收缩影响小的粉煤灰，应符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB1596的规定。粉煤灰的级别不应低于Ⅱ级，且粉煤灰的需水量比应不大于100%，烧失量应小于5%。

2.5.减小构造钢筋间距以增强结构的抗裂能力。采用补偿收缩混凝土，添加混凝土膨胀剂，满足混凝土补偿收缩要求。

3.配合比的确定

3.1.混凝土配合比应根据原材料品质、混凝土强度等级、混凝土耐久性以及施工工艺对工作性的要求，通过计算、试配、调整等步骤选定。

3.2.水泥不宜采用低标号，尽可能做到水泥标号怀低于混凝土设计强度等级。最小胶凝材料用量不应低于300kg/m3，其中最低水泥用量不应低于220kg/m3配制防水混凝土时最低水泥用量不宜低于260kg/m3。选用合理的混凝土最大水胶比，不应大于0.45。

3.3.单独采用粉煤灰作为掺合料时，硅酸盐水泥混凝土中粉煤灰掺量不应超过胶凝材料总量的35%，普通硅酸盐水泥混凝土中粉煤灰掺量不应超过胶凝材料总量的30%。预应力混凝土中粉煤灰掺量不得超过胶凝材料总量的25%。

3.4.配制的混凝土除满足抗压强度、抗渗等级等常规设计指标外，还应考虑满足抗裂性指标要求。有条件时，使用温度――应力试验机进行抗裂混凝土配合比的优选。

4.混凝土施工要求

4.1.结构模板采用工厂定制定型钢模板，安装前进行试拼试装，接缝不严密处，即使调整，使钢模板安装后满足设计要求。

4.2.如果入模混凝土坍落度过大，极易产生离析和泌水现象。结合混凝土的现场施工要求应控制入模混凝土的坍落度在10~12cm范围内，，对泵送混凝土考虑运输和泵送过程的坍落度损失，出料时的坍落度宜控制在14~16cm范围。

4.3.混凝土在现场等待时间过长，外加剂保水性能差等因素造成浇筑时坍落度太小，无法施工，以致出现对砼进行二次加水现象，导致降低砼强度和抗裂性。坍落度较小时，可加适量减水剂在运输车内加速搅拌3分钟，如果坍落度仍不适合，则废弃处理。

4.4.分层浇筑的深度以1.5m左右较为合适，后一层应在前一层初凝前浇筑完成，后一层振捣时应插到前一层5cm深。不得漏振、过振，以利于两层间充分结合和组份的匀质性。

4.5.在高温季节浇筑混凝土时，混凝土入模温度应小于30℃，应避免模板和新浇筑的混凝土直接受阳光照射。混凝土入模前模板和钢筋的温度以及附近的局部气温均不应超过40℃。混凝土成型后应及时覆盖，并应尽可能避开炎热的白天浇筑混凝土。

4.6.在相对湿度较小、风速较大的环境下浇筑混凝土时，应采取适当挡风措施，防止混凝土失水过快，此时应避免浇筑有较大暴露面积的构建筑物。雨期施工时，必须有防雨措施。

5.混凝土养护要求

模板的拆除应适当推迟3至4天，冬天最好能推迟到7天，以利于控制结构内外温差、保持水份，避免冷缩变形和干燥收缩，同时任何带有补偿收缩性能的砼对养护条件要求严格，具有膨胀性能的外加剂都要求砼的前期养护不小于14天，而推迟模板拆除时间有利于前期的保温养护。另外由于缓凝剂的作用，水泥前3天的放热高峰值在下降，水泥水化反应比普通砼中水化反应慢、强度发展慢，如果过早拆除模板，有可能因机械力作用而使薄壁结构受伤，成为后期抗裂的薄弱点。模板未拆时从上部浇水，保证表面湿润。拆模后要挂划草袋，也可以采用养护液养护，并保持其湿润状态养护14天。

6.工程检测验收

通过留置混凝土试件和结构实体检测，混凝土强度满足C30\P8设计要求，钢筋保护层厚度满足3.0cm设计要求，混凝土表面密实、光滑、色泽一致，无露筋、蜂窝现象。通过对项目总体验收，施工质量满足设计及规范要求，整个施工期间没有发生较大的质量问题。

7.结束语

在满足混凝土强度要求下，避免薄壁结构产生裂缝，我想应做到以下几点：严格科学选材；根据实际情况认真选择外加剂；合理试配，以低用水量和水泥量保证强度和补偿收缩率；精心施工，保证混凝土的匀质性；混凝土养护期不少于14天。

通过对龙华污水处理厂二期扩建工程的施工，锻炼了我们的技术管理人员和施工队伍，同时对施工管理中暴露出来的问题也有清醒的认识及总结，为我们今后对大型薄壁混凝土结构施工提供了宝贵的经验。

参考文献：

[1] GB 50204―2002(2010年版)，混凝土结构工程施工质量验收规范.

[2] GB 50141―2008，给水排水构筑物工程施工及验收规范.

[3]GB/T 50081―2002，普通混凝土力学性能试验方法标准.