簡介： 泵站工程主體部分由前池結(jié)構(gòu)和廠房結(jié)構(gòu)組成。前池結(jié)構(gòu)平面圖形呈喇叭形，小口寬22.982m，大口寬105.6m，長為174m。廠房結(jié)構(gòu)平面尺寸為102m×48.6m,其中主廠房寬度為30m，底板混凝土厚度為3m，前側(cè)擋土墻呈梯形，上端寬2m，下端寬4.4m，混凝土設(shè)計等級為C30、 S6。
關(guān)鍵字：泵站 ZY補償收縮 混凝土

一、工程概況

泵站工程主體部分由前池結(jié)構(gòu)和廠房結(jié)構(gòu)組成。前池結(jié)構(gòu)平面圖形呈喇叭形，小口寬22.982m，大口寬105.6m，長為174m。廠房結(jié)構(gòu)平面尺寸為102m×48.6m,其中主廠房寬度為30m，底板混凝土厚度為3m，前側(cè)擋土墻呈梯形，上端寬2m，下端寬4.4m，混凝土設(shè)計等級為C30、 S6。

二、解決的技術(shù)問題

1、   工程前池結(jié)構(gòu)與主廠房的擋土墻和底板均屬超長混凝土結(jié)構(gòu)，要解決混凝土的收縮裂縫問題，按常規(guī)做法是在板面上設(shè)置多條后澆帶，等40~50天后再來填充。這樣不但施工繁瑣，而且混凝土的整體性防水難以保證。

2、   工程主廠房的底板厚度達(dá)3m，擋土墻為梯形斷面，局部厚度達(dá)到3.4m~4.4m，均屬于大體積混凝土。需要解決混凝土水化熱引起的溫差裂縫問題。

3、              擋土墻隨標(biāo)高不同，結(jié)構(gòu)尺寸和厚度也變化，混凝土干縮和冷縮產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力變化也擴(kuò)大，容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫。

三、解決問題的技術(shù)措施

經(jīng)專家論證，北京市水利規(guī)劃設(shè)計研究院在xxxxxxxxxxxxxxxx泵站設(shè)計中，除在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面加強(qiáng)消除應(yīng)力、應(yīng)變外，還將采用補償收縮砼作為大體積結(jié)構(gòu)裂滲控制的結(jié)構(gòu)材料，利用砼膨脹劑配制不同膨脹性能的補償收縮砼在該工程前池底版和廠房底版及墻板結(jié)構(gòu)進(jìn)行無縫施工，以解決上述問題。該技術(shù)的原理和技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果詳見中國建筑材料科學(xué)研究院科龍中心提供的《xxxxxxxxxxxxxxxx泵站采用ZY補償收縮砼裂滲控制技術(shù)的可行性報告》。

四、大體積超長結(jié)構(gòu)砼無縫施工技術(shù)要求

1、根據(jù)本工程結(jié)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)應(yīng)力情況并結(jié)合設(shè)計要求，利用設(shè)置膨脹加強(qiáng)帶替代伸縮性后澆縫。

2、底板膨脹加強(qiáng)帶部分要增加部分溫度應(yīng)力的補償鋼筋。增加的補償鋼筋的位置垂直于加強(qiáng)帶，補償鋼筋直接綁扎在其對應(yīng)的面筋上，設(shè)置間距為水平構(gòu)造筋的兩倍。補償鋼筋要延伸到加強(qiáng)帶兩側(cè)50cm，其材質(zhì)與構(gòu)造筋相同，直徑要小于構(gòu)造筋1~2個規(guī)格。

3、   膨脹加強(qiáng)帶間距及應(yīng)力補償鋼筋具體要求按設(shè)計圖紙要求進(jìn)行設(shè)置。

4、   膨脹加強(qiáng)帶兩冊采用孔徑為5mm鋼模網(wǎng)攔起，并用鋼筋支撐牢固。

5、   采用專門配制的不同膨脹性能的砼在不同的部位進(jìn)行澆注，施工時可連續(xù)作業(yè)。

五、補償收縮混凝土質(zhì)量的要求

1、設(shè)計要求：補償收縮混凝土的限制膨脹率非常重要，根據(jù)初步計算，該工程底板普通部位的限制膨脹率ε₂=2.0±0.5/萬，底板膨脹加強(qiáng)帶的限制膨脹率ε₂=2.0±0.5/萬。墻體普通部位的限制膨脹率ε₂=2.0±0.5/萬，墻體膨脹加強(qiáng)帶的限制膨脹率ε₂=2.5±0.5/萬�；炷�土限制膨脹率的指標(biāo)通過摻入ZY砼膨脹劑來實現(xiàn)，抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B指標(biāo)符合C30、S6，砼坍落度8~10cm。

2、混凝土原材料：

          水泥：宜用中熱、低堿普硅42.5水泥，C₃A≤8%，到現(xiàn)場水泥溫度≤60℃；

　　      砂：    中砂，含泥量≤0.9%，細(xì)度模數(shù)2.6~3.0；

 　　     石子：  粒徑5~20mm、20~40二級配，含泥量 〈 1%；

　 　     膨脹劑：ZY砼膨脹劑，中國建材院北京中巖特種工程材料公司生產(chǎn)，符合JC476-2001；

          細(xì)磨摻合料：S≥4000cm²/g；（按GB/P18736-2002標(biāo)準(zhǔn)）

塑化劑：緩凝型塑化劑，減水率>15%；

粉煤灰：一級；

上述混凝土用原材料必須符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

3、ZY補償收縮混凝土性能要求

（1）混凝土坍落度和溫度

混凝土的入模坍落度要求為8~10cm，混凝土入模溫度要求在5~28℃之間。 

（2）混凝土凝結(jié)時間

具體的初凝與終凝時間要根據(jù)施工的具體情況進(jìn)行設(shè)計.

（3）混凝土的強(qiáng)度等級及抗?jié)B標(biāo)號

結(jié)構(gòu)底板、墻板的混凝土強(qiáng)度等級為C30，抗?jié)B標(biāo)號為S6，膨脹加強(qiáng)帶的混凝土強(qiáng)度等級為C30、S6�；炷�土抗壓強(qiáng)度以90天抗壓強(qiáng)度為設(shè)計強(qiáng)度等級。

（4）砼水化熱控制

  根據(jù)該工程具體情況，設(shè)計的砼配比在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的水化熱溫度不超過45℃。

     4、 ZY混凝土其他技術(shù)要求

a)   混凝土的堿含量控制

為防止后期產(chǎn)生堿骨料反應(yīng)，本設(shè)計要求混凝土的堿含量（K₂O、Na₂O含量）≤2.5Kg/m³，這是很高的要求，為此，所選用的水泥的堿含量要求≤0.6%，ZY膨脹劑的堿含量≤0.5%，減水劑中Na₂SO₄含量≤10%，并采用摻加活性細(xì)磨礦渣粉、粉煤灰等摻和料配制砼，這樣才能抑制堿骨料反應(yīng)，達(dá)到設(shè)計要求。

b)   混凝土水化熱控制

本設(shè)計混凝土強(qiáng)度等級為C30，且以90天抗壓強(qiáng)度為設(shè)計標(biāo)號。根據(jù)我院的試驗研究和工程實踐，C30、S6的補償收縮混凝土配合比中中熱42.5普通水泥用量約200Kg/m³，磨細(xì)摻合料約150Kg/m³，ZY膨脹劑25Kg/m³，完全可以達(dá)到混凝土設(shè)計標(biāo)號。在上述配合比條件下，經(jīng)混凝土水化熱計算和現(xiàn)場測溫，2m厚底版的中心溫度為40~45℃。施工現(xiàn)場混凝土入模溫度控制小于28℃，加上保溫保濕養(yǎng)護(hù)，可以確保大體積混凝土的內(nèi)外溫差小于20℃。由于混凝土中摻ZY膨脹劑，可產(chǎn)生1.5~2.0/萬的微膨脹，在混凝土中建立0.2~0.7MPa的予壓應(yīng)力。以上技術(shù)措施中，完全可以防止大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)有害的溫差裂縫和干縮裂縫。施工現(xiàn)場應(yīng)加強(qiáng)混凝土測溫工作，關(guān)于該工程的混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂計算另外提供。

c）         ZY混凝土施工監(jiān)控

1、          混凝土限制膨脹率檢測

在施工過程中，為保證混凝土中膨脹性能，應(yīng)在每2500m³取樣一組檢測混凝土的限制膨脹率，不足2500m³的按一組計。膨脹加強(qiáng)帶中混凝土限制膨脹率按每500m³取樣一組，不足500m³按一組計。檢測方法：GB-50119-2003標(biāo)準(zhǔn)。

2、          混凝土水化熱溫度檢測

對于前池和泵房底板部分要進(jìn)行水化熱溫度監(jiān)控。監(jiān)控方法為:在長軸方向每20m、短軸方向每15m預(yù)留測溫孔，孔徑4cm，深度為板厚90%。澆注的混凝土終凝后三天內(nèi)采用溫度計每四小時測溫一次，測量測溫孔內(nèi)深度的100%、60%、10%溫度并記錄，當(dāng)最高溫度與混凝土表面溫度（孔深10%）大于20℃時要加強(qiáng)保溫措施。測溫孔距邊緣尺寸應(yīng)大于1.5m。三天以后至7天每12小時測量一次。測溫完成后，采用1：3水泥砂漿（內(nèi)參ZY膨脹劑8%）填充。

d）         ZY補償收縮混凝土參考配合比設(shè)計

以上是參考配合比，現(xiàn)場原材料確定后，再經(jīng)試驗確定配合比。

e)        

其它

施工過程中未涉及到的控制指標(biāo)按國家有關(guān)規(guī)定進(jìn)行.

六、ZY補償收縮混凝土施工注意事項

1.原材料計量

水泥、砂、石、外加劑、膨脹劑、礦渣粉、粉煤灰、水必須經(jīng)過計量后才能投入攪拌機(jī)，計量誤差應(yīng)符合下列要求（按重量計）：

水泥、外加劑、膨脹劑、礦渣粉、粉煤灰、水：       ±1％

砂、石：                                 ±2％

現(xiàn)場混凝土攪拌站應(yīng)設(shè)立水泥、礦渣粉、粉煤灰、膨脹劑散裝罐和高效緩凝塑化劑（水劑）的容器，以微機(jī)控制計量。

2.混凝土攪拌

（1）按已確定的混凝土配合比，分別加入各種原材料，尤其膨脹劑不得少摻，也不得多摻，根據(jù)天氣情況，可微調(diào)加入量，以達(dá)到混凝土塌落度要求。

（2）混凝土攪拌時間，用強(qiáng)制式攪拌機(jī)比不摻外加劑的普通混凝土延長30秒以上。應(yīng)嚴(yán)格控制攪拌時間，確保混凝土攪和均勻。

（3）入泵混凝土禁止隨意加水。

3.混凝土澆筑

（1）膨脹加強(qiáng)帶設(shè)置和細(xì)部構(gòu)造，按設(shè)計圖紙確定。

（2）根據(jù)混凝土澆筑計劃，按階梯式分層推進(jìn)，先用小膨脹混凝土澆筑，澆至膨脹加強(qiáng)帶時，改用大膨脹混凝土澆注。膨脹加強(qiáng)帶澆注完成再換回原小膨脹混凝土配比繼續(xù)澆注。如此循環(huán)推進(jìn)至全部完成。

（3）澆筑完后，在終凝前要進(jìn)行二次抹壓，隨即用塑料薄膜覆蓋，以防止表層塑性裂縫出現(xiàn)。

 （4）混凝土入模溫度根據(jù)季節(jié)的不同，應(yīng)控制在5~28℃之間。

4.混凝土養(yǎng)護(hù)

（1）底版混凝土硬化可上人時，要用麻袋覆蓋或其他養(yǎng)護(hù)材料，連續(xù)保溫保濕養(yǎng)護(hù)14天。

（2）邊墻混凝土澆筑完后，要等3~5天拆模板，并在上部架設(shè)噴水淋管澆水或掛濕麻袋布養(yǎng)護(hù)，保濕保溫養(yǎng)護(hù)時間14天，日照墻面要用塑料薄膜覆蓋。

5. 其它

以上技術(shù)要求是根據(jù)混凝土技術(shù)特性提出，未涉及到的部分均按國家有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

七、補償收縮混凝土實驗內(nèi)容

1、            工程應(yīng)用的原材料水泥、砂、石、細(xì)磨摻合料、高效塑化劑和膨脹劑等質(zhì)量品質(zhì)檢驗（包括化學(xué)檢驗）。試驗方法按國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

2、            根據(jù)工程技術(shù)要求，要進(jìn)行混凝土配合比優(yōu)選試驗，除常規(guī)技術(shù)性能指標(biāo)以外，還應(yīng)進(jìn)行不同部位混凝土配合比限制膨脹率的試驗。試驗方法：GB-50119-2003標(biāo)準(zhǔn)。

3、            提出不同結(jié)構(gòu)部位，不同施工季節(jié)的混凝土施工配合比。

4、            由于本工程其構(gòu)造和使用介于工民建和水工工程之間，建議設(shè)立專門針對此項工程的研究項目對其混凝土性能及耐久性等方面進(jìn)行研究，為工程的順利完成和使用提供科學(xué)依據(jù)。

5、            試驗工作建議選擇在以下三個試驗單位進(jìn)行：

1）國家非金屬材料測試中心    （中國建材院內(nèi)）

2）國家水利科學(xué)材料中心試驗室（中國水科院內(nèi)）

3）國家工程質(zhì)量檢測中心      （中國建研院內(nèi)）