混凝土承臺的澆筑結(jié)構(gòu)及澆筑方法與流程

本發(fā)明涉及橋梁施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種混凝土承臺的澆筑結(jié)構(gòu)及澆筑方法。

背景技術(shù)：

在鋼筋骨架的混凝土澆筑過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)以下問題：

1、混凝土構(gòu)件體量大，水化熱集中，需加強(qiáng)溫控措施及檢測措施，避免內(nèi)部大量出現(xiàn)裂縫，從而影響結(jié)構(gòu)的耐久性；

2、施工月份氣溫較低、晝夜溫差較大、多風(fēng)，環(huán)境較為惡劣，混凝土內(nèi)部溫度與環(huán)境溫度差值難以保證，混凝土出現(xiàn)裂縫的風(fēng)險較大。

為避免混凝土內(nèi)部水化熱溫度過高而導(dǎo)致鋼筋骨架內(nèi)部產(chǎn)生裂縫，決定在高度方向分為兩次澆筑，為確保施工質(zhì)量，對第一次以及第二次澆筑形成的承臺外部進(jìn)行保溫，對承臺內(nèi)部進(jìn)行冷卻，成功解決了上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供混凝土承臺的澆筑結(jié)構(gòu)及澆筑方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的，由于混凝土構(gòu)件體量大，水化熱集中，需加強(qiáng)溫控措施及檢測措施，避免內(nèi)部大量出現(xiàn)裂縫，從而影響結(jié)構(gòu)的耐久性；施工月份氣溫較低、晝夜溫差較大、多風(fēng)，環(huán)境較為惡劣，混凝土內(nèi)部溫度與環(huán)境溫度差值難以保證，混凝土出現(xiàn)裂縫的風(fēng)險較大的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供的混凝土承臺的澆筑結(jié)構(gòu)，該澆筑結(jié)構(gòu)包括鋼筋骨架；

所述鋼筋骨架內(nèi)設(shè)置有等間距且相互垂直分布的多層冷卻管；

所述鋼筋骨架內(nèi)設(shè)置有多層溫控元件，所述溫控元件均設(shè)置在所述鋼筋骨架平面結(jié)構(gòu)的一半位置，用于指導(dǎo)另外一半進(jìn)行溫控施工；

所述鋼筋骨架通過混凝土澆筑形成混凝土承臺。

進(jìn)一步地，所述鋼筋骨架為工字型鋼筋骨架。

進(jìn)一步地，所述工字型鋼筋骨架包括設(shè)置在兩端的側(cè)鋼筋骨架以及垂直連接兩個側(cè)鋼筋骨架的中間系梁。

進(jìn)一步地，所述冷卻管設(shè)置為五層，且多個所述冷卻管豎向間距以及水平間距均為1m。

進(jìn)一步地，所述溫控元件設(shè)置為七層。

進(jìn)一步地，位于底端的四層溫控元件距鋼筋骨架底面的距離依次為5cm、150cm、250cm、345cm，位于鋼筋骨架頂端的三層溫控元件距鋼筋骨架頂面的距離依次為5cm、50cm、150cm。

進(jìn)一步地，所述溫控元件為溫度傳感器。

一種應(yīng)用上述其中之一所述的混凝土承臺的澆筑結(jié)構(gòu)的澆筑方法，該澆筑方法包括以下步驟：

1)挖基坑；

2)樁頭破除；

3)墊層施工；

4)安裝鋼筋骨架；

5)在鋼筋骨架上安裝多層冷卻管以及溫控元件；

6)混凝土對鋼筋骨架分兩次進(jìn)行澆筑；

61)對鋼筋骨架進(jìn)行第一次混凝土澆筑；對第一次澆筑形成的承臺外部進(jìn)行保溫，對承臺內(nèi)部進(jìn)行冷卻；拆模、四周回填；

62)對鋼筋骨架進(jìn)行第二次混凝土澆筑；對第二次澆筑形成的承臺外部進(jìn)行保溫，對承臺內(nèi)部進(jìn)行冷卻；拆模、四周回填；完成澆筑作業(yè)。

進(jìn)一步地，對所述鋼筋骨架外部進(jìn)行保溫的方法：在鋼筋骨架外側(cè)采用篷布搭設(shè)保溫棚，避免施工中受大風(fēng)天氣的影響，保溫棚內(nèi)設(shè)置火爐確保環(huán)境溫度；

對所述鋼筋骨架內(nèi)部進(jìn)行冷卻的方法：在鋼筋骨架內(nèi)設(shè)冷卻管，用以降低內(nèi)部水化熱，確?；炷晾锉頊夭?。

進(jìn)一步地，所述混凝土的拌合、運(yùn)輸方法：采用兩臺攪拌機(jī)，四臺汽車泵、一臺備用汽車泵澆筑，三十臺砼混凝土罐車運(yùn)輸，砂和碎石儲備量充足，以確保連續(xù)供應(yīng)。

本發(fā)明提供的混凝土承臺的澆筑結(jié)構(gòu)，具有如下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明有效對裂縫進(jìn)行控制，通過增設(shè)冷卻管和溫控元件以及對承臺的內(nèi)部降溫，外部保溫(下稱外保內(nèi)降)，使得承臺表面和內(nèi)部溫度差不超過25℃,防止產(chǎn)生裂縫。本發(fā)明為確保施工質(zhì)量，承臺采取“外保內(nèi)降”的溫控原則，即在承臺外側(cè)采用篷布搭設(shè)保溫棚，避免施工中受大風(fēng)天氣的影響，保溫棚內(nèi)設(shè)置火爐確保環(huán)境溫度，在承臺內(nèi)設(shè)冷卻水管，用以降低內(nèi)部水化熱，確保承臺里表溫差。本發(fā)明采用“外保內(nèi)降”等綜合技術(shù)措施，對預(yù)防結(jié)構(gòu)裂縫的發(fā)生起到了明顯的效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明提供的鋼筋骨架的結(jié)構(gòu)俯視圖；

圖2為基于圖1的冷卻管在鋼筋骨架上的分布圖；

圖3為基于圖1的溫控元件在鋼筋骨架上的分布圖；

圖4為第一次澆筑承臺外部保溫措施示意圖；

圖5為第二次澆筑承臺外部保溫措施示意圖。

附圖標(biāo)記：

10-鋼筋骨架； 20-第一承臺； 30-第二承臺；

11-冷卻管； 12-溫控元件； 13-火爐；

14-支撐鋼管； 15-加熱裝置； 16-保溫棚；

161-薄膜。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

圖1為本發(fā)明提供的鋼筋骨架10的結(jié)構(gòu)俯視圖；圖2為基于圖1的冷卻管11在鋼筋骨架10上的分布圖；圖3為基于圖1的溫控元件12在鋼筋骨架10上的分布圖，如圖1-3所示，本發(fā)明提供的混凝土承臺的澆筑結(jié)構(gòu)，該澆筑結(jié)構(gòu)包括鋼筋骨架10；上述鋼筋骨架10內(nèi)設(shè)置有等間距且相互垂直分布的多層冷卻管11；上述鋼筋骨架10內(nèi)設(shè)置有多層溫控元件12，上述溫控元件12均設(shè)置在上述鋼筋骨架10平面結(jié)構(gòu)的一半位置，用于指導(dǎo)另外一半進(jìn)行溫控施工；上述鋼筋骨架10通過混凝土澆筑形成混凝土承臺。進(jìn)一步地，上述鋼筋骨架10為工字型鋼筋骨架。進(jìn)一步地，上述工字型鋼筋骨架包括設(shè)置在兩端的側(cè)鋼筋骨架以及垂直連接兩個側(cè)鋼筋骨架的中間系梁。進(jìn)一步地，上述冷卻管11設(shè)置為五層，且多個上述冷卻管11豎向間距以及水平間距均為1m。具體地，冷卻管11采用48mm×3.5mm鋼管，最長回路為140m，最短回路為99m，通水時間為在澆筑完成12小時以后。冷卻用水選用承臺東側(cè)河道河水，在河道西側(cè)設(shè)蓄水池，蓄水池內(nèi)采用電熱棒進(jìn)行加熱，確保冷卻水與混凝土溫差小于20℃。進(jìn)一步地，上述溫控元件12設(shè)置為七層，每層設(shè)置17個溫控元件12，位于底端的四層溫控元件12距鋼筋骨架10底面的距離依次為5cm、150cm、250cm、345cm，位于鋼筋骨架10頂端的三層溫控元件12距鋼筋骨架10頂面的距離依次為5cm、50cm、150cm。進(jìn)一步地，上述溫控元件12為溫度傳感器。具體地，溫控指標(biāo)：混凝土澆筑后在入模溫度基礎(chǔ)上溫升值不宜大于50℃，且混凝土內(nèi)部最高溫度不得大于75℃；混凝土里、表溫差不得大于25℃，表面溫度與環(huán)境溫度差值不得大于20度；進(jìn)水口水溫與混凝土溫度差值不得大于20℃；上、下層混凝土溫差小于20℃。

本發(fā)明實(shí)施例提供的應(yīng)用上述的混凝土承臺的澆筑結(jié)構(gòu)的澆筑方法，該澆筑方法包括以下步驟：

1)挖基坑；

2)樁頭破除；

3)墊層施工；

4)安裝鋼筋骨架10；

5)在鋼筋骨架10上安裝多層冷卻管11以及溫控元件12；

6)混凝土對鋼筋骨架10分兩次進(jìn)行澆筑；

其中，砼的拌合、運(yùn)輸：混凝土供應(yīng)商距離工地4公里處，混凝土在混凝土拌合站統(tǒng)一集中拌合，采用兩臺攪拌機(jī)，四臺汽車泵、一臺備用汽車泵澆筑，三十臺砼混凝土罐車運(yùn)輸，砂和碎石儲備量充足，確保連續(xù)供應(yīng)?；炷涟韬掀陂g，派駐試驗(yàn)人員對商混站進(jìn)行計量系統(tǒng)校核，確保計量系統(tǒng)準(zhǔn)備無誤，時刻監(jiān)控拌合時間、出機(jī)溫度、坍落度和和易性，確保供應(yīng)的連續(xù)、穩(wěn)定。具體地，混凝土的澆筑方法：混凝土入模溫度：為了減小內(nèi)外溫差和基礎(chǔ)溫差，澆筑溫度越低越有利，因此，混凝土日間出機(jī)溫度在10-15℃為宜，夜間氣溫低于-1℃時，應(yīng)將拌合水加熱，確?；炷脸鰴C(jī)溫度在15-20℃之間，入模溫度在8℃-15℃為宜。如果氣溫很低，在達(dá)到臨界強(qiáng)度以前，表面混凝土有遭受凍害的可能，應(yīng)加強(qiáng)保溫措施，不可單純?yōu)榱朔纼龆S意提高澆筑溫度，以致引起裂縫。泵送方式：采用直接泵送方式，整個主塔承臺平面分為四個澆筑大區(qū)進(jìn)行，一臺泵車負(fù)責(zé)一個澆筑大區(qū)，起步由兩側(cè)開始向中間推進(jìn)。砼澆筑采用分層往復(fù)覆蓋澆筑方式，根據(jù)澆筑能力、砼初凝時間初步確定分層厚度為35cm(可根據(jù)實(shí)際澆筑速度適當(dāng)加厚)。在每個澆筑區(qū)域模板周邊最先布料，避免在模板處形成斜面造成砂漿聚集，影響承臺砼保護(hù)層質(zhì)量。分層方式：根據(jù)砼初凝時間初步確定每層澆筑厚度為35cm，層間最長間隔時間不大于砼初凝時間。如實(shí)際施工砼初凝時間小于預(yù)計時間，應(yīng)將澆筑方式調(diào)整為推移式連續(xù)澆筑?；炷琳駬v：根據(jù)混凝土泵送時自然形成一個坡度的實(shí)際情況，在每個澆筑帶的前后布置兩道振動器，第一道布置在混凝土出料口，主要解決上部混凝土的振實(shí)；由于底層鋼筋骨架10間距較密，第二道布置在混凝土坡腳處，以確保下部混凝土密實(shí)。隨著澆筑的推進(jìn)，振搗器也相應(yīng)跟上，以確保整個高度上混凝土的質(zhì)量。砼振搗采用手持式高頻振搗棒，共13根振搗棒進(jìn)行振搗，按規(guī)范要求振搗密度振搗，根據(jù)砼和易性等實(shí)際情況確定每棒振搗時間，振搗時嚴(yán)禁振搗模板和鋼筋，以砼表面無明顯氣泡浮出，表面平坦泛漿為止，杜絕混凝土過振離析?；炷恋呐浔仍O(shè)計：考慮混凝土的性能和質(zhì)量是關(guān)系到結(jié)構(gòu)物安全、耐久性關(guān)鍵性之一。本橋承臺混凝土強(qiáng)度等級為C35，采用42.5普通硅酸鹽水泥，以60天強(qiáng)度為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度，配合比設(shè)計時采用雙摻，粉煤灰采用Ⅱ級磨細(xì)灰，礦粉采用S75級，用粉煤灰和礦粉代替部分水泥，達(dá)到減少水泥用量、降低水化熱、減緩水泥水化熱釋放速度、改善混凝土和易性和泵送性、提高耐久性的目的。經(jīng)過試配，混凝土坍落度為180±20mm，初凝時間為15h，終凝時間為20h，既保證強(qiáng)度，又滿足施工所需要的工作性。

61)對鋼筋骨架10進(jìn)行第一次混凝土澆筑；對第一次澆筑形成的承臺外部進(jìn)行保溫，對承臺內(nèi)部進(jìn)行冷卻；拆模、四周回填；

62)對鋼筋骨架10進(jìn)行第二次混凝土澆筑；對第二次澆筑形成的承臺外部進(jìn)行保溫，對承臺內(nèi)部進(jìn)行冷卻；拆模、四周回填；完成澆筑作業(yè)。

圖4為第一次澆筑承臺外部保溫措施示意圖；圖5為第二次澆筑承臺外部保溫措施示意圖，如圖4-5所示，對上述鋼筋骨架10外部進(jìn)行保溫的方法：在鋼筋骨架10外側(cè)采用篷布搭設(shè)保溫棚16，避免施工中受大風(fēng)天氣的影響，保溫棚16內(nèi)設(shè)置火爐13確保環(huán)境溫度；對上述鋼筋骨架10內(nèi)部進(jìn)行冷卻的方法：在鋼筋骨架10內(nèi)設(shè)冷卻管11，用以降低內(nèi)部水化熱，確?；炷晾锉頊夭?。

具體地，對鋼筋骨架10外部的保溫方法：采用雙層保溫棚16將承臺四周進(jìn)行包裹，采用φ48×3.5mm支撐鋼管對保溫棚16進(jìn)行支撐，并在保溫棚16下墊塑料的薄膜161，控制承臺四周溫度散失；采用加熱裝置15對承臺四周及頂部進(jìn)行加熱，保證內(nèi)外溫差；采用十臺火爐13，在保溫棚16內(nèi)側(cè)進(jìn)行點(diǎn)火加熱。

如圖4所示，第一次澆筑后，圖上右下方為第一承臺20，上方為鋼筋骨架10，鋼筋骨架10采用干式加熱棒進(jìn)行加熱，內(nèi)側(cè)采用濕式加熱管進(jìn)行加熱。外部用保溫棚16包裹，保溫棚16下方有薄膜161進(jìn)行進(jìn)一步保溫，內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用支撐鋼管14進(jìn)行支撐；如圖5所示，第二次澆筑后，圖上右下方為第一承臺20，上方為第二承臺30，第一承臺20一側(cè)為回填土方，回填土方上面放置多個火爐13，內(nèi)側(cè)采用干式加熱棒或濕式加熱管進(jìn)行加熱，外部用保溫棚16包裹，保溫棚16下方有薄膜161進(jìn)行進(jìn)一步保溫，內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用支撐鋼管14進(jìn)行支撐。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。