[摘 要] 瀋陽地鐵一號線保工街車站主體頂板、底板、側牆(711.1m); 車站附屬頂板、底板、側牆(891.89m) 設計強度均為 C30S10, 共計 13471.8m3 混凝土, 通過技術論證和採用了一系列控制裂縫技術措施, 並摻加 BM 型抗裂防水劑製作的補償收縮混凝土進行施工, 在取得了良好 經濟 效益的同時, 保證了工程質量。
[關鍵詞] 抗裂防水劑 補償收縮混凝土 溫度 裂紋控制
1 工程概況
瀋陽地鐵一號線保工街車站位於保工街與建設中路十字路口處, 沿建設中路呈東西向布置。車站主體結構總長 189.5m, 標準段寬 18.5m。車站兩端為兩層雙跨箱型框架結構, 採用蓋挖順作法施工, 該段長150.3m; 中間為單層雙跨的雙連拱結構, 採用暗挖法施工, 該段長 39.2m, 寬 20.84m。車站設 4 個出入口兩個風道, 其中 4 號出入口為預留, 1、2、3 號出入口採用明挖法施工, 結構型式為單層混凝土矩形結構,標準斷面凈寬 5m, 凈高 3.15m。車站位於地震基本烈度 7 度區。該場地見兩層地下水, 粉質粘土隔水層,層厚 0.30m～3.40m, 上層地下水 穩 定 水 位 埋 深7.20m～10.75m, 下層地下水屬空隙承壓水, 承壓水頭埋深 10.50m, 含水層滲透性強。車站主體暗挖段二襯(39.2m); 車站主體頂板、底板、側牆(711.1m); 車站附屬頂板、底板、側牆 (891.89m) 設計強度均為C30S10, 共計 13471.8m3 混凝土。
2 技術控制重點及施工控制目標
保工街車站結構, 設計要求使用年限為 100年, 使用期間要有足夠的強度、剛度、穩定性、耐久性, 還要做到不滲不漏, 主體結構混凝土的質量以及結構自防水的質量是關鍵所在。因此把控制混凝土裂紋作為本工程的技術控制重點, 施工時嚴格控制混凝土的坍落度、混凝土的入模溫度、混凝土產生水化熱後的內外溫差以及混凝土的澆注後的養護作為施工的控制目標。
3 配合比的設計
3.1 配合比設計要點
鑒於該混凝土屬於補償收縮混凝土 ( 是指按規定測定的 14d 限制膨脹值大於 1.5×10-4, 而 180d的限制收縮值小於 4.0×10-4 的混凝土), 所以我們在設計該配合比時做了如下考慮:
(1) 該混凝土屬於大體積混凝土, 配合比設計時考慮摻加粉煤灰和礦渣粉, 由於粉煤灰會降低膨脹率, 所以粉煤灰摻量不高於膠凝材料總量20%。夏季混凝土的凝結時間做了適當延緩 ( 但當緩凝時間超過 15h 時混凝土的限制膨脹率要降低) 。
(2) 根據混凝土 14d 水中的限制膨脹率來確定抗裂防水劑的摻量。
(3) 根據施工現場條件、施工季節、施工工藝等對混凝土的坍落度進行確定及損失的控制。
(4) 抗裂防水劑在混凝土中的同步補償的 問題 (即水泥和抗裂防水劑水化速度應相適應, 解決混凝土在前 3d 塑性收縮的問題), 將防水劑的凝結時間和水泥的凝結時間進行了對比並作了相應性調整。
(5) 日本學者六車熙認為, 混凝土膨脹值大並不一定好, 最為重要的是, 膨脹後的收縮落差( 收縮落差=180d 內的最大收縮值- 180d 內的最大膨脹值)小, 這樣的話, 抗裂性能才好。蒲心誠教授通過對「收縮落差」的 研究 表明, 混凝土的水膠比增大, 收縮落差增大, 因此我們在配合比設計時作為應該控制的一點(設計要求不大於 0.5)。
3.2 抗裂混凝土和原材料技術指標
抗裂混凝土技術指標見表 1。
抗裂防水劑在滿足《砂漿、混凝土防水劑》(JC474- 1999) 和《混凝土膨脹劑》(JC476- 2001) 的前提下還應滿足表 2 中指標。
採用:P O42.5 級水泥; 渾河Ⅱ區河砂, 細度模數2.6, 含泥量 1.4%; 本溪歪嘴山碎石, (5～25)mm 連續級配, 空隙率 44%; 粉煤灰細度 5.8%, 需水量比 91%;礦渣粉 28d 活性指數 76%;HMS- Ⅱ緩凝型泵送劑;BM抗裂防水劑(天津豹鳴股份有限公司), 水中 7d限制膨脹率 0.032%, 干空 21d0.008%。
C30S10 混凝土配合比和性能指標見表 3。坍落度經時損失 1h<20mm, 氯離子含量 0.004%, 鹼含量 2.1kg/m3。
[關鍵詞] 抗裂防水劑 補償收縮混凝土 溫度 裂紋控制
1 工程概況
瀋陽地鐵一號線保工街車站位於保工街與建設中路十字路口處, 沿建設中路呈東西向布置。車站主體結構總長 189.5m, 標準段寬 18.5m。車站兩端為兩層雙跨箱型框架結構, 採用蓋挖順作法施工, 該段長150.3m; 中間為單層雙跨的雙連拱結構, 採用暗挖法施工, 該段長 39.2m, 寬 20.84m。車站設 4 個出入口兩個風道, 其中 4 號出入口為預留, 1、2、3 號出入口採用明挖法施工, 結構型式為單層混凝土矩形結構,標準斷面凈寬 5m, 凈高 3.15m。車站位於地震基本烈度 7 度區。該場地見兩層地下水, 粉質粘土隔水層,層厚 0.30m～3.40m, 上層地下水 穩 定 水 位 埋 深7.20m～10.75m, 下層地下水屬空隙承壓水, 承壓水頭埋深 10.50m, 含水層滲透性強。車站主體暗挖段二襯(39.2m); 車站主體頂板、底板、側牆(711.1m); 車站附屬頂板、底板、側牆 (891.89m) 設計強度均為C30S10, 共計 13471.8m3 混凝土。
2 技術控制重點及施工控制目標
保工街車站結構, 設計要求使用年限為 100年, 使用期間要有足夠的強度、剛度、穩定性、耐久性, 還要做到不滲不漏, 主體結構混凝土的質量以及結構自防水的質量是關鍵所在。因此把控制混凝土裂紋作為本工程的技術控制重點, 施工時嚴格控制混凝土的坍落度、混凝土的入模溫度、混凝土產生水化熱後的內外溫差以及混凝土的澆注後的養護作為施工的控制目標。
3 配合比的設計
3.1 配合比設計要點
鑒於該混凝土屬於補償收縮混凝土 ( 是指按規定測定的 14d 限制膨脹值大於 1.5×10-4, 而 180d的限制收縮值小於 4.0×10-4 的混凝土), 所以我們在設計該配合比時做了如下考慮:
(1) 該混凝土屬於大體積混凝土, 配合比設計時考慮摻加粉煤灰和礦渣粉, 由於粉煤灰會降低膨脹率, 所以粉煤灰摻量不高於膠凝材料總量20%。夏季混凝土的凝結時間做了適當延緩 ( 但當緩凝時間超過 15h 時混凝土的限制膨脹率要降低) 。
(2) 根據混凝土 14d 水中的限制膨脹率來確定抗裂防水劑的摻量。
(3) 根據施工現場條件、施工季節、施工工藝等對混凝土的坍落度進行確定及損失的控制。
(4) 抗裂防水劑在混凝土中的同步補償的 問題 (即水泥和抗裂防水劑水化速度應相適應, 解決混凝土在前 3d 塑性收縮的問題), 將防水劑的凝結時間和水泥的凝結時間進行了對比並作了相應性調整。
(5) 日本學者六車熙認為, 混凝土膨脹值大並不一定好, 最為重要的是, 膨脹後的收縮落差( 收縮落差=180d 內的最大收縮值- 180d 內的最大膨脹值)小, 這樣的話, 抗裂性能才好。蒲心誠教授通過對「收縮落差」的 研究 表明, 混凝土的水膠比增大, 收縮落差增大, 因此我們在配合比設計時作為應該控制的一點(設計要求不大於 0.5)。
3.2 抗裂混凝土和原材料技術指標
抗裂混凝土技術指標見表 1。
抗裂防水劑在滿足《砂漿、混凝土防水劑》(JC474- 1999) 和《混凝土膨脹劑》(JC476- 2001) 的前提下還應滿足表 2 中指標。
採用:P O42.5 級水泥; 渾河Ⅱ區河砂, 細度模數2.6, 含泥量 1.4%; 本溪歪嘴山碎石, (5～25)mm 連續級配, 空隙率 44%; 粉煤灰細度 5.8%, 需水量比 91%;礦渣粉 28d 活性指數 76%;HMS- Ⅱ緩凝型泵送劑;BM抗裂防水劑(天津豹鳴股份有限公司), 水中 7d限制膨脹率 0.032%, 干空 21d0.008%。
C30S10 混凝土配合比和性能指標見表 3。坍落度經時損失 1h<20mm, 氯離子含量 0.004%, 鹼含量 2.1kg/m3。
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