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摘 要:隨著外界氣溫的逐漸降低,對混凝土施工不利的情況,結合南水北調中線漳古段工程,提出保證低溫季節混凝土施工及越冬、滿足質量要求、施工要求、經濟可行的一系列溫控措施,為后續混凝土建筑物低溫季節施工提供重要的參考方法。
關鍵詞:混凝土施工 溫度控制 施工質量控制 溫度觀測 低溫季節施工安全
1工程氣象
根據技術文件,本段沿線多年平均氣溫12.9℃,月平均最低氣溫-7.7℃,出現在1月。極端最低氣溫-21.1℃,多出現在1月份。12月份多年平均最低溫度為-5.2℃;11月份多年平均最低溫度為0.5℃。多年平均日照時數2530h,無霜凍期200d,初霜期一般在10月下旬,終霜期在3月26日~4月21日。封凍期在12月4日~1月6日,解凍期在12月27日~2月21日。最大凍土深42cm。
2混凝土低溫季節施工保證措施
2.1施工準備
(1)混凝土施工前準備好施工期間采用的加熱、保溫、防凍材料等。
(2)保溫材料設專人警衛,防止火災。
(3)制定嚴格、合理的混凝土施工技術保證措施和質量控制措施。嚴格控制混凝土拌和過程、運輸、入倉等工序的溫度,使其符合低溫季節混凝土施工規范要求,并設專人負責混凝土澆筑成型后的保溫工作。
2.2混凝土出拌和機前的溫度控制
(1)原材料的保溫加熱措施
骨料在進入低溫季節前儲備足夠的儲量并堆高4~6m,雪天用塑料布進行苫蓋,以防止冰雪混入骨料造成骨料結冰。
為提高混凝土溫度,首先考慮用鍋爐加熱拌和水、用電熱水器直接加熱水箱內拌和用水,用熱水拌和混凝土,拌和水溫一般不超過60℃,當超過60℃時,改變拌和加料順序,將骨料與水先拌和,然后加入水泥拌和,以免水泥假凝。
(2)摻加防凍劑
在混凝土中摻加防凍劑以降低水的冰點,使水泥在負溫下仍能繼續水化,利用混凝土硬化過程中水化熱達到蓄熱保溫的目的。
(3)拌和機加熱處理
在混凝土拌和前,用熱水沖洗拌和機,并將積水或冰塊排除,使拌和機體處于正溫狀態。混凝土拌和時間比常溫季節適當延長,一般控制延長20%—25%。
2.3混凝土運輸過程中的溫度控制
(1)運輸車輛保溫
對混凝土運輸車車罐周身包裹保溫被,同時工作停頓或結束時,立即用水將運輸車輛清洗干凈,當恢復運輸時再將罐車用熱水進行加熱,選擇性能優良的混凝土輸送泵,減少混凝土運輸時間。
(2)確保運輸路況
為減少混凝土在運輸過程中散熱,隨時維護施工路線,保證運輸路線暢通,無堵塞,無坑洼,縮短混凝土運輸時間。
2.4混凝土澆筑過程中的溫度控制
2.4.1老混凝土面的升溫
在老混凝土上層澆筑混凝土前,檢測老混凝土表面溫度,如為負溫,采用碘鎢燈或溫水加熱至正溫,加熱至倉面邊角(最冷處)表面正溫(大于0℃)為準,經檢驗合格后方可澆筑混凝土。倉面采用熱風槍清理。
2.4.2一般技術措施
1)采用蓄熱法施工的部位。混凝土澆筑完畢后,其外露表面應立即覆蓋保溫材料(混凝土與保溫材料之間需用防水布或塑料薄膜等防水材料隔開)。
2)混凝土結構有空洞的部位,采取封堵擋風保溫措施。
3)邊角部位的保溫層厚度應為其他部位厚度的2—3倍。
4)新老混凝土結合處,保溫范圍應超過施工縫或結構縫1.0—1.5m。在混凝土塊體周圍1.0—1.5m范圍內,也需以加溫。
5)新澆混凝土的外漏鋼筋和預埋件全部保溫。
2.4.3底板保溫措施
底板側面模板保溫方式為雙層保溫,內層采用保溫被,盡可能貼近模板,四周用綁絲綁扎嚴密,中間采用鋼管壓緊;外層用再生塑料布覆蓋,四周壓緊。
底板混凝土面層:混凝土出面后,待混凝土初凝后再覆蓋一層塑料布,在塑料布上面覆蓋一層保溫被保溫。待混凝土達到一定強度后進行下道工序施工。
2.4.4墻體及頂板保溫措施
墻體部位保溫:混凝土澆筑過程中(拆模前)兩側墻雙層保溫,保溫材料采用塑料布、保溫被。墻體采用雙層保溫,模板外側懸掛一層保溫被,相鄰兩條間用綁絲拉緊,綁絲綁扎間距應小于15cm,盡量減少保溫材料間縫隙,保溫被緊貼模板,四周用鉛絲與模板邊角拉緊,外側采用塑料布覆蓋。保溫材料采用水平懸掛,下口在混凝土澆筑時不封口,便于木工檢查螺栓情況,在砼澆筑完成后,再將下口封死。保溫材料在遇鋼管等無法通過時,可以裁口或穿洞,但必須保證封口嚴密。
墻體堵頭部位:墻體堵頭部位,每堵頭懸掛一層保溫被,中間用鋼管壓緊,兩側邊與墻體保溫被用鉛絲接連,形成封閉面層。注意外側墻體及堵頭墻體應有不少于20cm重疊部位,重疊部位用鉛絲內外兩排綁扎。
頂板部位保溫:頂板部位保溫方法同底板部位混凝土保溫方法。
3成型混凝土越冬防護措施
3.1底板部位越冬防護措施
底板混凝土在冬季來臨之前達到設計齡期的可不用采取特殊的防護措施,只要做到整個冬季混凝土表面無積水結冰現象既可。冬季來臨之前未達到設計齡期的混凝土,在混凝土表面覆蓋一層厚度不小于50cm的土層進行防護。
3.2墻體及頂板部位越冬防護措施
墻體及頂板混凝土在冬季來臨之前,達到設計齡期的可不用采取特殊的防護措施。冬季來臨之前未達到設計齡期的混凝土,涵管管身部位的墻體及頂板,在混凝土澆筑完成后用塑料布封堵涵洞進出口部位,當溫度過低時,在涵洞內加設電熱風,以提高涵洞內部溫度,避免冬季凍傷涵洞內面混凝土。涵洞墻體及頂板外面混凝土面覆蓋一層保溫被,進行保溫養護。擋墻墻體在迎水面和背水面,混凝土面上均覆蓋一層保溫被進行覆蓋。
4溫度觀測
施工期間,溫度觀測遵循以下原則。外界氣溫采用人工測量,每天測量4次。拌和用水、外加劑及骨料的溫度每小時測一次。測量水、外加劑溶液和砂的溫度,溫度計插入深度不小于10cm,測量粗骨料溫度,插入深度不小于10cm并不大于骨料粒徑1.5倍,且周圍用細粒徑充填。
混凝土的機口溫度、運輸過程中溫度損失及澆筑溫度,根據需要測量或每2h測量一次。溫度計插入深度不小于10cm。
已澆混凝土塊體內溫度,采用埋設測溫孔(孔深應不大于15cm,孔內灌滿液體介質),用玻璃溫度計測量。
加強混凝土倉面溫度檢測,當混凝土倉面溫度出現負溫時停止澆筑作業。
氣溫驟降和寒潮期間,相應增加溫度觀測次數。
5低溫季節施工注意事項
5.1防火:施工保溫材料為保溫被、塑料布等易燃物品,在拌和站、倉面有線路的地方均設有防火措施和消防工具,且方便操作,對現場施工人員進行安全教育,禁止在有易燃物品的地方吸煙。在鍋爐內加煤時要避免火星外濺。進行消防知識的學習,做到防患于未然。
5.2安全檢查:低溫季節下,在拌和系統、運輸設備起動前先進行安全檢查,進行設備保養,確保設備無故障運行。當地低溫季節多風,要經常檢查各部位腳手架的穩定性,卡扣的緊固性以及覆蓋物的牢固性。
5.3拆模:混凝土的拆模時間根據混凝土已達到的強度及混凝土的內外溫差而定,盡量避免在夜間或氣溫驟降期間拆模,以免混凝土表面溫差變化過快而產生裂縫。
5.4不允許使用混有冰雪的骨料。
5.5根據實際施工時的氣溫及骨料變化,及時調整溫度控制,用提高水溫、增加保溫材料覆蓋層數等方法保證混凝土的澆筑溫度。
5.6當溫度過低,無法保證混凝土澆筑質量時,停止進行混凝土施工。
參考文獻:
[1] 張超然.水利水電工程施工手冊混凝土工程.中國電力出版社,2002.
[2].水工混凝土施工規范. DL/T 5144-2001