摘要:文章介紹了京廣鐵路改造工程夏季混凝土施工質(zhì)量的控制、方法及效果。
關(guān)鍵詞:混凝土;施工質(zhì)量控制;澆筑時(shí)間
中圖分類號(hào):TV712文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1674-1145(2009)15-0118-02
一、前言
隨著現(xiàn)代鐵路施工的高速化、結(jié)構(gòu)大型化和工藝細(xì)致化,對(duì)混凝土施工質(zhì)量的要求變得越來(lái)越高,促使人們對(duì)夏季混凝土的施工越來(lái)越重視。
二、施工概況
由中鐵十二局集團(tuán)公司承建的京廣線改造工程XCZQ2標(biāo)段,全長(zhǎng)18440米,包括:5座特大橋、11座大橋、3座中橋、1座小橋,共6357米。根據(jù)施工總體計(jì)劃,大部分橋梁混凝土施工安排在2006年5~10月,正是夏季高溫季節(jié)。武漢廣水地區(qū)6、7、8月份平均溫度超過(guò)25℃,最高氣溫達(dá)40℃。為控制好墩臺(tái)身混凝土施工質(zhì)量,必須對(duì)混凝土夏季施工質(zhì)量進(jìn)行控制,為此制訂出相應(yīng)控制原則和措施,以確保工程質(zhì)量。
三、混凝土夏季施工特點(diǎn)
夏季施工最顯著的特點(diǎn)是環(huán)境溫度高、相對(duì)濕度較小,這些對(duì)于新拌以及硬化后的混凝土除有利的一面外也產(chǎn)生許多不利影響:
1.在高溫下拌和和澆筑混凝土,水分蒸發(fā)快,諸多原因引起坍落度損失,難以保證所設(shè)計(jì)的坍落度,易降低混凝土的強(qiáng)度,抗?jié)B和耐久性。若摻用減水劑的混凝土,溫度高,氣泡易揮發(fā),降低其含氣量,且變得不穩(wěn)定,空氣量難于控制,使混凝土坍落度的控制變得較為困難。
2.由于夏季氣溫高,水泥水化反應(yīng)加快,混凝土凝結(jié)較快,施工操作時(shí)間變短,容易因搗固不良造成蜂窩、麻面以及“冷縫”等質(zhì)量問(wèn)題。
3.混凝土養(yǎng)生非常重要,如脫模后不能及時(shí)澆水養(yǎng)護(hù),混凝土脫水將影響水化的正常進(jìn)行,不僅降低強(qiáng)度,而且加大混凝土收縮,易出現(xiàn)干縮裂縫。
四、混凝土夏季施工控制措施
炎熱夏季澆筑混凝土,易加速水化反應(yīng),對(duì)混凝土拌制、運(yùn)送、澆搗都有不利的一面,因而需要采取有效控制措施,限制夏季混凝土出料溫度不得大于30℃,規(guī)定混凝土內(nèi)外溫差不超過(guò)20℃,來(lái)保證混凝土的澆筑質(zhì)量。
1.控制夏季混凝土最佳澆筑時(shí)間。盡量控制夏季墩身澆筑時(shí)間,在早晨6點(diǎn)前和下午5點(diǎn)鐘后進(jìn)行,以此控制混凝土內(nèi)外溫差。
2.估算混凝土拌合料溫度方法
根據(jù)原料溫度推算拌合后混凝土的溫度可按下式進(jìn)行:
T=[S(TaWa+TcWc)+TtWt+TmWm]/[S(Wa+Wc)+Wt+Wm]
式中:
T:混凝土拌合物的出料溫度(℃);
S:固體材料(水泥及骨料)的平均比熱,取0.2;
Wa:骨料重量(kg);
Ta:骨料溫度(℃);
Wc:水泥重量(kg);
Tc:水泥溫度(℃);
Wt::骨料表面含水量(kg);
Tt:骨料表面水溫度(℃);
Tm:混凝土拌合用水量(kg);
Wm:混凝土拌合用水溫度(℃)。
由上式看出,要降低混凝土拌合料的溫度,首先應(yīng)降低原材料的溫度,特別是降低比熱最大的水和用量最多的骨料的溫度。
3.混凝土澆筑溫度的測(cè)量。每100m2倉(cāng)面面積應(yīng)不少于1個(gè)測(cè)點(diǎn),每一澆筑層應(yīng)不少于3個(gè)測(cè)點(diǎn)。測(cè)點(diǎn)應(yīng)均勻分布在澆筑層面上時(shí)、澆筑塊內(nèi)部的溫度觀測(cè),除按設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行外,應(yīng)根據(jù)混凝土溫度控制的需要,補(bǔ)充埋設(shè)儀器進(jìn)行觀測(cè)。
4.降低混凝土澆筑溫度的主要措施。
(1)為降低骨料溫度,料場(chǎng)宜采用下列措施:1)成品料場(chǎng)的骨料,堆高一般不宜太低,并應(yīng)有足夠的儲(chǔ)備;2)通過(guò)地垅取料;3)搭蓋涼棚,噴水霧(砂子除外)等。
(2)規(guī)定夏季每天下午進(jìn)行淘砂,沖洗石子,以利降低骨料溫度;粗骨料預(yù)冷可采用風(fēng)冷法、浸水法、噴灑冷水法等措施。如用水冷時(shí),應(yīng)有脫水措施,使骨料含水量保持穩(wěn)定。
(3)混凝土拌和時(shí),可取用溫度低的深井水,達(dá)到有效的降低拌合料的溫度,也可采用低溫水、加冰等降溫措施,加冰時(shí),可用片冰或冰屑,并適當(dāng)延長(zhǎng)拌和時(shí)間。
(4)在高溫季節(jié)施工時(shí),應(yīng)根據(jù)具體情況,采取下列措施,以減少混凝土的溫度回升。1)縮短混凝土的運(yùn)輸時(shí)間,入倉(cāng)后對(duì)混凝土及時(shí)進(jìn)行平倉(cāng)振搗,加快混凝土的入倉(cāng)覆蓋速度,縮短混凝土的曝曬時(shí)間;2)混凝土運(yùn)輸工具應(yīng)有隔熱遮陽(yáng)措施;3)宜采用噴水霧等方法,以降低倉(cāng)面周圍的氣溫;4)混凝土澆筑應(yīng)盡量安排在早晚、夜間以及陰天進(jìn)行;5)入倉(cāng)后的混凝土平倉(cāng)振搗完至下一層混凝土下料之前,宜采用隔熱保溫被將頂面接頭部位覆蓋。
5.其他附助措施。在滿足混凝土的各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)的前提下,應(yīng)采用加大骨料粒徑、改善骨料級(jí)配、摻用摻合料、外加劑等綜合措施,合理地減少單位水泥用量;在混凝土施工過(guò)程中,應(yīng)每1~3h測(cè)量一次混凝土原材料的溫度、機(jī)口混凝土溫度,并應(yīng)有專門記錄。
6.采取措施控制夏季施工混凝土坍落度。在夏季高溫條件下,混凝土的可操作性能有所降低,其中坍落度損失是比較明顯的。而引起坍落度損失原因雖多,但水分蒸發(fā)與長(zhǎng)距離運(yùn)輸造成坍落度損失是主要的。根據(jù)本工程特殊的工期要求,基本上每個(gè)特大橋、大橋建有特定的混凝土拌合站,運(yùn)距相當(dāng)短,故運(yùn)輸問(wèn)題不是造成坍落度損失的主要原因。如何降低拌合料及澆筑中的坍落度損失是其控制的主要措施:
(1)試驗(yàn)人員做到加強(qiáng)旁站,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)混凝土配制、拌合過(guò)程、骨料計(jì)量增加檢測(cè)力度,根據(jù)砂、石含水量即時(shí)調(diào)整施工配合比;
(2)縮短澆筑時(shí)間,使其坍落度損失不低于原坍落度的90%;
(3)摻加緩凝劑改善和易性,以利振搗密實(shí)。
7.防止混凝土裂縫的產(chǎn)生。夏季混凝土施工預(yù)制防止裂縫的措施是:
(1)從提高混凝土內(nèi)在質(zhì)量著手,擇優(yōu)定點(diǎn)采購(gòu)。粗骨料選用干凈石子;水泥選用高品質(zhì)525#普通硅酸鹽水泥;細(xì)骨料采用級(jí)配良好,質(zhì)地堅(jiān)硬、顆粒潔凈的河中粗砂。同時(shí)嚴(yán)格控制砂石含泥量,改善砂石級(jí)配,盡量控制好坍落度、單位用水量、水灰比。
(2)提高混凝土的密實(shí)度。嚴(yán)格按配合比將砂、石投料生產(chǎn),做到振搗工藝技術(shù)合理,保證混凝土質(zhì)地密實(shí),以提高混凝土的極限抗拉強(qiáng)度,增強(qiáng)對(duì)裂縫開(kāi)展的抵抗能力。
(3)從改善溫度條件入手。盡量采用溫度低的混凝土和水化熱低的水泥,再者多向骨料堆灑水,進(jìn)行蒸發(fā)冷卻骨料,以降低混凝土攪拌溫度,同時(shí)控制每層澆筑高度不超過(guò)30cm,既利振搗密度,又加快熱量散失,避免產(chǎn)生溫度裂縫。
(4)加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)工作
澆筑后立即用循環(huán)冷卻水灑水養(yǎng)護(hù),建立專人負(fù)責(zé)養(yǎng)護(hù)機(jī)制。墩身養(yǎng)生控制方法:1)采用50mmPVC管(鉆有小孔)繞頂帽一周,抽循環(huán)清水養(yǎng)護(hù);2)做到前7天堅(jiān)持抽水保持濕潤(rùn),經(jīng)常連續(xù)養(yǎng)護(hù);并堅(jiān)持按時(shí)段經(jīng)常養(yǎng)護(hù);后14天內(nèi)做到間斷養(yǎng)生的三段養(yǎng)護(hù)法。使結(jié)構(gòu)逐漸干燥,這樣可以利用混凝土的徐變性能,對(duì)溫度及干縮應(yīng)力起到“卸荷”作用,避免裂縫的發(fā)生。
五、夏季墩身施工控制效果
墩身施工中,根據(jù)夏季混凝土施工特點(diǎn)和要求,加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)控力度,把好工程施工過(guò)程中的材料關(guān)、工序關(guān)、檢測(cè)關(guān)、中間交驗(yàn)關(guān),確保墩身混凝土強(qiáng)度符合規(guī)范要求,取得了206個(gè)橋墩未產(chǎn)生“冷縫”、“塑性裂縫”、“干縮裂縫”的控制效果,混凝土表面光潔,無(wú)砂眼,無(wú)漏漿,無(wú)氣泡,模板接縫平整,混凝土超聲回彈強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求。本工程中根據(jù)夏季高溫施工的特點(diǎn),進(jìn)行具體分析,實(shí)施有效控制,取得了一些的經(jīng)驗(yàn),為后續(xù)同類工程施工提供借鑒。
參考文獻(xiàn)
[1]姬根杰.淺談如何提高混凝土工程外觀質(zhì)量[J].山西建筑,2007,(36).
[2]董秀梅.搞好工程質(zhì)量的宏觀控制[J].山西建筑,2006,(32).
作者簡(jiǎn)介:左玉杰(1971- ),女,中鐵十二局集團(tuán)有限公司武康二線引入武漢樞紐指揮部工程師。