蔡祥
(中國(guó)水利水電第六工程局有限公司,遼寧丹東 118000)
松花江流域的有效施工期短,冬季比較漫長(zhǎng),每年的有效施工期為3月下旬至11月中旬,其中每年的10月下旬至11月中旬,3月下旬至4月上旬為低溫季節(jié)施工時(shí)段。為保證哈達(dá)山水利樞紐工程按節(jié)點(diǎn)目標(biāo)完成,個(gè)別部位的混凝土要進(jìn)行低溫季節(jié)施工。
按《水工混凝土施工規(guī)范》,混凝土允許受凍臨界強(qiáng)度應(yīng)滿足:大體積混凝土不應(yīng)低于7.0 MPa(或成熟度不低于1 800℃·h);非大體積混凝土和鋼筋混凝土不應(yīng)低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%。
哈達(dá)山水利樞紐工程2008年低溫混凝土施工主要包括發(fā)電廠房底板混凝土、尾水段,副長(zhǎng)房及進(jìn)水段。
低溫混凝土拌和與澆筑倉(cāng)面各部位,保證處于正溫狀態(tài),主要防止混凝土早期受凍,從而保證其強(qiáng)度和耐久性。從原材料、生產(chǎn)及運(yùn)輸、澆筑、養(yǎng)護(hù)及保溫幾個(gè)方面制定措施,以確保低溫施工的質(zhì)量。
低溫施工所用骨料必須在進(jìn)入低溫施工季節(jié)前篩洗完畢,堆存?zhèn)溆茫蚜喜捎酶采w保溫,堆存的骨料不能保溫時(shí)要及時(shí)清除冰雪,絕對(duì)不能使用混有冰雪、表面結(jié)冰的骨料。
在氣溫0℃左右時(shí)施工,通過(guò)實(shí)驗(yàn)室做配合比試驗(yàn),摻入早強(qiáng)劑和減水劑,防凍劑可以增加混凝土在負(fù)溫條件下提高混凝土的早期強(qiáng)度,防止混凝土受凍。
1)拌和混凝土前,采用熱水沖洗拌和機(jī),并將積水或冰水排除,混凝土拌和時(shí)間應(yīng)比常溫季節(jié)適當(dāng)延長(zhǎng),延長(zhǎng)時(shí)間由試驗(yàn)確定,一般延長(zhǎng)20%~50%。
2)采用熱水拌和,水溫一般不宜超過(guò)60℃,超過(guò)60℃時(shí),應(yīng)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。6號(hào)機(jī)組二期混凝土施工時(shí)水溫達(dá)到100℃,改變了加料順序?;炷脸鰴C(jī)口溫度為10℃?;炷脸鰴C(jī)口溫度要大于8℃,經(jīng)熱工理論計(jì)算并結(jié)合多年的施工經(jīng)驗(yàn),出機(jī)口溫度在8℃以上時(shí),可以確?;炷翝仓囟葹檎郎?。
為提高混凝土的早期強(qiáng)度,提高混凝土的自身抵抗能力,在低溫混凝土拌和時(shí)摻加防凍早強(qiáng)劑。
混凝土運(yùn)輸過(guò)程是熱量損失的主要途徑。低溫混凝土在運(yùn)輸過(guò)程中溫度降低值,同裝載混凝土容器、運(yùn)輸時(shí)間和混凝土出機(jī)溫度與外界氣溫的溫差等有關(guān)。為保證澆筑溫度不低于5℃,采取加快運(yùn)輸速度,減少混凝土運(yùn)輸車(chē)等待裝料和卸料時(shí)間,并對(duì)混凝土運(yùn)輸車(chē)進(jìn)行封閉保溫措施。
1)優(yōu)先采用混凝土罐車(chē),罐車(chē)采用保溫被保溫,自卸混凝土運(yùn)輸車(chē)用雙層彩條布履蓋防風(fēng)保溫,并且利用自卸車(chē)廢氣保溫辦法,即在車(chē)廂底板上加2 mm厚鋼板,形成約50 mm厚的空腔,通入廢氣加熱,溫度達(dá)到130~135℃;管路出口面積比入口大4~5倍。
2)合理調(diào)度混凝土運(yùn)輸車(chē)輛,使混凝土運(yùn)輸車(chē)在拌和樓不等待裝料,在工地現(xiàn)場(chǎng)不等待卸料,減少水平運(yùn)輸過(guò)程中混凝土的熱量損失。
本工程對(duì)混凝土澆筑采用蓄熱法保溫。
1)低溫期間,倉(cāng)面清理宜采用機(jī)械或人工清理,不能用水槍。
2)混凝土澆筑過(guò)程中應(yīng)注意避免混凝土溫度的損失,采取合適的澆筑方法和保溫措施?;炷翝仓瑯討?yīng)提高速度,分層進(jìn)行。
3)大面積開(kāi)敞式混凝土澆筑時(shí),應(yīng)盡量減少新澆筑混凝土的暴露面積,宜采用臺(tái)階法、小面積向前推進(jìn),對(duì)于已澆筑完的混凝土表面,及時(shí)覆蓋保溫被擋風(fēng)、保溫。
4)墻體混凝土分層澆筑時(shí),已澆筑層的暴露時(shí)間應(yīng)盡量短,及早覆蓋上層混凝土,靠近模板處必須加強(qiáng)混凝土的振搗,保證混凝土外表面光滑、密實(shí),提高抗裂性能。
5)低溫期間,對(duì)已澆筑強(qiáng)度未到抗凍臨界強(qiáng)度的混凝土保溫覆蓋材料加厚,特別注意棱角部位的覆蓋,必須重疊2 m以上。
6)混凝土澆筑完畢后,立即用蓋塑料布和草袋子覆蓋。
7)加強(qiáng)與當(dāng)?shù)貧庀蟛块T(mén)聯(lián)系,有寒流侵襲時(shí)做到早知道,早準(zhǔn)備,早預(yù)防。
8)混凝土澆筑期間加強(qiáng)測(cè)溫次數(shù),并及時(shí)通知拌和系統(tǒng)調(diào)節(jié)水溫,以保證混凝土澆筑溫度平穩(wěn)。
9)混凝土澆筑溫度低于5℃時(shí),對(duì)混凝土澆筑倉(cāng)號(hào)進(jìn)行封閉保溫,用保溫材料覆蓋,并在澆筑倉(cāng)號(hào)處生火爐、或用暖風(fēng)機(jī)吹風(fēng)。
低溫施工的模板在滿足下列條件后方可拆模:1)混凝土的強(qiáng)度必須大于允許受凍的臨界強(qiáng)度。
2)據(jù)氣溫情況,如拆模后混凝土表面溫降超過(guò)6~9℃時(shí),要推遲拆模時(shí)間,特別是永久的混凝土外露面,模板不拆除并且用草簾及彩條布覆蓋保溫。
3)拆模應(yīng)在氣溫較高的中午時(shí)段,模板拆除后立即對(duì)混凝土面覆蓋保溫材料。
4)低溫施工時(shí),增加檢驗(yàn)試驗(yàn)的頻度,增加試件,做低溫混凝土強(qiáng)度與露天養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度的對(duì)比,檢查混凝土的早期強(qiáng)度,并作為模板拆除時(shí)間的依據(jù)。
5)在澆筑的混凝土內(nèi)埋設(shè)測(cè)溫點(diǎn),現(xiàn)場(chǎng)測(cè)溫,了解各測(cè)點(diǎn)溫差,控制溫升速率,及時(shí)指導(dǎo)混凝土的澆筑及養(yǎng)護(hù)。
1)每個(gè)倉(cāng)號(hào)開(kāi)盤(pán)前,都要對(duì)基巖面或老混凝土表面進(jìn)行溫度檢測(cè),保證混凝土在正溫以上進(jìn)行澆筑。每4 h測(cè)量一次外界溫度,并做好記錄。
2)采用熱水拌和,水溫一般不宜超過(guò)60℃。每次加水前都應(yīng)觀測(cè)水溫,并做好記錄。
3)混凝土出機(jī)口溫度要大于8℃,經(jīng)熱工理論計(jì)算并結(jié)合多年的施工經(jīng)驗(yàn),出機(jī)口溫度在8℃以上時(shí),可以確保混凝土澆筑溫度大于5℃?;炷恋某鰴C(jī)口溫度,每2 h至少測(cè)量一次,并做好記錄。
4)倉(cāng)號(hào)內(nèi)預(yù)埋1 m長(zhǎng)鋼管,每4 h觀測(cè)一次混凝土內(nèi)部溫度,并做好記錄。
5)骨料要在低溫前沖洗完,將骨料堆存至少在6~8 m或更高,可防止底部骨料受凍,使用的骨料必須在正溫條件下,每次進(jìn)料前觀測(cè)骨料溫度,并做好記錄,不準(zhǔn)使用帶有冰雪的骨料。
1)混凝土中因摻入抗凍劑,混凝土強(qiáng)度可保證在-10℃以上得到發(fā)展。
2)墻體的前期養(yǎng)護(hù)主要依靠模板,模板拆除時(shí)間必須選擇在一天的高溫時(shí)間,并在拆除后立即懸掛草簾及彩條布保溫。
3)在整個(gè)低溫,墻面的保溫材料不得拆除。
4)及時(shí)收聽(tīng)天氣預(yù)報(bào),當(dāng)寒潮或冷空氣襲擊時(shí),必須立即組織人員,對(duì)已澆筑3個(gè)月以內(nèi)的混凝土采取保溫措施,對(duì)已覆蓋密封混凝土面另行增加保溫材料。同時(shí),增加現(xiàn)場(chǎng)測(cè)溫頻率,防止混凝土因內(nèi)外溫差過(guò)大而開(kāi)裂。對(duì)所有洞口、孔口應(yīng)加保溫被封掛,避免冷空氣對(duì)流。
低溫季節(jié)混凝土施工保溫材料選擇:一層不透水的塑料布外裹一層草袋子(一層4 cm厚),經(jīng)過(guò)熱工計(jì)算能適用日平均氣溫為-10℃的保溫工作。
1)通過(guò)采取以上技術(shù)措施,有效地保證了新澆筑混凝土的質(zhì)量,并為工程整體節(jié)點(diǎn)工期實(shí)現(xiàn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2)在低溫的混凝土施工前,應(yīng)通過(guò)多次技術(shù)方案討論,采用相對(duì)最短工期、最低費(fèi)用、最優(yōu)良工程的技術(shù)方案,為工程增加經(jīng)濟(jì)效益。