汪秀蘭,李艷龍
(黑龍江省引嫩工程管理處,黑龍江安達151400)
位于北部引嫩總干烏北5+963壓力涵工程,設(shè)計工程工程量大,工序復雜,施工難度大,該工程大部分處于地下。且該工程的工期要求緊,必須在停水期間進行。由于引嫩工程的停水時間在每年的10月20日至次年的4月20日,所以無法避免進行混凝土冬季施工。為保障正常通水,首先要完成影響通水的地下8節(jié)混凝土洞身的澆筑工程,總計工程量約320 m3,需在冬季澆筑。
①混凝土施工采取現(xiàn)場攪拌,混凝土泵輸送混凝土的方法;②氣溫低,日最高氣溫達-10℃,最低氣溫達-28℃;③泵送混凝土管線長,最長達100 m;④現(xiàn)場需對水、砂進行加熱;⑤洞身須分節(jié)澆筑,澆筑周期長;根據(jù)以上特點,確定采取搭設(shè)大棚,內(nèi)部設(shè)置碳爐、碘鎢燈等設(shè)備取暖,以保證混凝土冬季施工質(zhì)量,采取嚴格工藝要求來保證泵送混凝土施工的順利進行。
該壓力涵混凝土的強度等級為C30,抗?jié)B等級S6,由于是冬季施工,并且采用泵送混凝土的施工方法,需對常溫下的泵送混凝土配合比進行調(diào)整,應(yīng)增加水泥用量。通過試驗比選,確定如下:
1)水泥:選用425#普通硅酸鹽水泥。
2)砂石:含泥量分別控制在1%和0.5%以內(nèi),且不得有冰塊,雪塊。
3)混凝土配合比:考慮到混凝土的設(shè)計強度和抗?jié)B要求,以及泵送混凝土冬季施工的特點,經(jīng)計算混凝土配合比為:水泥∶砂∶石∶水 =1∶2.02∶2.98∶0.4。
4)水泥用量420 kg/m3,滿足水泥最小用量的要求。
5)砂率39%,符合泵送混凝土適當提高砂率的要求。
6)水灰比0.4,較常溫下的水灰比低,可使混凝土通過外加劑作用滿足可泵型的同時,減少用水量,滿足混凝土冬季施工的要求,及未來的混凝土抗?jié)B要求。
7)混凝土的坍落度為18~20 cm(加入外加劑情況下)可滿足低溫下可泵性。
確定外加劑為黑龍江省水利科學研究所生產(chǎn)的SD-M-3泵送引氣劑,MD-Z早強劑。
1)SD-M-3泵送引氣劑的特點是摻量小、可泵性強、減水效果好、強度提高快。符合冬季施工的特點。
2)MD—Z早強劑能使混凝土在負溫條件下,強度持續(xù)增長,此次泵送混凝土的冬季施工中同時摻入,如單獨使用MD-Z早強劑,在-10℃ ~15℃溫度下,其摻量為水泥量的6%~9%。此次由于采用搭設(shè)大棚加熱保溫的方法,同時摻入泵送劑和早強劑,大幅度減少了早強劑的摻量。此次在-10℃ ~15℃溫度下,早強劑的摻量為2.5% ~4%,所以總外加劑摻量為4%~5.5%。通過現(xiàn)場對新拌混凝土的測試,當總外加劑摻量為4%,坍落度為20.2 cm,30 min坍落度損失為零。
該工程混凝土施工于10月25日開始澆筑至11月25日完成,共進行了30 d。由于工期要求緊,在鋼筋綁扎和模板支護完成后即進行混凝土澆筑工作,戶外溫度時高時低。所以在施工過程中要嚴格控制混凝土的出料口溫度和入倉溫度,骨料和攪拌用水都要加溫,隨時量測骨料溫度及水溫,使混凝土入倉溫度保持在+5℃以上,監(jiān)測大棚內(nèi)溫度,及時采取措施,使大棚內(nèi)溫度保持在+10℃以上。
1)蒸汽鍋爐的選用應(yīng)考慮多種能耗因素,應(yīng)盡量有所余富。此次我們選用的鍋爐噸位稍嫌不足,必須使用其他加熱手段。
2)攪拌混凝土前,要把蒸汽導管放入泵送車處的輸送管內(nèi),對管內(nèi)進行預(yù)熱,預(yù)熱時間為0.5~1 h,管道內(nèi)的溫度最高可達40℃ ~50℃。管線越長,預(yù)熱時間越久。預(yù)熱可以消除管壁處形成的冰層,避免堵管現(xiàn)象發(fā)生。
3)由于外加劑采用雙摻法,攪拌時間比正常增加1 min。
4)泵送混凝土要連續(xù),不能有超過10 min的間歇,從施工記錄上來看,泵送混凝土量為平均為0.19 m3/min,即11.46 m3/h,混凝土輸送過程的溫度損失在3℃ ~7℃。
5)輸送管線采用局部加溫的辦法,減少熱損失,局部加溫方法為焦炭放入灰槽內(nèi)點燃,間隔6 m放1個,每隔10~15 min移動一次灰槽子,以免管線局部溫度太高,造成混凝土假凝而堵管。
6)由于泵送時的強大沖擊力,要對泵送管線進行適當固定。
此次泵送混凝土的冬期施工,由于確定了符合各項要求的配合比,選擇了作用明顯的外加劑,取得了良好的冬季施工效果,并且使我們在泵送混凝土的冬季施工上積累了經(jīng)驗,為日后的同類施工奠定了基礎(chǔ)。
[1]黑龍江省寒地建筑科學研究院.JGJ104-97建筑工程冬期施工規(guī)程[J].北京:中國工業(yè)出版社,1997.