□韓永峰(河南省水利第一工程局)
按照施工總體計(jì)劃,金水河倒虹吸工程共分兩期實(shí)施,其中,2010年4~9月完成金水河倒虹吸一期施工任務(wù),包括管身段9~14#,出口節(jié)制閘、出口漸變段,混凝土總工程量約2.3萬(wàn)m3,截至5月底,共完成混凝土澆筑0.3萬(wàn)m3,需要在高溫季節(jié)完成2萬(wàn)m3的混凝土澆筑。
本工程所在地屬溫帶大陸季風(fēng)型氣候區(qū),夏秋兩季受太平洋副熱帶高壓控制,多東南風(fēng),炎熱多雨,冬春兩季受西伯利亞和蒙古高壓控制,盛行西北風(fēng),干燥少雨。段內(nèi)7月份氣溫最高,月平均氣溫27℃,月平均最高氣溫32.1℃,極端最高氣溫42.3℃。
根據(jù)夏季一天溫度變化特點(diǎn),下午5點(diǎn)以后至第二天上午10點(diǎn)之間為一天溫度較底的時(shí)段。每倉(cāng)砼澆筑優(yōu)先選在此時(shí)段進(jìn)行。
合理規(guī)劃澆筑倉(cāng)號(hào)的目的是適應(yīng)夏季高溫季節(jié)砼的澆筑,保證混凝土澆筑質(zhì)量。適應(yīng)高溫季節(jié)砼澆筑的原則是每一倉(cāng)號(hào)的混凝土基本選擇在溫度較低時(shí)段內(nèi)澆筑完成。
項(xiàng)目部拌合站的砼生產(chǎn)能力是25m3/h,按以上選擇的澆筑時(shí)段進(jìn)行澆筑,澆筑時(shí)段長(zhǎng)約17h,則滿足澆筑時(shí)段的倉(cāng)號(hào)工程量約為425m3。故倒虹吸管身段分3倉(cāng)澆筑,每倉(cāng)混凝土澆筑方量均不超過(guò)425m3。
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為混凝土拌合物的出料溫度(℃);S為固體材料(水泥及骨料)的平均比熱,取0.2;Wa為骨料重量(kg);Ta為骨料溫度(℃);Wc為水泥重量(kg);Tc為水泥溫度(℃);Wt為骨料表面含水量(kg);Tt為骨料表面水溫度(℃);Tm為混凝土拌合用水量(kg);Wm為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骨料的溫度。一是控制水泥進(jìn)罐前溫度。夏季剛運(yùn)至拌和站的水泥罐車先在陰涼地進(jìn)行冷卻后方可入罐;確保水泥入罐溫度不超過(guò)65℃。二是降低骨料溫度。成品料場(chǎng)的骨料做好足夠的儲(chǔ)備,根據(jù)實(shí)際情況盡量堆高,并用鋼管作支架搭設(shè)遮陽(yáng)棚,減少骨料日光照曬面積;采用深井井水、安裝自動(dòng)噴淋頭噴灑降溫,避免骨料溫升。取料時(shí),取料堆下部溫度較低的骨料。三是降低拌和用水溫度。經(jīng)過(guò)多次測(cè)量,拌合站場(chǎng)地所使用的深井水溫度較低,平均溫度約17℃。故采用冷水設(shè)備(LS4F2V10型活塞式冷水機(jī)組)將井水降溫,處理過(guò)的拌合水溫控制在6~8℃用來(lái)拌制混凝土來(lái)降低混凝土拌合物的溫度,并在水池上用鋼管作支架搭設(shè)遮陽(yáng)棚,減少水池日光照曬。
一是根據(jù)拌合能力和澆注方量,合理安排混凝土運(yùn)輸罐車,選擇最短運(yùn)輸線路,組織好人力、設(shè)備資源,快速入倉(cāng),縮短混凝土的入倉(cāng)運(yùn)輸時(shí)間。二是采用防曬網(wǎng)遮蓋混凝土攪拌運(yùn)輸車罐體,并在混凝土運(yùn)輸車的拌和筒表面設(shè)自動(dòng)淋水降溫裝置,罐車接料前對(duì)罐車進(jìn)行沖洗。三是皮帶布料機(jī)搭設(shè)遮陽(yáng)棚,防止陽(yáng)光直接照射混凝土,減少混凝土水平運(yùn)輸過(guò)程中的溫升和水分損失。在澆筑前對(duì)皮帶機(jī)進(jìn)行冷水降溫,但澆筑時(shí)皮帶機(jī)上不能有積水,機(jī)口放料均勻連續(xù),保證供料線皮帶上有一定厚度的混凝土料運(yùn)輸,避免薄層和皮帶機(jī)空轉(zhuǎn)。
一是混凝土澆筑前對(duì)模板和基面噴水降溫。二是混凝土澆筑過(guò)程中,先采用冷水淋灑鋼模板外側(cè)以降低模板溫度;并對(duì)倉(cāng)面噴灑水霧,以降低澆筑倉(cāng)面溫度,提高濕度,形成人工氣候小環(huán)境。三是洞身底板及頂板澆筑采用薄層斜面分層法澆筑??刂泼繉訚仓叨炔怀^(guò)35cm,既利振搗密度,又加快熱量散失,避免產(chǎn)生溫度裂縫。四是入倉(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。五是混凝土體內(nèi)埋設(shè)溫度計(jì)、循環(huán)冷卻水管,冷卻水管采用直徑為25mm的鋼管,按1.0m間距布設(shè),兩管相接處用兩通或三通相聯(lián)接,冷卻水管進(jìn)水口和深井降水管道用球閥相聯(lián)接,以便控制水壓。開(kāi)倉(cāng)前對(duì)冷卻水管的通暢性及接頭進(jìn)行檢查,在澆筑過(guò)程中對(duì)管路進(jìn)行保護(hù)。六是混凝土已澆面及時(shí)采用遮陽(yáng)布覆蓋,防止陽(yáng)光照曬混凝土澆筑面。
一是試驗(yàn)人員加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)混凝土骨料計(jì)量的檢測(cè)力度,根據(jù)砂、石含水量即時(shí)調(diào)整施工配合比。嚴(yán)格按照配合比,控制拌合用水量,保證混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。二是縮短澆筑時(shí)間,使其坍落度損失不低于原坍落度的90%;三是做好溫控檢測(cè)。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、混凝土入倉(cāng)溫度、循環(huán)水進(jìn)口溫度、循環(huán)水出口溫度、混凝土內(nèi)部溫度,并做出專門(mén)記錄。根據(jù)測(cè)溫?cái)?shù)據(jù),采取相應(yīng)的降溫措施,控制混凝土內(nèi)外溫差。
一是混凝土澆筑完成收面后盡快覆蓋土工布,并灑水養(yǎng)護(hù)使土工布保持濕潤(rùn);二是建立專人負(fù)責(zé)養(yǎng)護(hù)機(jī)制。每天灑水的次數(shù)以保持混凝土表面經(jīng)常保持濕潤(rùn)為度,養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于28d。