【摘要】冬期混凝土施工技術由原材料保溫技術及施工過程控制技術組成?;炷炼谑┕ぞ哂协h(huán)境差、溫度低、要求高、難度大等特點。針對中部地區(qū)的混凝土冬期施工難點,介紹材料要求、施工過程要點、養(yǎng)護措施及管理措施,并對質量控制措施進行了研究。結果表明,嚴格按照相關規(guī)定進行施工,執(zhí)行工序檢查制度,保證了工程質量,提高了經(jīng)濟效益。
【關鍵詞】中部混凝土冬期施工技術
根據(jù)《公路橋涵施工技術規(guī)范》(JTG/T F50-2011)[1]有關規(guī)定,外界平均氣溫連續(xù)五天穩(wěn)定低于5℃時,即進入冬期施工。當天氣轉暖,最后一組五天的日平均氣溫穩(wěn)定在5℃以上,此五天中的最后一天為冬期施工的終日。冬期施工雖然環(huán)境差、難度大,仍然有規(guī)律可循。如果認真做好冬期施工的準備工作,加強施工中的管理工作,嚴格施工后的檢查養(yǎng)護工作,可明顯提高冬期混凝土的施工質量。
冬期施工要達到的預期目標:保證材料的質量不受低溫的影響,在冬期施工期間,材料性能指標符合規(guī)范要求;各施工項目的質量滿足規(guī)范與設計要求,并在計劃時間內完成。
1、原材料要求
1.1 混凝土冬期施工應優(yōu)先選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。
1.2 拌制混凝土所采用的骨料應清潔,不得含有冰、雪、凍塊及其它易凍裂物質。在摻用含有鉀、鈉離子的防凍劑混凝土中,不得采用活性骨料或在骨料中混有這類物質的材料。
1.3 采用覆蓋保溫養(yǎng)護法施工時,選用含引氣成分的外加劑,含氣量控制在2%—4%。
1.4 模板外和混凝土表面覆蓋的保溫層,采用干燥狀態(tài)的材料。并將保溫材料鋪蓋在塑料薄膜上面,新澆混凝土表面先鋪一層塑料薄膜。
2、原材料加熱
2.1 砂、石料
冬期施工期間,砂、石料采用存放在設有頂棚的砂石料存放棚內的材料,砂石料存放棚周圍掛設蓬布,防止雨雪進入并起保溫作用,棚內設置碘鎢燈,并配有煤爐,棚內氣溫不得低于10℃,對原材進行保溫,使用前多備料,材料放置并保溫半天以上方可使用[2]。
2.2 攪拌用水
施工用水為地下水,水采用混凝土拌和站儲水池內的水,儲水池內水位距池頂約0.5m,拌制混凝土前6小時左右開始通電加熱,加熱器不少于3個,置于水中持續(xù)加熱,將水加溫到60℃左右,再開始拌制混凝土。
2.3 外加劑
外加劑放置在室內,通過煤爐保證室溫高于0℃。拌制摻用防凍劑的混凝土,當防凍劑為粉劑時,按要求摻量直接撒在水泥上面和水泥同時投入;當防凍劑為液體時,應先配制成規(guī)定濃度溶液,然后再根據(jù)使用要求,用規(guī)定濃度溶液再配制成施工溶液。各溶液應分別置于明顯標志的容器內,不得混淆,每班使用的外加劑溶液一次配成[3]。
2.4 混凝土拌和站
2.4.1 儲料斗每次開盤前均需檢查,清除斗內冰雪?;炷翝仓旰?,將配料斗內多余的砂石料全部放出,運回砂石料儲料棚。
2.4.2 將混凝土攪拌主樓全部采用搭設篷布封閉,并通過電熱板升溫,保證溫度不低于10℃,防止攪拌機受凍。攪拌混凝土前及停止攪拌后,應用熱水沖洗攪拌機拌缸。
3、混凝土的配制和攪拌
3.1 混凝土在攪拌過程中必須嚴格按冬季混凝土施工要求的配合比進行拌制,由我項目部總工程師向混凝土拌合站進行詳細的技術交底。
3.2 混凝土摻加復合抗凍劑。
3.3 混凝土中各種原材必須經(jīng)過檢驗合格后方可投入使用。
3.4 選用防凍劑時,先做試驗,確認其性能及適用性。
3.5 混凝土攪拌站根據(jù)施工情況及時調整混凝土的配合比,攪拌時先投入石子、砂、水,再加入水泥和防凍劑。
3.6 混凝土攪拌時間比常溫攪拌時間延長50%。
3.7 混凝土拌和物出機溫度不低于10oC,澆筑混凝土時適量摻加引氣劑、引氣型減水劑等外加劑 ,以提高混凝土的抗凍性。
4、混凝土輸送
4.1 混凝土管灌車的罐身用棉被包裹,灌車將混凝土運送到位。灌注前對料斗用熱水濕潤,加快灌注時間,以減少混凝土的熱量損失,力求做到灌車就位后立即灌注,防止灌車等待時間過長熱量散失。
4.2 混凝土輸送泵的泵管及輸送泵的周圍用毛氈密裹保溫,確保澆注溫度不低于5℃?;炷吝\輸距離應盡可能縮短。
5、混凝土澆筑
5.1 混凝土澆筑時要保證混凝土的均勻性和密實性,要保證結構的整體性,尺寸準確,鋼筋、預埋件位置,拆模后混凝土表面平整、光潔。
5.2 混凝土灌注前,采用電熱風對模板進行加熱,使模板溫度不低于5℃。
5.3 為減少混凝土運輸澆筑過程中的溫度損失,罐車、輸送泵及泵管使用毛氈密裹保溫。冬期混凝土施工盡量安排在白天氣溫較高的時段進行灌注,有利于溫度控制和人員操作?;炷猎跐仓扒宄0濉摻钌系谋┖臀酃?。
5.4 冬季施工接縫混凝土時,澆筑氣溫應高于5℃,否則應加熱使接合面有5℃以上的溫度。
5.5 準備好足夠的覆蓋物,澆搗完成及時覆蓋,尤其冬期在擋風面更應覆蓋嚴密,包括模板外側需蓋好[4]。
5.6 施工縫的位置留在結構剪力較小,且便于施工的部位,在施工縫處接著澆筑混凝土時,應先除掉水泥和松動石子,濕潤沖洗干凈,并使接縫處混凝土的溫度高于2℃,然后鋪抹水泥凈漿,繼續(xù)澆筑。
6、保溫及養(yǎng)護措施
6.1 混凝土澆筑后在裸露混凝土表面采用塑料布、防寒氈、棉被等保溫材料覆蓋進行保溫。對邊、棱角部位的保溫厚度增大到表面部位的2~3倍。
6.2 混凝土采取摻加防凍劑的措施防止由于溫度低造成施工困難,初期養(yǎng)護溫度不低于防凍劑的規(guī)定溫度,當養(yǎng)護溫度降到防凍劑規(guī)定溫度以下時混凝土的強度不低于3.5MPa。
6.3 墩臺、承臺及混凝土基礎混凝土澆筑完后盡量晚拆模,拆模后采用塑料薄膜包裹,再用麻袋、防寒氈、或棉被覆蓋的方法進行養(yǎng)護。并嚴禁向混凝土及覆蓋物上灑水。
6.4 現(xiàn)場備好防風用篷布、加熱燈管等,施工完后即用篷布將結構物周圍密封搭成簡易暖棚,根據(jù)混凝土養(yǎng)護面積,內設加溫用燈管及煤爐保證混凝土表面溫度在5℃以上,棚內溫度在10~20℃之間,直至混凝土達到所需要的強度為止?,F(xiàn)場配備3個班組,每班2人,24小時進行管護,每2小時測一次內外溫度,隨時進行調整以滿足要求。
7、模板的拆除
7.1 現(xiàn)場施工時做同條件養(yǎng)護試塊,作為拆模的依據(jù),混凝土達到規(guī)范要求的抗凍強度和拆模強度要求后,模板方可拆除。
7.2 采用加熱養(yǎng)護結構的模板和保溫層,在混凝土冷卻至5℃以后方可拆除。
7.3 當混凝土表面溫度與外界氣溫相差大于15℃時,混凝土表面應覆蓋保溫養(yǎng)護,使其緩慢冷卻。
8、冬期生產管理措施
8.1 測溫管理
8.1.1 成立測溫管理小組,選認真負責、業(yè)務能力強的人員為成員。
8.1.2 做好各種測溫儀器和儀表的檢修、校訂。
8.1.3 溫度計應與外界氣溫隔絕,并應在測溫孔內留置不少于3min。
8.1.4 測溫管理小組要按照技術要求做好測溫點布置,確定測溫起止時間、最高允許溫度、最低允許溫度、應急情況處理等。
8.1.5 測溫管理小組及時向有關部門提交測溫報告,以便及時采取有效措施,達到養(yǎng)護要求的標準。
8.1.6 單項工程測溫完畢后,在4H內測溫小組根據(jù)結構情況,加權統(tǒng)計溫度記錄,并注明結構各個關鍵部位的最高溫度、最低溫度、平均溫度,交技術部門作評定結構質量和強度的依據(jù)。
8.1.7 做好測溫記錄歸檔,以作為工程竣工時的移交資料。
8.1.8 混凝土冬期施工時,除留標準養(yǎng)護試件外,并應制取相同數(shù)量與結構同條件養(yǎng)護的試件。
8.2 保溫管理
8.2.1 冬期施工保溫管理工作,必須確保按施工方案要求進行保溫,并要做好保溫后的維護,使保溫區(qū)的溫度參數(shù)達到預定指標。
8.2.2 保溫工作應設專人負責,并根據(jù)測溫成果及時對保溫措施進行完善和修正,以確保保溫效果符合設計要求。
8.2.3 確定保溫工作重點,做好檢測、檢查,對保溫工作做出評價,決定獎懲措施。
9、冬期施工質量控制措施
9.1 對混凝土坍落度每車測量兩次,出料時測一次,使用一半時在測一次,保證檢測頻率。
9.2 當混凝土達到規(guī)范規(guī)定強度要求,并符合抗凍強度規(guī)定后,方可拆除模板和保溫層?;炷僚c環(huán)境的溫差不得大于15℃。當溫差在10℃以上,但小于15℃時,拆除模板后的混凝土表面應采取臨時覆蓋措施。
9.3 混凝土養(yǎng)護溫度的檢測次數(shù),應符合下列要求:
9.3.1 室外氣溫及工地環(huán)境溫度應每晝夜定時、定點檢測。
9.3.2 混凝土出罐、澆筑、入模溫度,每一工作班均應檢測。
9.3.3 摻用防凍劑的混凝土,在強度未達到3.5MPa以前,每2h檢測一次,達到以后每6檢測一次。
9.3.4 冬期澆筑的混凝土,其受凍臨界強度應符合下列規(guī)定
9.3.4.1普通混凝土采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥配制時,應為設計的混凝土強度標準值的30%。
9.3.4.2摻用防凍劑的混凝土,當室外最低氣溫不低于-15℃時不得小于4.0MPa。
9.4 混凝土質量檢查規(guī)定
9.4.1檢查混凝土表面是否受凍、粘連、收縮裂縫,邊角是否脫落。
9.4.2檢查同條件養(yǎng)護試塊的養(yǎng)護條件是否與施工現(xiàn)場結構養(yǎng)護條件相一致。
9.4.3模板和保溫層在混凝土達到要求強度并冷卻到5℃后方可拆除。拆模時混凝土溫度與環(huán)境溫度差大于15℃時,拆模后的混凝土表面應及時覆蓋,使其緩慢冷卻。