水利工程混凝土夏季施工技術(shù)

吳浙鄂，黃賢和

(樂清市水利局，浙江樂清325600)

水利工程混凝土夏季施工技術(shù)

吳浙鄂，黃賢和

(樂清市水利局，浙江樂清325600)

文章作者結(jié)合本工程的親身經(jīng)歷對(duì)虹橋鎮(zhèn)大烏石村河道改良混凝土夏季施工過程當(dāng)中開展的多樣溫控舉措進(jìn)行了闡釋。而在高溫環(huán)境當(dāng)中澆筑混凝土甚至是大體積混凝土的時(shí)候，若要讓混凝土溫控達(dá)標(biāo)，就必須嚴(yán)格進(jìn)行溫控，如此才可確保在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完工的同時(shí)減少工程建設(shè)時(shí)間。

水利工程;混凝土;施工;夏季

1 概述

1.1 工程的大致情況

虹橋鎮(zhèn)大烏石村處在虹橋鎮(zhèn)城東地塊，整個(gè)村內(nèi)一共有2 117人，519戶人家，54.6 hm2耕地，年集體經(jīng)濟(jì)收入共達(dá)117 300元，人均年收入達(dá)6 723元。因該村的河道很多年沒有修理，河床淤積情況嚴(yán)重，給該村的居住環(huán)境與農(nóng)田灌溉帶來了極大的影響。本工程整治的主要對(duì)象是大烏石村河道，新建護(hù)岸有462.96 m長，總工程量完成了5 894 m3，在這當(dāng)中基礎(chǔ)挖土3 731.10 m3，混凝土293 m3，砌石629 m3，松木樁1 457根，礦渣回填1 241.38 m3，每隔一米安設(shè)3.1根樁。概算投資總共有562 100元，在這當(dāng)中建筑工程概算達(dá)495 600元，而建筑工程定額采取《浙江省水利水電建筑工程預(yù)算定額》(1998年版)。

1.2 混凝土施工的特征

虹橋鎮(zhèn)大烏石村河道護(hù)岸工程混凝土澆筑面積多達(dá)293方，但因河道護(hù)坡混凝土澆筑過久推延了交面開挖的時(shí)間，招標(biāo)文件內(nèi)設(shè)置于低溫季節(jié)澆筑的混凝土難免要在高溫夏季進(jìn)行澆筑。所以，要采用可行性高的溫控手段，如此才可避免發(fā)生溫度裂縫的情況，保證高溫季節(jié)混凝土澆筑的質(zhì)量水平。

2 基本資料

基本資料內(nèi)容主要包括:

1)溫控求算所需要的平均氣溫、地溫、水溫，見表1。

表1 虹橋鎮(zhèn)地區(qū)多年平均氣溫、地溫、水溫情況表

2)混凝土標(biāo)號(hào)、原材料與配合比。

3)表2為混凝土的各類材料熱學(xué)性能。

當(dāng)前虹橋鎮(zhèn)大烏石村河道護(hù)岸工程用的外加劑、水泥等混凝土原材料均為國內(nèi)多家權(quán)威科研試驗(yàn)機(jī)構(gòu)通過驗(yàn)證選出的，具有極高的品質(zhì)，且有著比國家標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格的質(zhì)量指標(biāo)要求。為了大幅減少水泥使用量、降低混凝土水化熱，經(jīng)各類試驗(yàn)采用了幾個(gè)最優(yōu)配合比方案，見表3。

表2 混凝土各種材料熱學(xué)性能表

表3 虹橋鎮(zhèn)大烏石村河道護(hù)岸工程高溫季節(jié)混凝土施工配合表

3 運(yùn)輸澆筑時(shí)混凝土溫度的求算

3.1 混凝土澆筑時(shí)溫度的回升

混凝土在澆筑時(shí)溫度回升，可采取單向差分法計(jì)算，各個(gè)坯覆蓋時(shí)間分別有 1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 h，覆蓋層有半米厚。

依據(jù)各個(gè)坯振搗密實(shí)之后加以保溫與不保溫，分別求算氣溫定位月平均最大溫度，將6—9月中各個(gè)月的混凝土澆筑時(shí)的溫度回升分別求算出來。

一系列地分析顯示，要采用如下舉措才可將澆筑溫度控制于14℃內(nèi)。①要在澆筑與運(yùn)輸時(shí)必須強(qiáng)化保溫手段，特別是得在澆筑過程中在倉面噴霧;②要把混凝土出機(jī)口溫度嚴(yán)格控制好，若無其他特殊原因，澆筑物的覆蓋時(shí)間應(yīng)管控于1～1.5 h。

3.2 運(yùn)輸時(shí)混凝土溫度回升

招標(biāo)文件中提到，要嚴(yán)控倉面澆筑覆蓋前暴露時(shí)間與混凝土運(yùn)輸時(shí)間，降低預(yù)冷混凝土溫度回升的幅度，混凝土運(yùn)輸機(jī)具也要強(qiáng)化保溫舉措，盡量減少轉(zhuǎn)運(yùn)頻度，促使高溫季節(jié)預(yù)冷混凝土從出機(jī)口到倉面澆筑坯被覆蓋前的溫度回升率≤0.25。而在實(shí)施過程中的控制標(biāo)準(zhǔn)為:入倉溫度管控在12℃、出機(jī)溫度管控在7℃、澆筑溫度管控在14℃的范圍內(nèi)［1］。在澆筑河道混凝土的整個(gè)過程中，主要是以自卸汽車把混凝土自拌合樓運(yùn)輸?shù)綕仓幣浴?/p>

3.3 混凝土水化熱溫升計(jì)算

澆筑好混凝土之后采取單向差分法以求算出水化熱溫升，而混凝土的平面尺寸、降溫差、降溫速度決定了混凝土降溫收縮的水平［2］。其公式為:降溫值=溫升值+澆筑溫度-環(huán)境溫度。所以說，盡量減少水泥用量、合理優(yōu)選原材料、增加粉煤灰摻量、優(yōu)化配合比等舉措都可以有效減少水化熱溫升，以免混凝土內(nèi)部溫度太高。

4 炎熱氣候?qū)炷恋牟涣加绊?/h2>

為確保澆筑作業(yè)時(shí)的坍落度滿足要求，當(dāng)混凝土升溫過程中應(yīng)增大混凝土的用水量，同時(shí)自攪拌站送往施工現(xiàn)場的過程中混凝土拌合物需再一次加水，提升混凝土用水量以降低強(qiáng)度、增大收縮。這主要是由于溫度高會(huì)增快凝結(jié)的速度，從而增加澆筑與運(yùn)輸?shù)碾y度與冷縫的數(shù)量。一旦風(fēng)速較高抑或是濕度減少，在修整時(shí)也許更易產(chǎn)生收縮裂縫，見圖1。

圖1 新澆混凝土表面的水分蒸發(fā)速度與相對(duì)濕度、氣溫、風(fēng)速等的關(guān)系

如果混凝土要引氣的話，氣溫高會(huì)加大控制含氣量的難度。因高溫會(huì)使含氣量降低，所以需加大引氣劑的摻入量。實(shí)際上，在高溫環(huán)境下對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑，若要使混凝土的施工質(zhì)量水準(zhǔn)提升，就一定要將具體的施工計(jì)劃制定出來并以實(shí)際行動(dòng)去實(shí)行。同時(shí)，作為施工技術(shù)人員，其不僅要采用可靠、合理的施工舉措，還需細(xì)心挑選配置混凝土的原材料以減少不良影響。除此之外，應(yīng)在混凝土施工的全過程中貫穿溫控措施。為此，筆者將具體闡釋在混凝土的澆筑、運(yùn)輸、養(yǎng)護(hù)、拌和、修整等諸多環(huán)節(jié)中應(yīng)采用的應(yīng)對(duì)策略。

5 嚴(yán)控混凝土運(yùn)輸、拌制過程

在拌制混凝土的整個(gè)過程中應(yīng)采用嚴(yán)格的溫控手段，有效掌控混凝土的拌合溫度使得附加用水量減少，從而實(shí)現(xiàn)減少由于塑性收縮使新澆混凝土開裂的情況的出現(xiàn)次數(shù)的目標(biāo)。

這時(shí)期，應(yīng)采用以下7方面:①若是遠(yuǎn)距離運(yùn)輸混凝土拌合物，應(yīng)適當(dāng)摻加一些緩凝劑以控制凝結(jié)時(shí)間，對(duì)大面積混凝土地坪工程更應(yīng)當(dāng)這樣;②將水灑在骨料堆上，運(yùn)用蒸發(fā)冷卻的原理使混凝土溫度下降，盡可能選擇冷水濕潤，從而提升冷卻效果;③以粉煤灰抑或是減水劑代替水泥以促使水泥用量減少，若澆筑條件允許，則應(yīng)增加骨料粒徑;④若符合規(guī)范，應(yīng)適當(dāng)運(yùn)用粉煤灰硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥等以取代普通硅酸鹽水泥抑或是硅酸鹽水泥，切忌在大體積混凝土上運(yùn)用硅酸鹽水泥;⑤當(dāng)混凝土要用在大體積結(jié)構(gòu)上抑或是在夏季時(shí)，應(yīng)用冰是冷水代替一些拌合水;⑥若要求坍落度比較高，應(yīng)選用高效減水劑;⑦混凝土澆筑時(shí)應(yīng)盡可能地不在高溫氣溫時(shí)段進(jìn)行，而是在晚上澆筑，這樣才能降低早期由于環(huán)境干燥導(dǎo)致開裂的可能性;⑧若在濕度大、溫度高的季節(jié)遠(yuǎn)距離運(yùn)送混凝土，則應(yīng)選用運(yùn)輸攪拌車的延遲攪拌，使得其在到工地的過程中依舊處在攪拌狀態(tài)。

6 嚴(yán)控混凝土修整、澆筑過程

嚴(yán)控混凝土修整、澆筑過程包括:

1)在運(yùn)輸混凝土?xí)r應(yīng)實(shí)施以溫度計(jì)對(duì)混凝土的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)溫度變幅大時(shí)可以與攪拌站進(jìn)行溝通、調(diào)節(jié)。

2)在對(duì)混凝土地面進(jìn)行澆筑時(shí)，首先要濕潤基層，再對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑。

3)澆筑伊始，應(yīng)將施工過程中要將用到的設(shè)備與模板準(zhǔn)備好，積極組織安排施工人員。

4)夏季混凝土在施工過程中易造成振動(dòng)設(shè)備毀損，因此要先將備用振動(dòng)器備好。

5)高溫環(huán)境澆筑混凝土應(yīng)連續(xù)地以最快時(shí)間進(jìn)行澆筑，切忌在表層存在泌水的情況下加以修整。

6)要防止和混凝土碰觸的材料、機(jī)具、設(shè)備、工具直接曝露于高溫環(huán)境內(nèi)，在使用之前還需用水浸泡。

7)若看見混凝土出現(xiàn)塑性收縮開裂的狀況，應(yīng)馬上采用手段以減少混凝土表層水分的蒸發(fā)，而在干燥環(huán)境中，待澆筑、整平混凝土之后應(yīng)及時(shí)覆蓋好。

8)在對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑之前，應(yīng)率先以冷水濕潤地面板的邊模。

7 養(yǎng)護(hù)夏季澆筑的混凝土

在夏季，澆筑混凝土養(yǎng)護(hù)相當(dāng)關(guān)鍵，一旦養(yǎng)護(hù)不好就會(huì)降低混凝土強(qiáng)度，或是使得混凝土表層很快產(chǎn)生塑性收縮、裂縫等不良情況。

因此在養(yǎng)護(hù)過程中必須采取以下3項(xiàng)舉措:①在澆筑完混凝土的48 h之內(nèi)應(yīng)保證混凝土足夠濕潤，并嚴(yán)守混凝土養(yǎng)護(hù)齡期，若條件允許應(yīng)安排專人以水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。針對(duì)部分關(guān)鍵的大型設(shè)備基礎(chǔ)，在澆筑完混凝土之后為避免水分流失應(yīng)用塑料布覆蓋;②待修整完作業(yè)或是混凝土初凝之后應(yīng)立馬開展養(yǎng)護(hù)工作，在澆筑完混凝土的12 h之內(nèi)覆蓋好并進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù);③養(yǎng)護(hù)完畢后，在拆除模板過程中宜將潮濕覆蓋層覆蓋于潮濕表面。

8 結(jié)語

虹橋鎮(zhèn)大烏石村河道護(hù)岸工程之所以能如期完工，主要是因?yàn)椴捎昧伺c混凝土夏季施工相對(duì)應(yīng)的手段。

事實(shí)上，在開展混凝土施工工作的過程當(dāng)中，高溫會(huì)引發(fā)許多不良狀況發(fā)生，給施工進(jìn)程帶來極大的影響。這就需要技術(shù)人員對(duì)混凝土的運(yùn)輸、養(yǎng)護(hù)、拌制、澆筑等諸多環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格控制，并采用可靠的技術(shù)手段，唯有如此才可確?；炷猎诟邷丨h(huán)境下的施工質(zhì)量。

［1］中國建筑工業(yè)出版社編寫組.建筑施工手冊(cè)［S］.北京:中國工業(yè)出版社，1999:49-51.

［2］梁光炎.樓鳳電站水庫攔水壩大體積混凝土溫度控制［J］. 廣東建材，2009(07):161-162.

TU755

B

1007-7596(2014)05-0099-03

2013-11-26

吳浙鄂(1978-)，男，浙江樂清人，工程師;黃賢和(1964-)，男，浙江樂清人，工程師。