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摘要:采用有效的措施控制好高温季节混凝土温度是大体积混凝土施工的重点和难点,结合南水北调中线一期总干渠陶岔渠首至沙河南段工程为例,根据施工技术和经验对温控进行归纳和总结,提出保证高温季节混凝土施工质量、满足施工要求、经济可行的一系列温控措施,为后续大型混凝土建筑物高温季节施工提供重要的参考方法。
关键词:高温季节;混凝土施工;温控
中图分类号:TV544+.91文献标识码:A 文章编号:
1.工程概况及气候资料
南水北调中线一期总干渠陶岔渠首至沙河南段工程镇平段是陶岔渠首至沙河南段干渠的一个设计单元,位于河南省南阳市镇平县境内,起点在邓州尚寨以北约1km的邓州与镇平县界(马庄村以南),设计桩号52+100,终点在官鲁岗镇附近潦河右岸的镇平县与南阳市卧龙区交界处,设计桩号87+925,镇平段长度为35.825km。
镇平县地处北亚热带北缘,受季风进退影响,四季分明。一年中春秋两季较短,冬夏历时较长。春季温度回升快,前期少雨干旱,后期间有低温阴雨;夏季受西太平洋副热带高压控制,气温高而降雨多;秋季昼暖夜凉,温差较大,并时有连绵阴雨;冬季受强大的西伯利亚和蒙古冷高压控制,干燥寒冷,雨雪稀少。该区域属北亚热带湿润地区,雨量较充沛,多年平均降雨量大于700mm。据镇平气象站实测气象资料统计,镇平段总干渠沿线多年平均气温14.9℃,多年年平均地温(距地面0cm)17.7℃,多年平均风速2.8m/s。极端最高气温42.6℃,极端最低气温-14.7℃。
2.温控要求
为加快施工进度,工程部分混凝土施工需要6月~8月份施工。在该时段外界气温较高,水的蒸发量大,对于新浇筑混凝土可能出现干燥快、凝结快或出现裂缝等现象,为了保证薄壁砼及体积较大混凝土浇筑质量,我部采取降低混凝土出机口温度、减少运输浇筑过程中温度回升、加强混凝土养护等措施对混凝土浇筑质量进行控制。在混凝土从生产到浇筑的全过程中,通过以下环节控制混凝土浇筑温度。
2.1混凝土出拌和机前的温度控制
对组成混凝土拌和物的各种材料采取不同的方法进行降温,以降低混凝土的出机口温度。将砼出机口温度控制在27℃左右。
2.1.1骨料降温
(1)在骨料堆放场上部搭设防晒遮阳棚,避免骨料受太阳光暴晒;
(2)如果气温过高,以上措施不能满足要求时,采取对骨料进行喷水冷却的方式对骨料进行降温。
2.1.2合理选择水泥标号
(1)水泥出厂后,自身温度会伴随储备期的延长而降低,因此要根据施工进度安排提前进场水泥,尽可能延长水泥储存时间。
(2)合理选择水泥标号,在配合比设计时,采用发热量较低的普通硅酸盐水泥,控制水泥用量,以有效降低混凝土的水化热。
2.1.3拌和水降温
本工程中拌和机距离水井较近,故采用温度较底的地下水直接进行混凝土拌和。为了控制混凝土的出仓温度,混凝土拌制时应采取措施控制混凝土的温升,并一次控制附加水量,减小坍落度损失,减少塑性收缩开裂。在混凝土拌制、运输过程中采取以下措施。
(1)使用减水剂或以粉煤灰取代部分水泥以减小水泥用量,同时在混凝土浇筑条件允许的情况下增大骨料粒径。
(2)混凝土拌合物的运输距离如较长,可以用缓凝剂控制混凝土的凝结时间,但应注意缓凝剂的掺量应合理,对于大面积的混凝土地坪工程尤其如此。
(3)如需要较高坍落度的混凝土拌合物,应使用高效减水剂。有些高效减水剂产生的拌合物其坍落度维持2h。高效减水剂还能够减少拌合过程中骨料颗粒之间的摩擦,减缓拌合筒中的热积聚。
(4)向骨料堆中洒水,降低混凝土骨料的温度;如有条件用地下水或井水喷洒,冷却效果更好,并经常检测含水量。
(5)在炎热季节或大体积混凝土施工时,可以用冷水或冰块来代替部分拌合水。大体积混凝土拌和物的出机温度、浇筑温度及浇筑时的气温应进行监测,至少每2h应测一次。混凝土泵管上可覆盖土工布等保水材料并经常喷水保持湿润,以减少混凝土拌合物因运输而造成温度回升;对高强度混凝土最好选择在夜间或阴天施工,如时间上无法安排,可采取以下措施:①在现场搭设混凝土输送车使用的遮阳棚;②在混凝土泵垂直管上包敷30mm厚湿水海绵,在暴露陽光下的水平管上同时敷盖湿水麻袋;③在混凝土拌合物中加冰水,以降低混凝土浇注后产生的高温。
2.1.4混凝土中掺加粉煤灰,可降低水泥用量和混凝土的水化热温升,并延缓了水化热发散速率。
2.2混凝土运输过程中的温度控制
2.2.1运输中采取防晒隔热设施
在混凝土运输过程中,对混凝土罐车遮盖或洒水降温,防止混凝土在运输途中温度回升。
2.2.2确保运输路况
为减少混凝土在运输过程中的温度回升,随时维护施工路线,保证运输路线畅通,无堵塞,无坑坑洼洼,缩短混凝土运输时间。
2.3混凝土浇筑过程中的温度控制
2.3.1降低仓面温度
混凝土浇筑前,用地下水浸润仓面,降低仓面初始温度,同时仓面上部搭设遮阳棚,降低浇筑过程中的仓面温度。
2.3.2避开高温时段浇筑
混凝土尽量避免在高温时段浇筑,在安排仓位时,随时了解和跟踪天气预报,掌握天气变化的趋势走向,一有阴天或低温时间,就抓住时机,抢浇快浇。平时混凝土浇筑尽量安排在下午16时至次日上午10时进行,白天高温时段只作浇筑前的准备工作。
2.3.3科学配备资源、加快入仓速度
合理调配混凝土搅拌运输车,缩短混凝土运输时间,利用胎带机等入仓设备,加快混凝土入仓覆盖速度。混凝土入仓后,快速平仓,快速振捣。混凝土浇筑完毕后,及早覆盖养护。
3.混凝土的养护
夏季浇筑的混凝土,如养护不当,会造成混凝土强度降低或表面出现塑性收缩裂缝等,因此,必须加强对混凝土的养护。
3.1在修整作业完成后或混凝土初凝后立即进行养护。
3.2优先采用蓄水养护方法,连续养护。在混凝土浇筑后的1~2天,应保证混凝土处于充分湿润状态,并应严格遵守国家标准规定的养护龄期。
3.3当完成规定的养护时间后拆模时,在混凝土表面覆盖潮湿的覆盖层,进行潮湿养生。
4.合理的温控措施
4.1各拌合站搭盖砂石遮阳棚,避免夏季曝晒造成砂石料温度过高,导致砼入模温度增高。
4.2水泥、粉煤灰各设2个筒仓轮流使用,避免刚运到的水泥、粉煤灰温度太高,同样导致砼入模温度增高。
4.3每天设专人测量室外气温,砼出机、入模温度。尽量使用新抽上来的温度低的地下水。
4.4施工时尽量避开中午高温时间,在傍晚或夜间温度低的时候施工。
4.5墩、台混凝土施工,内外温差较大,首先在砼中掺加大量的粉煤灰和缓凝型减水剂,削减胶凝材料放热高峰。砼表面采用保温材料覆盖、蓄水养护等办法减少砼内外温差。
4.6加强混凝土的测温工作,每个工作班测温不少于3次,对于气温35℃以上时应加大测温频率,及时采取措施保证混凝土的质量。
5.高温季节施工安全注意事项
5.1在施工过程中,气焊、气割等所用压力气瓶在存放和使用时,避免太阳光暴晒,以免发生气瓶爆炸事故。
5.2高温季节为电器安全事故的易发季节,所以电器设备在启动前,检查其开关及接头部位的绝缘性,以免发生人身触电事故。
5.3高温季节天气干燥,火灾隐患随即增多,所以施工人员在作业过程中增强防火意识,严防火灾的发生。
5.4为从事露天作业的人员提供防暑用品,做好防暑降温工作,保障施工人员健康。
6.结束语
综上所述,在采取温控措施后,混凝土的内外温度基本上控制在设计的要求范围内,混凝土未出线温度裂缝,施工质量得到了保障,同时在施工过程中,加强对施工情况的调查,收集相关数据进行了分析和整合,并采取相关措施进行防治,使得整个工程取得了显著的成效。
参考文献:
[1]水工混凝土施工规范. DL/T 5144-2001.
[2]DL/T5144-2001,水工混凝土施工规范[S].北京:中国电力出版社,2002.
[3]龚召熊,水工混凝土的温控与防裂[M].北京:中国水利水电出版社,2000.
[4]朱伯方,大体积混凝土温度应力与温度控制[M].北京:中国电力出版社,1999.
关键词:高温季节;混凝土施工;温控
中图分类号:TV544+.91文献标识码:A 文章编号:
1.工程概况及气候资料
南水北调中线一期总干渠陶岔渠首至沙河南段工程镇平段是陶岔渠首至沙河南段干渠的一个设计单元,位于河南省南阳市镇平县境内,起点在邓州尚寨以北约1km的邓州与镇平县界(马庄村以南),设计桩号52+100,终点在官鲁岗镇附近潦河右岸的镇平县与南阳市卧龙区交界处,设计桩号87+925,镇平段长度为35.825km。
镇平县地处北亚热带北缘,受季风进退影响,四季分明。一年中春秋两季较短,冬夏历时较长。春季温度回升快,前期少雨干旱,后期间有低温阴雨;夏季受西太平洋副热带高压控制,气温高而降雨多;秋季昼暖夜凉,温差较大,并时有连绵阴雨;冬季受强大的西伯利亚和蒙古冷高压控制,干燥寒冷,雨雪稀少。该区域属北亚热带湿润地区,雨量较充沛,多年平均降雨量大于700mm。据镇平气象站实测气象资料统计,镇平段总干渠沿线多年平均气温14.9℃,多年年平均地温(距地面0cm)17.7℃,多年平均风速2.8m/s。极端最高气温42.6℃,极端最低气温-14.7℃。
2.温控要求
为加快施工进度,工程部分混凝土施工需要6月~8月份施工。在该时段外界气温较高,水的蒸发量大,对于新浇筑混凝土可能出现干燥快、凝结快或出现裂缝等现象,为了保证薄壁砼及体积较大混凝土浇筑质量,我部采取降低混凝土出机口温度、减少运输浇筑过程中温度回升、加强混凝土养护等措施对混凝土浇筑质量进行控制。在混凝土从生产到浇筑的全过程中,通过以下环节控制混凝土浇筑温度。
2.1混凝土出拌和机前的温度控制
对组成混凝土拌和物的各种材料采取不同的方法进行降温,以降低混凝土的出机口温度。将砼出机口温度控制在27℃左右。
2.1.1骨料降温
(1)在骨料堆放场上部搭设防晒遮阳棚,避免骨料受太阳光暴晒;
(2)如果气温过高,以上措施不能满足要求时,采取对骨料进行喷水冷却的方式对骨料进行降温。
2.1.2合理选择水泥标号
(1)水泥出厂后,自身温度会伴随储备期的延长而降低,因此要根据施工进度安排提前进场水泥,尽可能延长水泥储存时间。
(2)合理选择水泥标号,在配合比设计时,采用发热量较低的普通硅酸盐水泥,控制水泥用量,以有效降低混凝土的水化热。
2.1.3拌和水降温
本工程中拌和机距离水井较近,故采用温度较底的地下水直接进行混凝土拌和。为了控制混凝土的出仓温度,混凝土拌制时应采取措施控制混凝土的温升,并一次控制附加水量,减小坍落度损失,减少塑性收缩开裂。在混凝土拌制、运输过程中采取以下措施。
(1)使用减水剂或以粉煤灰取代部分水泥以减小水泥用量,同时在混凝土浇筑条件允许的情况下增大骨料粒径。
(2)混凝土拌合物的运输距离如较长,可以用缓凝剂控制混凝土的凝结时间,但应注意缓凝剂的掺量应合理,对于大面积的混凝土地坪工程尤其如此。
(3)如需要较高坍落度的混凝土拌合物,应使用高效减水剂。有些高效减水剂产生的拌合物其坍落度维持2h。高效减水剂还能够减少拌合过程中骨料颗粒之间的摩擦,减缓拌合筒中的热积聚。
(4)向骨料堆中洒水,降低混凝土骨料的温度;如有条件用地下水或井水喷洒,冷却效果更好,并经常检测含水量。
(5)在炎热季节或大体积混凝土施工时,可以用冷水或冰块来代替部分拌合水。大体积混凝土拌和物的出机温度、浇筑温度及浇筑时的气温应进行监测,至少每2h应测一次。混凝土泵管上可覆盖土工布等保水材料并经常喷水保持湿润,以减少混凝土拌合物因运输而造成温度回升;对高强度混凝土最好选择在夜间或阴天施工,如时间上无法安排,可采取以下措施:①在现场搭设混凝土输送车使用的遮阳棚;②在混凝土泵垂直管上包敷30mm厚湿水海绵,在暴露陽光下的水平管上同时敷盖湿水麻袋;③在混凝土拌合物中加冰水,以降低混凝土浇注后产生的高温。
2.1.4混凝土中掺加粉煤灰,可降低水泥用量和混凝土的水化热温升,并延缓了水化热发散速率。
2.2混凝土运输过程中的温度控制
2.2.1运输中采取防晒隔热设施
在混凝土运输过程中,对混凝土罐车遮盖或洒水降温,防止混凝土在运输途中温度回升。
2.2.2确保运输路况
为减少混凝土在运输过程中的温度回升,随时维护施工路线,保证运输路线畅通,无堵塞,无坑坑洼洼,缩短混凝土运输时间。
2.3混凝土浇筑过程中的温度控制
2.3.1降低仓面温度
混凝土浇筑前,用地下水浸润仓面,降低仓面初始温度,同时仓面上部搭设遮阳棚,降低浇筑过程中的仓面温度。
2.3.2避开高温时段浇筑
混凝土尽量避免在高温时段浇筑,在安排仓位时,随时了解和跟踪天气预报,掌握天气变化的趋势走向,一有阴天或低温时间,就抓住时机,抢浇快浇。平时混凝土浇筑尽量安排在下午16时至次日上午10时进行,白天高温时段只作浇筑前的准备工作。
2.3.3科学配备资源、加快入仓速度
合理调配混凝土搅拌运输车,缩短混凝土运输时间,利用胎带机等入仓设备,加快混凝土入仓覆盖速度。混凝土入仓后,快速平仓,快速振捣。混凝土浇筑完毕后,及早覆盖养护。
3.混凝土的养护
夏季浇筑的混凝土,如养护不当,会造成混凝土强度降低或表面出现塑性收缩裂缝等,因此,必须加强对混凝土的养护。
3.1在修整作业完成后或混凝土初凝后立即进行养护。
3.2优先采用蓄水养护方法,连续养护。在混凝土浇筑后的1~2天,应保证混凝土处于充分湿润状态,并应严格遵守国家标准规定的养护龄期。
3.3当完成规定的养护时间后拆模时,在混凝土表面覆盖潮湿的覆盖层,进行潮湿养生。
4.合理的温控措施
4.1各拌合站搭盖砂石遮阳棚,避免夏季曝晒造成砂石料温度过高,导致砼入模温度增高。
4.2水泥、粉煤灰各设2个筒仓轮流使用,避免刚运到的水泥、粉煤灰温度太高,同样导致砼入模温度增高。
4.3每天设专人测量室外气温,砼出机、入模温度。尽量使用新抽上来的温度低的地下水。
4.4施工时尽量避开中午高温时间,在傍晚或夜间温度低的时候施工。
4.5墩、台混凝土施工,内外温差较大,首先在砼中掺加大量的粉煤灰和缓凝型减水剂,削减胶凝材料放热高峰。砼表面采用保温材料覆盖、蓄水养护等办法减少砼内外温差。
4.6加强混凝土的测温工作,每个工作班测温不少于3次,对于气温35℃以上时应加大测温频率,及时采取措施保证混凝土的质量。
5.高温季节施工安全注意事项
5.1在施工过程中,气焊、气割等所用压力气瓶在存放和使用时,避免太阳光暴晒,以免发生气瓶爆炸事故。
5.2高温季节为电器安全事故的易发季节,所以电器设备在启动前,检查其开关及接头部位的绝缘性,以免发生人身触电事故。
5.3高温季节天气干燥,火灾隐患随即增多,所以施工人员在作业过程中增强防火意识,严防火灾的发生。
5.4为从事露天作业的人员提供防暑用品,做好防暑降温工作,保障施工人员健康。
6.结束语
综上所述,在采取温控措施后,混凝土的内外温度基本上控制在设计的要求范围内,混凝土未出线温度裂缝,施工质量得到了保障,同时在施工过程中,加强对施工情况的调查,收集相关数据进行了分析和整合,并采取相关措施进行防治,使得整个工程取得了显著的成效。
参考文献:
[1]水工混凝土施工规范. DL/T 5144-2001.
[2]DL/T5144-2001,水工混凝土施工规范[S].北京:中国电力出版社,2002.
[3]龚召熊,水工混凝土的温控与防裂[M].北京:中国水利水电出版社,2000.
[4]朱伯方,大体积混凝土温度应力与温度控制[M].北京:中国电力出版社,1999.