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沉箱浇筑冬季施工质量控制要点

时间:2017 -02-14 10:57来源:未知 作者: admin 点击:
谈到冬季沉箱预制,就必定涉及冬季低温对混凝土拌制、浇筑入模、保温养护到硬化成形,最终达到设计强度等级要求这一整个过程的影响。本文根据施工先后顺序,以温度控制为核心
谈到冬季沉箱预制,就必定涉及冬季低温对混凝土拌制、浇筑入模、保温养护到硬化成形,最终达到设计强度等级要求这一整个过程的影响。本文根据施工先后顺序,以温度控制为核心,以某工程16仓格、设计强度等级为C30F250的沉箱预制工程为例,总结归纳了冬季沉箱预制混凝土质量控制技术措施。
 
  低温冰冻对混凝土强度形成的影响
 
  新浇筑混凝土中的水可以分为两部分:一是存在于组成材料颗粒空隙之间的处于游离状态的水,俗称“游离水”,它只对混凝土浇筑的和易性起作用;二是吸附在组成材料颗粒表面和毛细管中的水,这部分水与水泥颗粒结合并产生化学反应,起水化作用,俗称“水化水”。从混凝土结构的成形过程来说,混凝土强度的增长取决于在一定温度下水化水和水泥的水化作用以及游离水的缓慢蒸发。因此,影响混凝土强度增长的因素主要是温度和湿度。进一步分析,混凝土强度增长的速度在湿度一定时,取决于温度的变化。混凝土的温度在+5℃时,其强度增长速度仅为+15℃时的一半;当温度降到-1℃~-1.5℃时,游离水开始结冰,温度降至-4℃时,水化水开始结冰,水化作用停止,混凝土强度也停止增长。综合考虑混凝土的强度储备,并结合《水运工程混凝土施工规范》中:“混凝土的允许受冻强度,不应低于设计强度标准值的50%或10MPa”的规定,可以确定,沉箱预制混凝土(以C30F250为例)实际强度达到设计强度等级的33.4%以上,即可满足允许受冻的强度要求。
 
  冬季混凝土施工技术措施
 
  混凝土原材料的温度保持
 
  根据《水运工程混凝土施工规范》中:“日平均气温连续5d稳定低于+5℃时即属于冷天混凝土施工”,“施工前应准备好加热、保温和防冻的材料”,“冷天施工时,应优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,标号不应低于425号;若使用矿渣硅酸盐水泥,宜优先考虑采用蒸汽养护;使用其他品种水泥,应注意其中掺合料对混凝土抗冻、抗渗等性能的影响;掺防冻剂的混凝土严禁使用高铝水泥”等相关要求,根据施工当地的实际情况,本着经济实用的原则,依据综合蓄热法的指导思路制定了冬季预制沉箱的质量保证措施:
 
  采用常规P.O42.5R级的快硬水泥;
 
  在混凝土中拌和水中添加外加剂(早强减水剂),减少水的使用量,加快混凝土硬化速度,促使达到混凝土临界强度;
 
  在混凝土拌和水中,按照预定比例,加入防冻剂以降低水的冰点,使混凝土在负温下不致冻结;
 
  上料之前,提前将配制混凝土用水进行人工加温,提高混凝土拌制温度,预留混凝土温度损失空间,使混凝土既早强又不易冻结;
 
  合理组织施工,尽量缩短混凝土从出仓到入模的时间长度,减少温度损失;对已浇筑混凝土采取措施进行保温和人工加温,人为
 
  制造温湿环境,加强对混凝土的养护;
 
  针对砂的含水率较高,低温下容易冻结成块的问题,在砂料堆场上架设篷布防护棚,给砂堆保温、蓄能。
 
  混凝土浇筑注意事项
 
  砂石不需加热,但必须除掉表面附着的冰雪;砂石、水的温度必须经常检查(每小时不少于两次),温度计停留在材料内的建议时间:砂石3min,水2min,温度计应带有金属防护罩。
 
  为防止水泥“假凝”,水泥不能与热水直接接触。拌和时应先将热水与粗细骨料搅拌,控制拌和物的温度不超过+35℃后,再投入水泥进行搅拌,同时混凝土的搅拌时间较正温下搅拌时间延长50%。
 
  为减少热量损失,尽量减少混凝土的装卸、转运次数,运输工具的容器宜适当进行保温,并需保持清理干净。混凝土从出仓到入模的浇筑时间应控制在30min内完成,金属预埋件和直径大于25mm的钢筋在浇筑前应进行预热。
 
  浇筑期间如遇见气温急剧下降,应立即对混凝土实施加温保护措施,避免受冻。
 
  加强对混凝土出仓温度和浇筑温度的实时监控,建议每一工作班测量不少于四次。
 
  浇筑完成后混凝土的保温养护
 
  根据现场仓格体积实际测算,在仓格内布置电加热板。在每个舱格内安装一块功率为2kw的加热板,在前后面板和两个侧面板上,每侧均布设5块功率为2kw的加热板,每个沉箱需要36块加热板。
 
  在整个新浇层的模板外侧包裹一层篷布,篷布布置尽量密封;在沉箱顶部用钢盖板将舱格进行密封,同时用草帘覆盖盖板、箱壁及隔墙顶部。
 
  从沉箱接茬的下层混凝土1m~1.5m范围进行防寒保温,对外露的粗钢筋或其它预埋铁件,亦在长1.0m~1.5m的范围内用土工布进行御寒保温。
 
  沉箱的边角棱部位应采取保温加强防护措施,在包裹篷布设计时应做充分考虑,对拼装模板的接缝位置应实施双层保护。
 
  浇筑完成后,应在最短的时间内实施模板外侧的包裹及仓格内部加热板的布设,尤其是在气温低于0℃的时,更应立即进行御寒保温,使混凝土在+5℃以上保持4h~6h,之后再进行升温。
 
  保温养护的温度监控
 
  测温孔设置原则:在易受冻、易散热的部位,在远离加热板的位置,薄壁的边角,外侧和内侧分别设置。对全部的测温孔进行编号,绘制测温孔布置图,测温表应采取措施与外界隔离。测温时,测点的埋入深度应为3cm~5cm,测温表留置在测温孔内不少于3分钟。在达到抗冻临界强度时,应每隔2h测定一次,以后每隔6h测定一次,并应同时测定环境温度。
 
  测温孔布置示例:在箱壁顶部四周中轴线上均匀布设测温孔:12个直径15mm一端开口、一端堵死的普通细钢管,L=20cm,埋深18cm,开口端外露用海绵暂时封堵,以备测量混凝土温度使用,见下图。
 
  根据测温频率要求,按时进行温度测量并做记录,绘制温度变化曲线,对测温周期中出现的温度骤变情况,进行原因分析和现场检查,及时采取措施,保证养护温度达到预期要求。
 
  理论数据计算
 
  根据《水运工程混凝土施工规范》要求:“混凝土的出仓温度应综合考虑气候条件、材料温度、保温方法、运输过程中的热量损失等因素,在保证混凝土的浇筑入模温度不低于+5℃的条件下,通过试算和试验确定”的要求,根据理论计算,当外界的平均气温为4℃时,不需对砂石、水泥进行加热,拌和水的温度在20℃时即可满足需要,此时混凝土的出机温度为8.25℃,混凝土浇筑成型开始养护的温度为6.47℃,在此温度下,采用覆盖篷布养护35h后的混凝土强度可以达到设计强度的35%;当外界的平均气温为0℃时,水泥和水的温度需要在20℃和75℃以上,此时混凝土的出舱温度为15.07℃,混凝土浇筑成型开始养护的温度为8.74℃,在此温度下不用加热板,仅采用覆盖篷布养护,30h后的混凝土强度可以达到设计强度的34%;当外界的平均气温为-5℃时,水泥和水的温度需要控制在20℃和78℃,此时混凝土的出舱温度为12.28℃,混凝土浇筑成型开始养护的温度为5.02℃,在此温度下使用加热板加热,同时采用覆盖篷布养护27h后的混凝土强度可以达到设计强度的30.4%。
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(责任编辑: admin)
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