冬季混凝土施工工法.doc

冬季混凝土施工工法 胡彥文青海省民和縣公路養(yǎng)護(hù)隊 一、前言混凝土工程施工由于受各種制約因素的影響有時不可避免的要在冬季完成。在冬季混凝土施工中如何對混凝土的各個施工環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的控制，確?；炷脸善返膬?yōu)良性是近幾年來業(yè)內(nèi)各位專家探討的問題，并逐步總結(jié)積累了一些經(jīng)驗。我們在天津濱?？焖佘壍澜煌ㄒ黄诠こ淌┕ぶ袨榱ΡＨ€按期通車，部分樁基、承臺、橋墩、箱梁均在冬季進(jìn)行了施工，經(jīng)過4個月的施工實(shí)踐和總結(jié)提高，在技術(shù)論文的基礎(chǔ)上形成了冬季混凝土施工工法，并以此為例做以介紹。二、工法特點(diǎn)1、本工法具有工藝新、可操作性強(qiáng)，適用廣泛。2、施工方法簡便，速度快，可縮短施工工期，社會效益顯著。三、適用范圍圖一：工藝流程本工法主要適用于主跨小于35m連續(xù)箱梁，高度小于18m橋墩，以及城市輕軌和城市立交工程冬季施工。四、施工工藝（一）工藝流程（見圖一）（二）施工工藝1、冬季施工一般規(guī)定及控制目標(biāo)根據(jù)建筑工程冬季施工規(guī)范（JGJ104-97）和公路橋梁施工技術(shù)規(guī)范結(jié)合本項目特點(diǎn)，當(dāng)工地晝夜氣溫連續(xù)3d低于5或最底氣溫低于-3應(yīng)采用冬季施工措施，并能滿足以下規(guī)定或要求：（1）、冬季施工的混凝土在入模后，混凝土強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度30%以前不得受凍。（2）、混凝土出廠及入模溫度在10以上，但不得大于35。（3）、箱梁砼入模時，應(yīng)有一定的入模溫度（4）、從施工工藝及工期考慮，砼在10天內(nèi)達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度和彈模。（5）、孔道壓漿必須保證在正常溫度下進(jìn)行，其強(qiáng)度在25Mpa前不得受凍。（6）、預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉溫度不宜低于-15。（7）、雪天或施焊現(xiàn)場風(fēng)速5.4m/s(3級風(fēng))焊接時，應(yīng)采取遮蔽措施，焊接后冷卻的接頭應(yīng)避免碰到冰雪。（8）、鋼筋焊接、加工、張拉工藝應(yīng)按建筑工程冬期施工規(guī)程辦理。2、制定冬季施工措施根據(jù)現(xiàn)場施工條件，制定了混凝土施工過程的各個保證措施：（1）、在進(jìn)入冬季施工以前，及時和氣象部門聯(lián)系，掌握當(dāng)年冬季天氣趨勢，并根據(jù)天氣預(yù)報在施工中根據(jù)氣候變化隨時調(diào)整措施，確保冬季施工達(dá)到要求。（2）、混凝土攪拌采取對原材料保溫防凍或加熱的方法保證混凝土溫度，同時為了保證質(zhì)量并摻加防凍劑。（3）、混凝土運(yùn)輸時對運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行保溫。（4）、混凝土灌注前、灌注后采取保溫措施。3、冬季施工有關(guān)計算混凝土冬季施工一定要在科學(xué)技術(shù)指導(dǎo)下，有計劃、有步驟、有組織的進(jìn)行，不能盲目蠻干。因此，我們結(jié)合項目所在地歷年氣溫情況及以前積累的相關(guān)施工經(jīng)驗，經(jīng)過一系列反復(fù)計算，最終取得在項目所在地區(qū)混凝土冬季施工中各施工工序的控制溫度數(shù)據(jù)，作為指導(dǎo)具體施工的最可靠依據(jù)。4、混凝土的攪拌：（1）在混凝土中摻加防凍劑，C25、C30砼的摻量為1.552.0%（-5，對攪拌站主機(jī)采取擋風(fēng)和保溫措施，采用棉蓬布對砂石料進(jìn)行覆蓋，避免砂石料結(jié)冰。（2）、攪拌站蓄水池用保溫材料覆蓋并密封，熱水采用40萬大卡熱水鍋爐（每小時出熱水8噸）直接加熱，加熱溫度控制在60以內(nèi)（環(huán)境溫度-5以上時），當(dāng)環(huán)境溫度低于-10，可將水加熱到70，但此時混凝土攪拌時應(yīng)將水和砂石料攪拌均勻后方可投入水泥，避免水泥和熱水直接接觸。（3）、砂石料場地分為保溫棚和存料場兩部分，保溫棚采用大型軍用帳篷，帳篷內(nèi)采用鍋爐蒸汽加熱保溫，確保環(huán)境溫度10以上，每次混凝土施工前5小時，鍋爐開始供氣。攪拌混凝土前采用蒸汽針法對砂石料重新加熱到需要溫度（環(huán)境溫度-5以下時，砂石料加熱到20，環(huán)境溫度-5以上時，砂石料加熱到15），鍋爐采用燃油鍋爐1臺，存材料場。（4）、砂石料上料料斗采用大棚進(jìn)行封閉，為確保砂石料溫度，攪拌站備用保溫加熱料斗3臺。砂石料加熱裝置和紅外線熱風(fēng)爐產(chǎn)生的熱風(fēng)作為熱源，碎石加熱用對流方式在碎石加熱爐內(nèi)進(jìn)行熱交換，排出具有一定溫度的尾氣通過壓風(fēng)機(jī)引入砂加熱爐，用流化床形式加熱砂。（5）、用保溫材料對攪拌站進(jìn)行封閉，棚內(nèi)利用熱風(fēng)機(jī)配合暖氣進(jìn)行保溫，棚內(nèi)溫度控制在10左右。技術(shù)人員每小時測量并記錄溫度一次。（6）、砂石料保溫棚內(nèi)在不同部位放置不少于3個溫度計，工地試驗室，拌和站技術(shù)人員在施工期間每小時對保溫棚溫度、砂石料溫度、水溫度、混凝土拌和物溫度測量一次，環(huán)境溫度-5以下時確?；炷脸隽蠝囟仍?7.5以上（環(huán)境溫度-5以上出料溫度應(yīng)在21.2以上）。（7）、試驗人員每次根據(jù)采用蒸氣保溫后砂石料的含水量調(diào)整施工配合比。（8）、為確保冬季施工混凝土的和易性和流動性，混凝土攪拌時間應(yīng)不小于2.5min，但不宜大于3min（9）、為提高混凝土的早期強(qiáng)度，混凝土坍落度控制在12cm14cm范圍內(nèi)，并攙配高效減水劑。5、混凝土的運(yùn)輸混凝土運(yùn)輸采用攪拌運(yùn)輸車運(yùn)送，運(yùn)送距離3公里以內(nèi)，地泵或泵車進(jìn)行混凝土的灌注，采用縮短混凝土運(yùn)輸時間、混凝土輸送泵用直管等措施，以減小混凝土運(yùn)輸過程溫度損失。6、混凝土的灌注（1）箱梁砼灌注暖棚采用多功能腳手架做骨架，外套采用棉棚布、單 棚布一層。棉棚布按暖棚布尺寸及相互搭接減小漏風(fēng)的要求進(jìn)行特殊加工，棚布中均夾雜毛氈，毛氈厚度為1.5cm，棚底為現(xiàn)澆支架的木板、鐵皮共同構(gòu)成的保溫層組成。箱梁混凝土澆筑前，需對暖棚進(jìn)行預(yù)熱，始終保證棚內(nèi)最低溫度不低于10，同時除了對混凝土輸送管道進(jìn)行加熱外，用采用溫度不低于10的砂漿潤濕管道，清理模板內(nèi)雜物，用溫水清洗，模板、鋼筋、管道經(jīng)過預(yù)熱，表面溫度在5以上?；炷凉嘧?yīng)分層分段進(jìn)行，橋面應(yīng)根據(jù)混凝土灌注順序及時進(jìn)行覆蓋。采用插入式振搗器時，特別注意鋼筋密集的底層跟部的振搗，避免管道碰壞。已澆筑層的混凝土在未被上一層混凝土覆蓋前不應(yīng)低于2，采取加熱養(yǎng)護(hù)時，養(yǎng)護(hù)前的溫度也不得低于2。當(dāng)分層混凝土澆筑相隔時間較長時，應(yīng)及時通蒸氣對混凝土接觸面加熱。（2）橋墩砼灌注橋墩施工時，保溫棚由棚布和腳手架共同組成，其溫度控制和砼施工工藝可參照箱梁砼的施工。7、混凝土的養(yǎng)生及溫度測試（1）混凝土養(yǎng)生混凝土澆筑完后，及時覆蓋暖棚，通過蒸氣對梁底、腹板加熱進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)，蒸氣排管的布置根據(jù)暖棚空間所需的熱量進(jìn)行計算。在靠近底板30cm左右的梁體的四周布設(shè)蒸氣排管，底模板下蒸氣排管用膠管連接在一起，各條管線的供熱量由分氣罐控制，分汽缸與排管 也用膠管連接，尾氣排至棚外。蒸氣養(yǎng)護(hù)采用低壓飽和蒸氣，其升溫速度每小時不大于10。由于大氣溫度較低，棚內(nèi)外溫差懸殊，棚內(nèi)底部與頂部溫差也較大，按設(shè)計要求棚內(nèi)溫差不大于10，為達(dá)到此目的，可在棚內(nèi)空間設(shè)置兩道溫度屏障，以減弱空氣在豎向的對流速度，如棚頂溫度大于40時，可掀開部分蓬布，散發(fā)部分熱量，尤其注意控制混凝土各部分溫差不大于25。蒸氣防護(hù)分升溫恒溫降溫3個階段，恒溫控制在50以下。當(dāng)混凝土強(qiáng)度大于30%設(shè)計強(qiáng)度后，方可停止供熱保暖，但大棚內(nèi)降溫應(yīng)滿足冬季施工規(guī)范的要求，即降溫速度每小時不大于10。混凝土拆模時，環(huán)境溫度與梁體溫度差應(yīng)小于15。橋墩的養(yǎng)生中的升溫-恒溫-降溫參照箱梁的養(yǎng)生要求，混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度30%以上后（養(yǎng)護(hù)兩天），橋墩暖棚按照降溫要求降溫，當(dāng)暖棚內(nèi)溫度與環(huán)境溫度差小于10時拆除暖棚，當(dāng)橋墩溫度與環(huán)境溫度差小于15后，拆除橋墩模板并用塑料薄膜包裹繼續(xù)養(yǎng)生。（2）溫度測試混凝土冬季施工過程中，由試驗室（負(fù)責(zé)攪拌站、混凝土）和質(zhì)檢工程師（負(fù)責(zé)梁體溫度控制）按時測量水、骨料，混凝土出罐、入模測量四周的溫度以及混凝土溫度變化情況，尤其注意混凝土養(yǎng)生期的溫度觀測：測溫儀器：外界氣溫和棚內(nèi)氣溫均用自動溫度計記錄儀觀測，混凝土出罐、入模溫度用旁通溫度計測試，箱梁內(nèi)各觀測點(diǎn)溫度用多頭溫度儀測試。觀測點(diǎn)設(shè)置：在澆筑后的混凝土上設(shè)測溫孔，測溫孔位置設(shè)在腹板通風(fēng)孔和梁底泄水孔位置，每聯(lián)箱梁設(shè)12個測溫點(diǎn)。分別設(shè)在腹板、底板、頂板。要求各側(cè)點(diǎn)溫度接近。測溫時間大棚內(nèi)各觀測點(diǎn)，自混凝土澆筑完畢時間算起，每隔2小時測一次溫度，外界氣溫在每天7時、12時、16時和24時4個時間進(jìn)行記錄。具體做法A、對測溫孔進(jìn)行編號，并編制測溫孔布置圖以備查。B、測溫時，溫度計與外界氣溫隔離，避免冷空氣影響，溫度計在孔內(nèi)停留時間在3min以上。C、設(shè)專人負(fù)責(zé)測溫工作，當(dāng)發(fā)現(xiàn)溫度發(fā)生異常變化時，立即向有關(guān)人員匯報，以便及時采取措施。五、質(zhì)量目標(biāo)及控制（一）、混凝土質(zhì)量檢驗1、由于冬季氣溫晝夜變化大，有風(fēng)、無風(fēng)，陰天、晴天對混凝土的入模溫度都有很大影響，因此，要積極收集氣象資料， 統(tǒng)計天氣變化趨勢，積累經(jīng)驗，預(yù)測當(dāng)天天氣變化走向。2、灌注混凝土?xí)r，應(yīng)選擇在一天當(dāng)中溫度最高的時間段進(jìn)行，并根據(jù)收集的當(dāng)天氣象資料進(jìn)行熱工計算，確定出原材料所需的溫度，混凝土出罐、入模溫度，在混凝土灌注時，如果天氣氣溫變化很大時，應(yīng)重新進(jìn)行熱工計算，以確保混凝土的入模溫度。3、要現(xiàn)場作好混凝土出罐、入模溫度記錄，并結(jié)合理論計算隨時調(diào)整混凝土原材料入機(jī)溫度。六、安全措施1、進(jìn)行全員安全意識教育。建立完善的施工安全保證體系，加強(qiáng)施工作業(yè)過程的安全檢查，確保作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)范化。2、制訂適應(yīng)該工程特點(diǎn)的施工安全措施和注意事項，并在施工過程中認(rèn)真執(zhí)行；橋梁施工在高空條件下進(jìn)行，因此應(yīng)按有關(guān)高空作業(yè)規(guī)程，完善防滑、護(hù)欄，安全網(wǎng)等設(shè)備。3、暖棚內(nèi)必須加強(qiáng)防水，備足消防設(shè)備，在棚內(nèi)禁止吸煙和明火作業(yè)，電焊時應(yīng)采取必要措施。七、經(jīng)濟(jì)效益分析采用本工法進(jìn)行冬季施工，可簡化勞動組織，縮短施工周期，降低材料和機(jī)械消耗，改善勞動條件，保證施工質(zhì)量，具有顯著的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益