高高原機(jī)場冬期低溫水泥混凝土施工

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)淺談高高原機(jī)場水泥混凝土冬季施工措施中國航空港建設(shè)第九工程總隊(duì)摘要：本文從冬季混凝土施工原理、抗凍混凝土配合比設(shè)計(jì)、以及冬季養(yǎng)護(hù)方法、保溫等一系列冬季混凝土施工措施方面進(jìn)行了分析研究，通過實(shí)踐證明了所采取措施的可行性，質(zhì)量滿足要求，具有一定的社會(huì)效應(yīng)。對于今后高原高寒以及北方地區(qū)的機(jī)場、道路、建筑等工程，在特殊條件下進(jìn)行冬季水泥混凝土施工作業(yè)具有一定的借鑒和指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞：停機(jī)坪；混凝土；冬季施工；措施0前言：拉薩貢嘎機(jī)場海拔3569.5米，屬于軍民合用高高原機(jī)場。站

2、坪擴(kuò)建工程中標(biāo)后由于受征地、多年不遇降雨、空軍駐訓(xùn)等不利因素制約，致使工期嚴(yán)重滯后，無法在原定計(jì)劃拉薩地區(qū)停工令下達(dá)之日11月15前完成水泥混凝土道面澆筑施工任務(wù)。在有關(guān)部門的要求下，為確保在2011年春運(yùn)客運(yùn)高峰來臨前完成并開放B滑行道和K107號停機(jī)位，同時(shí)解決新成立的西藏航空公司飛機(jī)過夜停放需求，我們對新建站坪采取了冬季混凝土趕工施工。整個(gè)澆筑過程從2010年11月20日開始至12月25日結(jié)束，施工過程中現(xiàn)場記錄平均最低溫度為-5.2，平均最高溫度為2.3，總計(jì)澆筑36cm厚抗折5.0MPa水泥混凝土道面63000m2，工程通過竣工驗(yàn)收，質(zhì)量滿足合同約定要求。下面，我就拉薩貢嘎機(jī)場新建站

3、坪工程為例，淺談一下高高原機(jī)場水泥混凝土道面冬季施工措施。道面設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)：28d小梁抗折強(qiáng)度不小于5.0MPa，同時(shí)要求凍融指標(biāo)為F300，紋理深度4mm。1 水泥混凝土冬季施工的原理混凝土混合物在澆筑后之所以能夠逐漸凝結(jié)和硬化，直至獲得最終強(qiáng)度，是由于水泥水化作用的結(jié)果。而水泥水化作用的速度除與混凝土本身組成材料和配合比有關(guān)外，主要是隨著溫度的高低而變化的。當(dāng)溫度升高時(shí)，水化作用加快，強(qiáng)度增長也較快；而當(dāng)溫度降低至0時(shí)，存在與混凝土中的水有一部分開始結(jié)冰，逐漸由液相（水）變成固相（冰），這時(shí)參與水泥水化作用的水減少了，因此，水化作用減慢，強(qiáng)度增長相應(yīng)較慢。溫度繼續(xù)下降，當(dāng)存在于水泥混凝土中

4、的水完全變成冰，也就是完全由液相變?yōu)楣滔鄷r(shí)，水泥水化作用基本停止，此時(shí)，強(qiáng)度就不再增長。水變成冰后，體積膨脹，約增大9%，同時(shí)產(chǎn)生很大的凍脹應(yīng)力，這個(gè)應(yīng)力將大于水泥石內(nèi)部形成的臨界強(qiáng)度值，使混凝土受到不同程度的破壞（即早期受凍破壞）而降低強(qiáng)度。此外，當(dāng)水變成冰后，還會(huì)在骨料和鋼筋表面上產(chǎn)生顆粒較大的冰凌，減弱水泥漿和骨料和鋼筋的粘結(jié)力，從而影響混凝土的抗折（壓）強(qiáng)度，當(dāng)冰凌融化后，又會(huì)在混凝土中形成各種各樣的空隙，凍害造成了內(nèi)部結(jié)構(gòu)損壞，其抗?jié)B、抗碳化等耐久性都將降低。由此可見，在冬季混凝土施工中，水的形態(tài)變化是影響混凝土強(qiáng)度的關(guān)鍵因素。2確定受凍臨界強(qiáng)度值混凝土受凍前可以抵抗凍融破壞的最低強(qiáng)

5、度稱之為受凍臨界強(qiáng)度。未達(dá)到臨界強(qiáng)度的新澆筑混凝土受凍，其后期強(qiáng)度及其它一系列力學(xué)性能都將受到損壞。新澆筑混凝土在凍結(jié)前養(yǎng)護(hù)措施到位，可以增加其內(nèi)部液相，減少固相，加速水泥的水化作用，混凝土受凍前如果受凍臨界強(qiáng)度值較高（如達(dá)到28d強(qiáng)度值的35%）的混凝土受凍后，后期強(qiáng)度幾乎沒有損失。我們通過查閱拉薩貢嘎機(jī)場歷年來冬季氣溫資料后，借鑒以往冬季混凝土施工經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合該工程選用的水泥、粗細(xì)集料品種及外加劑種類，通過現(xiàn)場模擬試驗(yàn)，我們將拉薩貢嘎機(jī)場冬期混凝土施工受凍臨界抗折強(qiáng)度定為不小于設(shè)計(jì)要求的50%，即抗折不小于2.5MPa。3抗凍混凝土的配合比設(shè)計(jì)在冬季施工中，混凝土配合比設(shè)計(jì)是保證質(zhì)量的首要

6、環(huán)節(jié)?；炷猎馐軆龊κ怯捎诎韬纤诨旌狭现薪Y(jié)冰造成，如果混凝土中的含水量較少，則凍害的嚴(yán)重程度便可降低，我們依據(jù)這一原則進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)。我們在配合比設(shè)計(jì)時(shí)，以滿足施工為前提，按照“超干硬性”混凝土的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的試配，盡量降低單方混凝土的用水量，水灰比僅為0.38，試配強(qiáng)度不小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的1.15倍。其中水泥選用“華新”堡壘牌42.5級普通道路低堿硅酸鹽水泥，用量325kg/m3；粗骨料采用5-20mm和20-40mm兩級配碎石，摻入比例為35%：65%，加大了粗骨料用量，每立方米用量為1449kg；砂子選用細(xì)度模數(shù)大于3.1-3.3的天然粗砂，砂率29%，降低了砂子用量；同時(shí)，在混合料中添

7、加了北京科寧豐ADD-7復(fù)合高效減水、早強(qiáng)、引氣、防凍外加劑，摻入量為水泥用量的4%。圖1 冬季混凝土施工配合比數(shù)據(jù)材料名稱水泥（kg）砂子（Kg）碎石（5-20mm）（kg）碎石（20-40mm）（kg）水（kg）外加劑（kg）用量32559050794212413重量比（%）11.8151.5602.8980.380.04上述配合比試配強(qiáng)度在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，其7d小梁試件抗折強(qiáng)度結(jié)果為5.2MPa，28d小梁試件抗折強(qiáng)度結(jié)果為6.7MPa，凍融試驗(yàn)滿足F300。4冬季混凝土施工技術(shù)措施 冬季混凝土配合比再行合理，試配強(qiáng)度再高，如果冬季施工保障措施、施工工藝、保溫、養(yǎng)護(hù)措施不到位，新澆筑混凝

8、土同樣遭受凍害，工程質(zhì)量最終仍然難以保證。4.1設(shè)備及機(jī)具準(zhǔn)備1）采用鋼木組合型陰企口模板，將20mm厚的木板采用螺栓連接在槽鋼上，木模外包裹鐵皮，這樣既起到了保溫作用，同時(shí)又保證了模板的鋼度。2）針對超干硬性混凝土粗骨料多且水灰比小的特點(diǎn)，為確保振搗密實(shí)，將常溫施工狀態(tài)下的高頻排式聯(lián)合振搗器組振搗棒間距由45cm調(diào)整至30cm，加大振搗功效。3）增加平板振搗工序，保證表面水泥砂漿厚度達(dá)到3-5mm。4）在攪拌站配料倉上增設(shè)過濾網(wǎng)片，避免超粒徑及受凍結(jié)塊的石料進(jìn)入攪拌機(jī)內(nèi)。5）對攪拌站上水管采取棉氈包裹保溫，避免次日進(jìn)水管結(jié)冰堵塞。4.2材料倉儲保溫1）水泥倉儲在庫房內(nèi)，并加蓋篷布，使用時(shí)保證

9、溫度不小5。2）砂石堆放場地面設(shè)有坡度利于排水，當(dāng)日停工后及時(shí)采用帆布覆蓋，防止受凍結(jié)塊。使用時(shí)利用推土機(jī)從上部推料打堆至裝載機(jī)裝料部位，形成多次碾壓拌合，每日澆筑工作完成后，利用推土機(jī)將滑落四周的砂石向上打堆，使其重新形成錐體。4.3材料加熱針對施工期氣溫特點(diǎn)，我們在施工中優(yōu)先考慮對攪拌用水進(jìn)行加熱，首先對水加熱比較簡單，同時(shí)由于加熱水同加熱骨料相比，在重量與溫度均相等的情況下，水可以把5倍的熱量帶入到拌合物內(nèi)，所以能有效地提高拌合物溫度。攪拌用水加熱在常溫施工用蓄水池中進(jìn)行，冬季施工時(shí)進(jìn)行了加蓋封閉，采用投放功率4kw的電熱棒10-16只進(jìn)行加熱，從每晚19點(diǎn)打開至次日施工后逐步關(guān)停，確保

10、水溫恒定在701，打開電熱棒個(gè)數(shù)以當(dāng)晚氣溫決定，在加熱蓄水池中設(shè)置溫度計(jì)，由專人值守保證拌合用水溫度，保證混合料鋪筑到模板中的溫度不低于10。4.4保溫養(yǎng)護(hù)措施由混凝土冬季施工原理可知，混凝土澆筑后如果立即受凍，其力學(xué)性能和耐久性能將明顯降低。若澆筑的混凝土能夠經(jīng)過一定程度的養(yǎng)護(hù)，使其強(qiáng)度達(dá)到或者超過抗凍臨界強(qiáng)度，此時(shí)混凝土具有早期抗凍能力，此后受凍將不會(huì)對混凝土產(chǎn)生不利影響，說明在冬季混凝土施工中保溫及養(yǎng)護(hù)措施是確保道面內(nèi)在質(zhì)量的關(guān)鍵。我們在養(yǎng)護(hù)中采用的是綜合養(yǎng)護(hù)法養(yǎng)護(hù)，通過采取攪拌用水加熱、延長攪拌時(shí)間、運(yùn)輸車輛覆蓋保溫、在混合料中摻入一定比例的防凍組份等措施，使混合料澆筑以后的溫度達(dá)到了

11、10以上。通過蓄熱保溫或人工加熱，使混凝土在澆筑后有一個(gè)短暫的正溫養(yǎng)護(hù)階段，即使在終凝后氣溫降至0以下，但依靠防凍劑的作用，混凝土在負(fù)溫中仍可繼續(xù)硬化。4.4.1新澆筑混凝土前期養(yǎng)護(hù)混凝土做面完成一段，在用手指輕壓表面無痕跡時(shí)，隨即采取縱橫方式各噴灑養(yǎng)護(hù)劑兩遍，待養(yǎng)護(hù)劑成膜后，采用塑料布覆蓋保濕，然后加蓋1層土工布、1-3層棉氈、1-2層厚彩條布，面層保溫覆蓋物同時(shí)將模板全部包裹在內(nèi)保溫，覆蓋厚度視當(dāng)日氣溫和混凝土溫度而定。覆蓋后，早期利用水泥水化反應(yīng)過程產(chǎn)生的熱量進(jìn)行自養(yǎng)護(hù)，保證在早期硬化期的最低溫度不低于5，同時(shí)保證其受凍臨界強(qiáng)度不小于2.5MPa，前期養(yǎng)護(hù)時(shí)間7d。4.4.2新澆筑混凝土

12、后期養(yǎng)護(hù)每日9時(shí)以后，氣溫逐漸回升至5以上正溫時(shí)，將覆蓋物揭開晾曬，必要時(shí)可在表面噴灑少量水養(yǎng)護(hù)，下午15時(shí)過后氣溫降至5以下時(shí)，仍采用塑料布覆蓋保濕，同時(shí)加蓋棉氈等保溫材料，厚度不少于2層，后期養(yǎng)護(hù)直至達(dá)到28d齡期。4.5其它措施1）在倉位底部增鋪保溫塑料布。2）混合料攪拌時(shí)間較常規(guī)施工延長50%，混合料坍落度控制在2m范圍內(nèi)。3）依據(jù)當(dāng)日氣溫調(diào)整作業(yè)時(shí)間，每日在正溫時(shí)開始混凝土澆筑，保證完成做面工序時(shí)的混凝土溫度不低于5。4）冬季施工的測溫范圍：大氣溫度，水泥、水、砂子、石子等原材料的溫度，混凝土出罐溫度、入模或上墻溫度，混凝土入模后初始溫度和養(yǎng)護(hù)溫度等。5）新舊道面連接部位脹縫寬度不能

13、按照常溫施工狀態(tài)下留置，應(yīng)充分考慮冬季施工的混凝土在來年最高氣溫到來后的膨脹度，避免新舊部位膨脹擠破。4.6施工注意事項(xiàng)1）每日施工結(jié)束后，將攪拌站配料斗中的剩余材料全部放空，堆至料場覆蓋。2）為避免加熱水與水泥直接接觸產(chǎn)生假凝或形成團(tuán)塊，攪拌時(shí)調(diào)整材料投放順序，先讓水與骨料預(yù)拌，然后投入水泥開始正式攪拌。3）為減少熱量損失，混凝土混合料的攪拌、運(yùn)輸和鋪筑等工序應(yīng)緊密銜接，盡量縮短其間隔時(shí)間。運(yùn)料過程中應(yīng)對混合料予以覆蓋保溫。4）混凝土混合料鋪筑后應(yīng)盡快振實(shí)、做面，表面有泌水現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)清除。5）水和砂、石料投入攪拌站前與混合料出料時(shí)的溫度測定，每臺班應(yīng)不少于3次。6）混凝土板養(yǎng)護(hù)過程中，最

14、初兩晝夜應(yīng)每隔6h測溫一次，以后每晝夜不少于2次。7）各項(xiàng)測量和保溫情況的資料、試件代表地段及其強(qiáng)度等均應(yīng)詳細(xì)記錄，作為工程驗(yàn)收時(shí)的依據(jù)。5質(zhì)量結(jié)果自檢及抽檢小梁28d平均抗折強(qiáng)度值為6.1MPa，滿足設(shè)計(jì)不小于5.0MPa的要求；凍融試驗(yàn)結(jié)果滿足設(shè)計(jì)F300要求。在竣工驗(yàn)收中，依據(jù)民用機(jī)場飛行區(qū)工程竣工驗(yàn)收質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)（MH5007-2000）要求，對完成工程進(jìn)行了實(shí)測實(shí)量檢查驗(yàn)收，其中保證項(xiàng)目合格率達(dá)到了100%，一般項(xiàng)目合格率達(dá)到了93%以上，同時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場鉆芯，試樣劈裂抗拉強(qiáng)度換算抗折強(qiáng)度達(dá)到了6.0MPa，進(jìn)一步證明了冬季混凝土的施工質(zhì)量。6結(jié)束語在冬季進(jìn)行水泥混凝土施工，一般都是在遇到特殊情況后才采用，其投入成本高，產(chǎn)出低，推廣價(jià)