吳昊 劉帥 夏雨
摘 要 結(jié)合山東地區(qū)冬季氣候特點(diǎn),對(duì)橋梁下部結(jié)構(gòu)物采取保溫蓄熱措施,探討混凝土施工質(zhì)量控制的技術(shù)要點(diǎn),確保冬期施工中混凝土早期不受凍、強(qiáng)度正常發(fā)展,可為其他類似工程的冬期施工提供借鑒。
關(guān)鍵詞 冬期施工;混凝土;質(zhì)量控制
引言
冬期施工天氣寒冷,升溫取暖易引發(fā)安全事故,一旦防寒保溫稍有疏漏就會(huì)產(chǎn)生混凝土受凍、結(jié)構(gòu)疏松、強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)等工程問題;同時(shí),風(fēng)、雪天氣較多,施工條件及環(huán)境惡劣,是工程質(zhì)量事故的多發(fā)季節(jié),而且質(zhì)量事故具有隱蔽性和滯后性,即工程是冬天干的,大多質(zhì)量問題、隱患在春季才開始暴露出來,因而給事故處理帶來很大的難度,輕者進(jìn)行修補(bǔ),不僅給工程帶來損失,而且影響工程的使用壽命[1]。
根據(jù)山東青島地區(qū)往年氣溫資料,各月溫度變化呈正態(tài)分布型,1、2月份最低;最冷月份為1月份,平均氣溫為-1.0℃,歷年極端最低氣溫-16.9℃(1931年1月)。冬期施工天數(shù)較短,氣溫相對(duì)不是很低。為確保冬期施工中混凝土早期不受凍、強(qiáng)度正常發(fā)展,同時(shí),盡可能實(shí)現(xiàn)施工作業(yè)安全與節(jié)能減排的目標(biāo)。針對(duì)墩柱等下部結(jié)構(gòu)物的工程特點(diǎn),通過蓄熱保溫模板改造,有效控制混凝土澆筑與水化過程中的熱量損失,從而保證混凝土強(qiáng)度的正常發(fā)展。
1模板保溫措施
墩柱具有表面系數(shù)小,早期強(qiáng)度要求不高、水化熱利用率高等特點(diǎn),其保溫主要采用蓄熱法。為充分利用混凝土的水化熱,在鋼模板肋槽內(nèi)粘貼5~10厘米(依據(jù)肋高)保溫板(苯板或擠塑板),外包白鐵皮的方式對(duì)鋼模板進(jìn)行保溫改造。具體措施為:在進(jìn)入冬季施工前,按照鋼模板的肋槽尺寸,對(duì)保溫板進(jìn)行切割、粘貼,其外包裹白鐵皮,可用鋼筋將其固定于鋼模板上,并用聚氨酯發(fā)泡劑填充白鐵皮邊緣與模板的空隙處。此外,需預(yù)留出合模安裝的位置[2]。
2混凝土質(zhì)量控制要點(diǎn)
2.1 混凝土原材料控制
膠凝材料:對(duì)于大體積結(jié)構(gòu)物,在良好保溫的前提下,可采用單摻或雙摻礦物摻和料的措施可調(diào)整混凝土配合比。但對(duì)于尺寸較小的結(jié)構(gòu)物或?qū)崿F(xiàn)較高的早期強(qiáng)度,應(yīng)該降低粉煤灰摻量、適當(dāng)提高水泥用量。
砂石料:混凝土原材料中水的比熱容最大,一般是其他固體材料的4~5倍,因此要做好冬期施工混凝土砂石料的儲(chǔ)備工作,砂需提前控水,防止上凍夾帶冰屑??扇看娣庞跀嚢枵痉忾]的料倉內(nèi)保溫,如果溫度低于-10℃需覆蓋篷布保溫或采取其他保溫措施[3]。
減水劑:氣溫較低時(shí)混凝土強(qiáng)度發(fā)展較慢,因此減水劑應(yīng)取消或減少緩凝組分。若無必要(水膠比極低)可選用減水率低的減水劑,避免滯后泌水、引氣過量等問題。
2.2 混凝土拌制及運(yùn)輸
當(dāng)環(huán)境溫度過低,不能滿足混凝土制備要求時(shí),可采用熱水拌制的方式,從而提升砼拌制初始溫度。實(shí)際水溫應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)現(xiàn)場骨料溫度及環(huán)境溫度進(jìn)行熱工計(jì)算,水加熱溫度不宜高于60℃。對(duì)蓄水池采取保溫措施,在鍋爐中循環(huán)加熱。采用加熱水溫拌制混凝土?xí)r投料順序如下:先將水和砂石拌勻,再加水泥、粉煤灰和外加劑,以免水泥與熱水直接接觸,施工中保證不讓水泥直接受熱,并比常溫?cái)嚢钑r(shí)間適當(dāng)延遲30s~60s,混凝土拌合物的出機(jī)溫度不宜低于10℃?;炷敛捎霉捃囘\(yùn)輸,多裝快運(yùn),少停留,少倒運(yùn)?;炷凉捃嚳刹捎帽赜筒及瑪嚢韫揶D(zhuǎn)速盡可能的慢些,最大限度地減少運(yùn)輸過程熱損失[4]。
2.3 混凝土澆筑
混凝土澆筑應(yīng)盡量安排在白天且氣溫較高時(shí)段進(jìn)行,混凝土入模溫度不低于5℃。在澆筑前,應(yīng)清除模板和鋼筋上的冰雪和污垢,并使用暖風(fēng)機(jī)在模板內(nèi)部加熱鋼筋和鋼模板,使模板內(nèi)保持正溫。待混凝土澆筑完成后,墩柱頂口及蓋梁、柱系梁頂面覆蓋保溫。保溫措施:首先在表面覆蓋一層塑料布薄膜,再覆蓋兩層棉被,最后再用篷布進(jìn)行覆蓋、包裹嚴(yán)密,減少內(nèi)部溫度損失。
2.4 模板拆除及混凝土養(yǎng)生
混凝土澆筑完成后,可根據(jù)結(jié)構(gòu)物的實(shí)測(cè)溫度數(shù)據(jù)以及同條件養(yǎng)護(hù)試件的強(qiáng)度,確定適宜的拆模及保溫蓄熱時(shí)間。拆模時(shí),混凝土內(nèi)部最高溫度與環(huán)境溫差不應(yīng)超過20℃。拆除模板后,立即對(duì)墩身、頂部進(jìn)行包裹養(yǎng)護(hù),采用塑料薄膜將墩柱圍裹,搭接不少于20cm,再采用兩層再生棉包裹綁扎,最后外面套塑料布或篷布包裹綁扎嚴(yán)密[5]。
3結(jié)束語
冬季作為全年溫度最低季節(jié),施工作業(yè)及各材料性能受溫度影響較大,質(zhì)量事故發(fā)生率較高,負(fù)溫環(huán)境下混凝土強(qiáng)度發(fā)展慢、易受凍害。橋梁下部結(jié)構(gòu)物冬期施工的重點(diǎn)控制在于混凝土入模溫度、模板溫度、拆模過程引起的升降溫速率以及頂面的防風(fēng)保溫等。通過對(duì)冬期施工混凝土質(zhì)量控制要點(diǎn)分析,并提出保溫模板改造的施工工藝措施,對(duì)保證冬期混凝土強(qiáng)度發(fā)展、提高橋梁建設(shè)質(zhì)量具有重要意義。
參考文獻(xiàn)
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[2] 陳浩,黃爽,潘春龍,等.嚴(yán)寒地區(qū)負(fù)溫條件下超大底板混凝土施工技術(shù)[J].施工技術(shù),2016(23):14.
[3] 陳誠,鄭鵬程,陳紹龍,等.針對(duì)嚴(yán)寒地區(qū)負(fù)溫環(huán)境中混凝土施工技術(shù)研究[J].施工技術(shù),2017(46):531.
[4] 王丕祥,李吉興.冬季施工條件下混凝土性能試驗(yàn)分析[J].山西建筑,2015(32):100.
[5] 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范:JTG/T3650-2020[S].北京:人民交通出版社,2020.