北引總干渠烏北段糖廠壓力涵混凝土冬季施工質(zhì)量控制

蒲道巍，趙佳欣，孫 旭，宋 妍

(黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱 150080)

北引總干渠烏北段糖廠壓力涵混凝土冬季施工質(zhì)量控制

蒲道巍，趙佳欣，孫 旭，宋 妍

(黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱 150080)

烏北段糖廠壓力涵(5+977)是尼爾基水利樞紐配套工程黑龍江省引嫩擴(kuò)建骨干工程的重要組成部分。為了保證北引正常供水，壓力涵的施工工期只能安排在渠道停水期間。經(jīng)多方協(xié)商后確定，施工期間渠道具體停水期從10月1日凌晨開(kāi)始至翌年4月20日止。低溫季節(jié)(冬季)澆筑混凝土對(duì)防凍要求很高，需從控制混凝土出機(jī)口溫度，保證入倉(cāng)溫度，注重養(yǎng)生期溫度等方面采取相應(yīng)措施。

防凍防裂;出機(jī)口溫度;混凝土成熟度;冬季養(yǎng)生;綜合蓄熱法

1 基本資料

1.1 工程概況

烏北段糖廠壓力函(5+977)是尼爾基水利樞紐配套工程黑龍江省松嫩平原引嫩骨干工程擴(kuò)建的重要組成部分。其主要工程量:土方開(kāi)挖1.12萬(wàn)m3，土方回填0.68萬(wàn)m3，混凝土0.32萬(wàn)m3。

1.2 氣象

多年平均氣溫1℃ ～4℃，自10月下旬至翌年4月上旬氣溫低于0℃，區(qū)內(nèi)極端最低氣溫為－42℃ ～－37℃，極端最高氣溫為36.3℃ ～39℃，一般9月中下旬出現(xiàn)初霜，無(wú)霜期120 d～150 d。最大凍土厚度2.0～2.9 m，凍結(jié)期在5個(gè)月以上。

表1 氣象特征統(tǒng)計(jì)表

1.3 工程要求

經(jīng)多方協(xié)商后確定，施工期間渠道具體停水期從10月1日凌晨開(kāi)始至翌年4月20日止，其中可用于常溫施工的時(shí)間約30 d，大部分時(shí)間是低溫條件下進(jìn)行施工。為了保證渠道來(lái)年正常供水，需在一個(gè)停水期內(nèi)，完成渠道段涵洞混凝土澆筑。渠道段涵洞工程量約總工程的4/5，工期短，任務(wù)重。

冬季(低溫)混凝土施工，需從控制出機(jī)口溫度，保證入倉(cāng)溫度，注重養(yǎng)生期溫度等方面采取相應(yīng)措施，防止混凝土早期受凍。

2 溫控方式

工程區(qū)最冷月平均氣溫低于－10℃，屬于嚴(yán)寒地區(qū)。本次設(shè)計(jì)采用綜合蓄熱法，確保混凝土施工質(zhì)量。其具體做法:

控制混凝土配合比，加入引氣劑和早強(qiáng)劑;注重混凝土出機(jī)口溫度，混凝土粗、細(xì)骨料提前24 h進(jìn)入拌和暖棚，拌和水水溫控制在40℃(溫度太早，將造成混凝土假凝);加強(qiáng)混凝土初期保溫，總共搭設(shè)了兩個(gè)暖棚，一個(gè)為混凝土拌和暖棚，另一個(gè)澆筑養(yǎng)生棚。

為了減少混凝土運(yùn)輸過(guò)程中周轉(zhuǎn)次數(shù)，并降低溫度損失，采用泵送混凝土。待拆模后，涵洞體利用水體保溫，水源為地下水。工程位置處地下水位很高，且含水層屬于強(qiáng)透水層(滲透系數(shù)k=100 m/d)。

3 熱工計(jì)算

綜合蓄熱法溫度要求見(jiàn)表2。

表2 保溫采暖溫度要求表

3.1 室外計(jì)算溫度

低溫季節(jié)的室外計(jì)算溫度計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式:

式中:ta為室外計(jì)算溫度;te為歷年最冷月平均溫度;ty為歷年絕對(duì)最低溫度;單位均為℃。

工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)日平均氣溫低于－30℃時(shí)，不宜進(jìn)行混凝土施工。據(jù)表1，故12月、1月及2月不宜室外施工。經(jīng)計(jì)算室外最低溫度為－23.74℃。

3.2 出機(jī)口溫度

大體積混凝土的澆筑溫度，在寒冷地區(qū)不宜低于5℃。出機(jī)口溫度按下式計(jì)算:

式中:T0出機(jī)口溫度;TB，p混凝土入倉(cāng)溫度;Ta暖棚內(nèi)恒定的溫度;單位均為℃。θ數(shù)值為:混凝土裝、卸和轉(zhuǎn)運(yùn)，每次θ=0.032;混凝土運(yùn)，θ=At。(A 系數(shù)，t時(shí)間，min)

混凝土運(yùn)輸采用泵送，取Ta=10℃，則:T0=11.6℃，即混凝土出機(jī)口溫度不低于11.6℃。

3.3 拆模時(shí)間

混凝土成熟度達(dá)1800℃·h作為混凝土允許受凍標(biāo)準(zhǔn)，并以此確定拆模時(shí)間。養(yǎng)生棚內(nèi)的溫度tg=10℃，普通硅酸鹽水泥混凝土，據(jù)桓仁公式 :N=∑(tg+x)Δτ，則計(jì)算拆模時(shí)間為Δτ=5 d?？紤]到風(fēng)險(xiǎn)，確定實(shí)際拆模時(shí)間為7 d。

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)施工，本設(shè)計(jì)方案在糖廠壓力涵混凝土防凍防裂方面，取得顯著效果。并且，施工簡(jiǎn)單，便于管理，投資經(jīng)濟(jì)合理。

［1］ 中水東北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司.SL303－2004水利水電工施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京:中國(guó)水利水電出版社，2004.

TV523

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1007－7596(2011)05－0046－02

2011－02－22

蒲道巍(1984－)，男，湖南懷化人，助理工程師;趙佳欣(1985－)，女，黑龍江綏化人，助理工程師;孫旭(1986－)，男，黑龍江加格達(dá)奇人，助理工程師;宋妍(1983－)，女，黑龍江哈爾濱人，助理工程師。