謝鈞
【摘要】道路橋梁在冬季的施工建設受氣候影響具有一定特殊性,特別是混凝土的冬季施工,它的澆筑質量會直徑影響道橋建設質量。基于此,本篇文章針對冬季道橋建設中混凝土的施工工藝進行介紹,分別從配制、保溫、澆筑、養護等方面闡述混凝土的冬季施工。希望能給今后冬季澆筑混凝土的建筑工人提供一些幫助。
【關鍵詞】道橋建設;冬季;混凝土;施工工藝
前 言:
作為一個國土面積大部分位于溫帶的國家,我國的冬季有著比較長的寒冷期,這會給道橋建設中的混凝土施工環節帶來不利影響。當混凝土在平均氣溫5℃以下的天氣里連續施工5天時,則可被看作進入冬季施工階段。冬季施工具有一定特殊性,因此要保證道橋建設工期及質量,就需要在傳統施工工藝基礎之上結合氣候條件進行混凝土施工改良,采用科學合理的施工工藝開展混凝土配制、澆筑及養護工作,以避免因溫度差造成混凝土裂縫。
1.混凝土澆筑前的準備工藝
1.1混凝土冬季澆筑難點
第一,冬季溫度低,水化反應緩慢,當溫度低于0℃時,水花反應停止,混凝土的強度也就不再增加。第二,溫度低于5℃時,需要在原有施工工藝基礎上對混凝度實施保溫、增溫,避免受凍,以保證混凝土強度達標。第三,混凝土冬季澆筑由于防范技術滯后易引發質量問題。第四,寒流侵襲易造成混凝土水分的大量流失,影響澆筑質量。
1.2冬季澆筑方案設計
冬季進行混凝土澆筑設計需要充分考慮施工地區的氣候信息,收集最低溫度、持續低溫時間等數據并以此為基礎讓設計人員在冬季施工前完成澆筑方案,同時由于季節特殊性,澆筑方案設計需備注、說明出冬季混凝土澆筑易出現的狀況,方便澆筑環節的各方交流,為混凝土冬季施工提供保障。
1.3澆筑工人及場地的準備
首先管理人員加強現場檢修,做好積水排除工作,同時截斷外界水源,方便人員車輛通行。其次必備好冬季施工的保溫設備,特別是用于混凝土加熱、保溫的設備。最后做好工人培訓,對冬季施工的重難點進行講解、說明,便于工人整體把握。
2.混凝土配制工藝
2.1原料選擇比
原料質量差或配比不合理是影響冬季混凝土澆筑質量的重要因素之一,因此想確保冬季混凝土澆筑質量,首先要從原材料的選擇、配制著手。冬季環境特殊,原料的擇取應以標號≧42.5硅酸鹽水泥為主,嚴查選料質量,同時水泥用量應該≧300kg/m3。因為此類水泥水熱反應較快,短時間內就可以達到預期強度效果。
2.2輔料選配
混凝土骨料選擇在冬季需進行優化,要檢查其中是否有冰雪等異物。同時注意冬季混凝土骨料不能選擇有活性的材料,防止水化反應中骨料發生變化。冬季混凝土配制需要注意水質,道橋建設時有酸性水或污水用作混凝土攪拌的情況,這會給水化帶來影響或造成強度增加,因此混凝土的配制應選擇潔凈的水。此外冬季配制混凝土在顆粒收集環節需注意盡量選擇膨脹系數近似且縫隙不多、硬度較好的顆粒,這可以減少水花過程中由于體積收縮所產生的裂痕。
3.混凝土保溫工藝
3.1 混凝土加熱工藝
保證混凝土的冬季澆注溫度最主要的辦法是在攪拌時加熱處理原材料,這也是從根本上解決混凝土低溫的辦法。主要的操作工藝是混凝土使用熱水來進行攪拌和澆筑。首先在混凝土攪拌場地安裝鍋爐,鍋爐蒸汽的排放主要利用兩根支管,一端連接攪拌站水池,一端連接預制場地,通過鍋爐燃燒蒸汽釋放來提升水溫,需安裝閥門、溫度計等相關控制設備來管理水溫。攪拌站水池上應安裝經密封處理的頂棚,減少熱量流失,如圖1所示。如鍋爐加熱法還無法保證混凝土材料的溫度,施工人員可采用人工加熱的方式,通過在水池底部安裝電熱管來進行通電加熱,具體原理類似于鍋爐加熱。
圖1 蒸汽加熱示意圖
3.2保溫運輸工藝
運輸途中的熱量耗損是混凝土溫度降低的原因之一,這多是由于運輸時間長、車中有積水等情況所致。這一環節中混凝土的保溫措施主要有以下幾種:①加強澆筑現場工作管理,盡量縮短運輸車等待時間。②事前清潔運輸車,防止低溫殘留物影響混凝土溫度。③通暢運輸交通,避免運輸拖延。
4現場澆鑄工藝
4.1外加劑的適當添加
混凝土澆筑前,除做好材料保溫、保證材料配制比符合冬季施工要求外,還可以在混凝土中適當添加防凍劑等外加劑。混凝土攪拌環節依實際來定量添加防凍劑能夠保證低溫度下混凝土的硬化,確保混凝土在一定時間里達到硬度規定。
4.2混凝土體的溫度保持
攪拌混凝土,水泥會通過化學反應釋放熱量,因此可以通過采取保溫措施或添加熱水的方式保持混凝土整體溫度。混凝土澆筑作業完成后,如不采取措施混凝土溫度會迅速下降造成凍結是混凝土強度得不到保障,這時施工人員就可以選擇在混凝土構件表面覆蓋保溫材料,注意不要太厚重造成構件表面破壞,也不能太薄達不到保溫效果。保溫材料的覆蓋可以讓混凝土在適宜的溫度里慢慢凝結、硬化,從而保證澆筑效果。
4.3搭設暖棚
如果保溫材料無法滿足混凝土硬化所需的溫度,那么可以搭設暖棚并在暖棚上配置一個臨時設備以持續提供熱源,該加熱設備的溫度控制應保持在10℃以上。混凝土澆筑的邊緣位置可以放置些塑料布,頂棚放置一些草袋再覆蓋塑料布。當混凝土的強度可以抵抗凍害后,暖棚便可以拆除。
5.養護及拆模工藝
5.1蒸汽法養護
這種養護工藝主要是通過鍋爐燃燒提供蒸汽,蒸汽透過管線在養護棚內對混凝土進行保溫,這種操作工藝適合水灰比較低的混凝土養護工作,相比暖棚養護法它更容易讓混凝土達到設計要求。但是對于水灰比較高的混凝土,則養護效果有限。在養護期間,養護人員需定時測量養護溫度,防止溫差過大。如已經出現此類情況,要立即覆蓋保溫,降低混凝土減溫速度和約束應力,提高其機構抗力。
5.2拆模工藝
拆模環節需要等到混凝土的抗凍強度和拆模強度達標之后才能進行。冬季的混凝土拆模工序同樣受溫度影響較大,當混凝土同周邊環境的溫差在10℃-15℃之間時,拆模完成之后需立即保溫混凝土表面。如果混凝土之前是采用暖棚養護,拆模時外界溫度又低于0℃,那么應等到混凝土溫度逐漸冷卻至5℃以后再將模板拆除。從施工經驗來看,混凝土冬季水花化快,混凝土在這一過程中放熱會使下層混凝度升溫,因此要努力保證混凝土內部溫度同溫差變化相平衡,從而防止裂縫出現。
小 結:
綜上所述,混凝土冬季施工受溫度影響極大,因此在進行道橋建設時,要根據施工地區氣候特點,結合施工條件及質量要求對混凝土的施工工藝進行調整和改良,在配制、攪拌、澆筑、養護等施工環節認真做好保溫防風措施,確保混凝土在適宜的溫度下水化和硬化,以減少裂縫發生了,降低凍害程度,最大限度的保證混凝土澆筑質量,確保道橋建設在寒冷季節的順利施工。
參考文獻:
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