李 軍
(山西省公路工程質量檢測中心,山西太原 030006)
參考工程所在地多年氣溫資料,當室外晝夜日平均氣溫連續5天穩定低于5℃時,應將這5天中的第1天看作是工程實施冬季施工作業的初始日;一旦氣溫開始轉為暖和的時候,也就是說最后一個5天的每日平均氣溫一般都維持在5℃之上的時候,可將這個5天中的最末一天看作是工程冬季施工作業的終止日。
1)依照實際的物資需求工程量來組織保溫材料、設備、機器、工具以及外加劑等等提前進入施工場地。
2)進行攪拌站以及鍋爐房等等需加熱使用的裝置的有效搭建,并實施相應的管道敷設施工,針對各類型加熱設備以及相關的加熱材料需實施可靠性檢查,確保其在施工過程中的安全使用。
3)就變壓器的實際容量實施合理的計算,并將電源設備進行有效接通。
4)由于是冬季施工,則需就施工現場的臨時供水管道做好相應的管道保溫以及防凍工作。
5)依照規范以及標準,針對冬季工程施工中混凝土所摻的外加劑實施合理的試驗與試配的具體工作,并在此基礎上得出正確的混凝土施工配合比。
1)在選擇水泥這種材料的時候,應該首要選用硅酸鹽材質的水泥或者普通的硅酸鹽水泥,需要注意的是應用于水泥中的摻合劑,其對混凝土自身所具備的抗滲性能以及抗凍性能有著一定影響,具體來說,混凝土施工中使用的水泥標號應不小于42.5,實際的水灰比需不大于0.5。
2)在混凝土的施工中,要將骨料進行有效清潔,使其中不得摻雜有冰雪之類的凍結物和容易發生凍裂情況的礦物質。當混凝土結構中摻有一定量的鈉離子以及鉀離子等等防凍劑時,不可將活性材料混雜在骨料中,預防出現堿—集料發生反應的情況出現。
3)冬季進行混凝土施工的時候,需依照具體的施工方法來優化選擇各類型添加劑,在此,需注意的相關事項有含氯鹽容易腐蝕鋼筋,所以,應選用無氯鹽防凍劑,若是要在非承重墻中使用含氯鹽的外加劑則需采取一定的防銹保護措施,譬如說使用氯鹽阻銹劑等等防銹材料。
4)在選擇拌合水材料的時候,一般選擇的是純凈的天然水或可以飲用的自來水來當作是主要的混凝土拌合水。為了減少凍害,應將配合比中的用水量降至最低限度。辦法是:控制坍落度,加入減水劑,優先選用高效減水劑。
5)混凝土原材料的保溫,加熱。a.水:在環境溫度處于+5℃ ~-5℃之間時,將水加熱到+40℃ ~+60℃;環境溫度處于-5℃ ~-10℃之間時,將水加熱到+40℃ ~+80℃;混凝土拌合站設置加熱用熱水棒及蒸汽鍋爐,并與貯水箱相連,混凝土拌合時自貯水箱直接抽水作為拌合用水,貯水箱表面覆蓋棉被以減少熱量損失。b.骨料:砂、石料亦制定保溫措施,在環境氣溫較高時,砂、石料蓄熱采用覆蓋棚布的方法進行保溫,在中午溫度較高時敞開吸熱,溫度較低時及時覆蓋蓄熱。在環境溫度較低需增加骨料及砂的溫度時,采用直接對拌合用料加熱的方法來保證拌合后的混凝土溫度。骨料及砂均采取自蒸汽鍋爐接引蒸汽管道,然后連接插入砂及骨料中的蒸汽花管,直接向砂及骨料排放蒸汽的方法加熱。
3.2.1 外加劑
1)外加劑的選擇。冬期施工中,從本工程的結構類型、性質、施工部位以及外加劑使用的目的來選擇外加劑。選擇中應考慮:a.改善混凝土的和易性,減少用水量,提高拌合物的品質,提高混凝土的早期強度;b.降低拌合物的凍結冰點,促使水泥在低溫或負溫下加速水化;c.促進早中期強度的增長,減少干縮性,提高抗凍融性;d.在選擇外加劑的時候應當重視其對混凝土后期強度所造成的相應影響,還有外加劑對鋼筋腐蝕以及其對環境造成的一定影響。
2)外加劑的試驗。在施工過程中使用的外加劑技術指標需嚴格遵循相關的質量規范要求,并必須配備有產品質量合格證。若是針對已經進入施工現場的外加劑材料存在疑問的時候,則應該進行材料試驗的補做,在確保其質量合格以后才可投入到施工過程中。一般來說,外加劑成分的具體檢驗內容涵蓋有純度以及成分、濃度、含量等等多項,特殊的時候,需依照具體的氣候情況以及使用需求、結構類型、養護方法通過試驗確定外加劑的摻加量。
3)外加劑的管理。冬季施工攪拌混凝土使用的外加劑配置和摻加應設專人負責,認真做好記錄。各種外加劑要分置于標識明顯的容器內,不能使其發生混淆情況。
3.2.2 混凝土的拌制
1)在進行冬季施工的時候,混凝土攪拌站必須嚴格遵循試驗室所提供的實際的配合比通知單來實施生產行為,不可以自行將所給出的配合比進行修改。2)在開始攪拌以前,應使用熱水將攪拌機沖洗10 min左右,冬季施工中進行攪拌所需的時間大約為在常溫情況下所需的攪拌時間的1.5倍。3)在實施攪拌施工的時候,具體的操作順序為石→砂→水→水泥以及摻合料→外加劑。在施工生產的過程當中,應當指派專門人員來監督和負責骨料倉下料操作,及時將砂石凍塊等等雜質清除掉。4)將骨料以及砂中所攜帶的水分由拌合水中有效去除掉,并針對粉煤灰的最大取代值實施嚴格合理地控制。5)必須隨時測量拌合水的溫度,水溫控制在(50±10)℃,砂子溫度控制在20℃ ~40℃,保證水泥不與溫度不小于80℃的水直接接觸。
3.2.3 混凝土的運輸
混凝土罐車采取保溫材料包裹,保證混凝土在運輸中,不得有表層凍結、混凝土離析、坍落度損失等現象。保證運輸中混凝土降溫速度不得超過5℃/h,保證混凝土的入模溫度不得低于5℃。嚴禁使用有凍結現象的混凝土。
3.2.4 混凝土的澆筑
1)澆筑混凝土前及時將模板上的冰、雪清理干凈。做好準備工作,提高混凝土的澆筑速度。在混凝土泵體、料斗、泵管上包裹阻燃草簾被。2)在混凝土澆筑時要對入模溫度進行測量。
3.2.5 混凝土的養護
1)養護措施十分關鍵,正確的養護能避免混凝土產生不必要的溫度損失。在冬季施工條件下必須采取冬季施工測溫,監測所顯示的結果中混凝土的內外溫差不應大于25℃。
2)在針對混凝土進行合理養護的時候,可以采用綜合蓄熱法養護以及蓄熱法養護等等相應的養護措施,同時,還可以選用塑料薄膜加蓋保溫草簾來實現對混凝土的養護,合理控制冬季溫度過低所導致混凝土內外溫差,預防受凍情況的出現。
3)綜合蓄熱法實際上就是將蓄熱保溫跟一定量的防凍劑有機地結合在一起來對混凝土實施養護,其具體的實施方法為:a.柱混凝土養護:將50 mm厚的聚苯板設置在鋼柱模板的背楞之間,當將整個模板支設完成以后,采用鐵絲針對阻燃氈簾實施有效固定,使其處于外側位置,且確保所有的轉交位置都可實現合理的搭接。b.頂板、梁混凝土養護:對頂板以及梁位置的混凝土進行保溫處理的時候,應當使其的下層與建筑物緊密地貼在一起,周圍(整層高度)通過在腳手架上附加橫桿滿掛彩條布,梁板邊沿上綁草簾被。將塑料布覆蓋于新澆筑完成的混凝土表面上,然后再將兩層氈簾被蓋至其上,就邊角這些較為薄弱的地方來說,或者是迎風面位置,需在其上進行氈簾被的有效加蓋,并實現良好搭接。
4)相關注意事項。在進行測量放線操作的時候,若是必須將溫度為5℃的保溫材料掀開的時候,則應當在實施完放線操作以后便立即將其蓋好;針對墻上口以及柱上口這些保溫甚為薄弱的區域需先實施一層塑料布的合理覆蓋,然后再在其上覆蓋兩層小面積塊的氈簾被,并壓緊填實,將周圍一圈都密封好。-15℃是混凝土的最低初期養護溫度值,若是未能達到這個具體的溫度條件,則需及時加蓋氈簾被來進行混凝土保溫。
3.2.6 拆模
把條件相同的同養護試塊遞交給試驗室,對其實施有效的試塊強度查驗。若混凝土未達到受凍臨界強度均不得拆除保溫加熱設備。混凝土冷卻到5℃,且超過臨界強度并滿足常溫混凝土拆模要求時方可拆模。
1)設專人檢查拌和用水、骨料的溫度,每工作臺班4次。測溫人員將每天測溫情況通知拌和站負責人,出現異常情況立即采取措施。2)在攪拌站設立暖棚,混凝土攪拌運輸車采用帆布包裹,混凝土的運輸時間應盡可能縮短。3)混凝土澆筑選擇在白天氣溫較高時進行,并盡量縮短施工周期,在澆筑樁基混凝土時避開一天中氣溫最低的時間。
1)混凝土的拌和與運輸措施同樁基施工措施。2)混凝土澆筑盡量避免風雪天氣。澆筑混凝土前,先用人工清除模板內和鋼筋上粘附的冰、雪。3)系梁混凝土澆筑完畢,在表面鋪設塑料布,并在其上覆蓋草簾、麻袋或其他保溫材料,保證混凝土在正常溫度下硬化。拆模后立即將系梁側面用土進行回填。4)保證有兩組試塊與系梁同條件養護,保證同條件養護試塊的養護條件同現場結構養護條件一致。
1)混凝土的拌和與運輸措施同樁基施工措施。
2)當日平均氣溫低于-5℃時,停止立柱、蓋梁的混凝土澆筑工作。
3)混凝土澆筑過程中,通過調節水溫來保障其澆筑溫度均勻,避免澆筑溫差過大,增大內部裂縫的產生。
4)避免夜間和氣溫驟降時拆模,并且混凝土強度應大于受凍臨界強度時才可拆模,拆模后及時采用塑料薄膜包裹后再用棉被或土工布包裹并密封,綁扎牢固,14 d以后方可拆除。
5)拆模后和養護過程中設專人定期檢查混凝土表面是否受凍、粘結、收縮、裂縫,邊角是否脫落,施工縫處是否有受凍痕跡。
1)混凝土的拌和與運輸措施同樁基施工措施。2)混凝土澆筑完畢后梁頂拉毛工作盡量安排在白天進行,要事先預測澆筑結束時間,避免在夜間等低溫情況下進行拉毛。3)梁板采用鍋爐房、蒸汽養生;否則,不得施工。4)鋼絞線張拉時氣溫不宜低于-15℃。
1)混凝土的拌和與運輸措施同樁基施工措施。2)涵洞墻身澆筑后要用塑料布或土工布整體包裹,防止通風。
[1]JTG B01-2003,公路工程技術標準[S].
[2]JTG/T F50-2011,公路橋涵施工技術規范[S].
[3]向中富,鄒毅松,楊壽忠.新編橋梁施工工程師手冊[M].北京:人民交通出版社,2011.
[4]馮斌進.冬季施工保證措施[J].山西建筑,2011,37(2):105-106.