水利工程高壓線路塔桿混凝土基礎冬季露天施工技術

陳 月

(遼寧省丹東水文局，遼寧 丹東118001)

1 概 述

內蒙古三座店水庫工程位于西遼河上游老哈河二級支流陰河下游，水庫總庫容3.05 億m3。是一座以城市供水為主，兼顧生態、農業、灌溉用水和發電等綜合利用的大(2)型水利樞紐工程。為節省工程造價，主體工程施工用電采用永臨結合的輸電方案。即在擬定的永久性66 kV敖孤(紅花溝敖包變電所—孤山子鉬礦變電所)輸電線路上，先期架設敖三段，線路全長17.9 km，其中塔桿77 個［1］。

2005 年農田收獲后的初冬開始塔桿基礎鋼筋混凝土施工，2006 年4 月向主體工程提供10 kV電源。本文作者當時是該工程的監理人員，經歷了在嚴寒地區冬季露天澆筑混凝土基礎的全過程，雖然有些條件低于規定值，但工程質量滿足要求，現已運用8 a之久，后續強度還有所增長，證明了這種冬季施工技術是可行的［2］。

2 混凝土塔基冬季施工技術條件

2.1 拌和站布置

為了減少對農田的補償，塔基基坑開挖時間在11 月中旬開始，混凝土澆筑時間在11 月下旬以后，這時的氣溫已達－5 ℃以下，根據設計工程量，配備一臺以柴油發電機為動力的0.4 m3強制式攪拌機，攪拌站為移動式，每個拌合場間隔5 ～7 km。

2.2 防凍劑和減水劑選擇

根據承包人施工經驗，混凝土外加劑選擇了北京慕湖外加劑有限公司生產的MNC－C 型混凝土防凍劑和MNC－A3 型早強減水劑，防凍劑用法與用量見表1。

表1 MNC－C 型混凝土防凍劑摻量表

為了方便施工，防凍劑出廠時分成50 kg大袋和2、3、4、5 kg小袋集裝。早強減水劑摻量是水泥用量的2%，減水劑分成50 kg大袋和2 kg小袋集裝，用戶可選擇使用［3］。

2.3 混凝土原材料準備

砂料:三座店水庫骨料篩分場生產的天然河砂;碎石:5 ～40 mm混合級配玄武巖人工碎石;水泥:赤峰遠航32.5 MPa普通水泥;水:天然河水;鋼筋:鞍山鋼鐵公司生產合格標準鋼［4］。

按每個拌合場承擔的混凝土方量準備砂子、碎石和外加劑，這些材料可以提前運進，用苫布蓋好保護。水泥宜在使用前從水泥廠運出，集中堆放在倉庫內，按需要臨時向各拌合場運送，這樣可保持出廠溫度少受損失，拌合水用鐵箱現場加溫，一般可加溫到30 ～45 ℃，但≤80 ℃。

2.4 混凝土配合比

混凝土設計標號為C20，設計混凝土量約280 m3。考慮到實際條件，確定按體積法配料，即將每罐按100 kg水泥的砂子和碎石重量在手推車上劃出標記。防凍劑按當日預報的最低氣溫摻入?？紤]低溫和施工條件，理論施工配合比照設計配合比高一個標號。每m3混凝土理論配合比見表2。

表2 混凝土理論配合比表 kg/m3

2.5 混凝土施工

2.5.1 混凝土拌合

攪拌前，先用熱水沖洗攪拌機，然后投入砂子、碎石和熱水攪拌1 min，再加入水泥和外加劑攪拌3 min。

2.5.2 混凝土運輸

出灌的混凝土塌落度不宜太大，本工程為3 ～5 cm，出機溫度一般為2 ～3 ℃。農用2 t自卸汽車運輸，當氣溫在－10 ℃以上時，用聚乙烯篷布將車廂包裹，氣溫在－10 ℃以下時車上再加蓋一層保溫綿被［5］。

2.5.3 混凝土澆筑

混凝土運到基坑地點，卸在鐵板上，人工翻拌均勻后入倉，混凝土澆筑溫度一般為0 ～2 ℃。對運輸過程中略有凍結的混凝土可用備用的熱水解凍，再加入適量水泥，人工二次拌后可繼續使用?；炷撩繉愉伭虾穸燃s40 cm，柴油發電機帶軟軸振搗器振搗，每個塔基混凝土澆筑結束后立即對高程面和預埋螺栓進行校準，確認無誤后，在基坑內放置一個自燃碳火盆，加煤量應保持自燃一晝夜以上，最后將基坑上口用蓬布+棉被+篷布蓋嚴防凍，2 ～4 d拆除保溫材料和鋼模，外觀質量檢查合格后填土防凍，頂面填土厚度≥0.6 m。

塔基高出地面的混凝土澆筑。施工過程中有兩個塔基坐落在山坡巖石上，約有1/3 露出地面，對這樣的塔基要選擇風小的好天氣，中午澆筑，施工后增加一層塑料薄膜和一層棉被加強保護。3 d后拆模，并立即把地上部分用塑料薄膜纏裹，然后用一層篷布+兩層棉被+一層篷布嚴密苫蓋。實踐證明－10 ℃左右澆筑的混凝土，3 d強度仍大10 MPa以上，(水工混凝土施工規范規定允許抗凍強度為5 MPa)。

3 混凝土塔基質量檢驗

本工程混凝土澆筑氣溫在－5 ℃～15 ℃，根據氣溫情況，一般2 ～5 d后拆模，監理工程師跟蹤對塔基混凝土外觀逐一查看，對同等條件下施工的混凝土強度用回彈儀進行抽樣檢驗，齡期3 ～5 d強度值＞12 MPa，齡期28 d以后強度均＞22 MPa，滿足抗凍和設計要求，詳見表3。

表3 塔基混凝土不同齡期強度檢測值(回彈儀法)表

齡期28 d以上，抽測35 個塔基的強度值為22.7～35.4 MPa，平均31.8 MPa。

4 結 語

冬季混凝土澆筑，一般都是為了爭取工期而采取的一項措施，《水工混凝土施工規范》SDJ—82 規定大體積混凝土澆筑溫度≥5 ℃，同時還規定日平均氣溫－5 ℃時不應露天澆筑。小體積混凝土一般都參照執行。

本例中混凝土出機溫度2 ℃～3 ℃，再經長距離運輸和受冷風影響，到澆筑前混凝土只有0 ℃～2 ℃，少量的達－1 ℃～－2 ℃，但只要按規定摻入外加劑，嚴格做好對澆筑后的建筑物保溫，混凝土強度可在負溫環境中增長，強度仍能達到和超過規定值，而且隨齡期延長強度還會有增長。本工程使用的早強減水劑和防凍劑是承包人經多年實踐檢驗的產品，效果良好，最低施工氣溫可達－25 ℃。若使用42.5 MPa以上普通水泥會更有利。

［1］黑龍江省寒地建筑科學研究院.JGJ/T104—2011 建筑工程冬季施工規程［S］.北京:中國標準出版社，2011.

［2］蔣元駒，韓素芳.混凝土工程病害與修補加固［M］.北京:海洋出版社，1996:27－35.

［3］董然然.淺談冬季建筑施工應采取的技術措施［J］.黑龍江冶金，2011(03):67－69.

［4］鄒宗賓.論冬季建筑施工應采取的防凍技術措施［J］.黑龍江科技信息，2010(23):78－79.

［5］張保興.大體積混凝土基礎冬季施工技術［J］.長安大學學報:建筑與環境科學版，2003，20(01):33－35.