浅谈夏季混凝土施工.pdf

2 0 1 4 年第 2 期 西南公路X 1 NA NGO NG L U 浅 谈 夏 季 混 凝 土 施 工 周 琴 ( 四川川交路桥有限责任公司 四川广汉6 1 8 3 0 0) 【 摘要 】 探讨半干燥气候及炎热气候环境下的混凝土施工。通过原材料温度控制措施、混凝土的拌制 温度控制措施、混凝土运输及浇筑的温度控制措施来控制混凝土的温度。加强夏季混凝土箱梁的养护，同时 从技术和组织上采取措施，从而保障混凝土施工质量。 【 关键词 】 混凝土施工；温度控制 ；养护措施 【 中图分类号 】U 4 1 5 + 6 【 文献标识码 】 A 1 工程概况 本项 目为丽攀高速C1 2 合 同段倮果金沙江特大 桥，其桥跨组合为 1 2 0 + 2 3 0 + 1 2 0 m预应力砼三跨连续 钢构 。主 桥采 用单箱 单 室截 面 ，丽江岸 引桥 为 4 x 5 0 m+ l x 3 9 m预应力 简支 T 梁 ；攀枝花岸 引桥为 3 3 9 m预应力简支 T 梁 + 1 x 2 0 的现浇箱梁 。左幅桥 梁起点 K 4 3 + 3 4 0 5，止 K 4 4 + 2 0 2 5 ，全长 8 6 2 m；右 幅 桥 起 点 为 K 4 3 + 3 3 9 9 5 ，止 点 K 4 4 + 1 9 7 6 5 ，全 长 8 5 7 7 m。左 右 幅箱 梁 顶板 宽 均 为 1 1 7 5 m，底 板 宽 7 5 5 m，外 翼 缘 悬 臂 长 2 1 0 m，箱 梁 顶 板 横 坡 2 0 ；0 块高 1 4 8 m箱梁腹板在墩顶厚 1 2 m，箱梁 腹板按 0 7 m、0 6 m、0 5 m三种厚度设置 。 2 地理位置及气候 本项 目所在地区位于四川省西南部攀枝花市境 内 ，线路位于攀西裂谷 中南段，山原峡谷地貌 。区 域属亚热带气候 、半干燥气候、具有夏季长 、昼夜 温差大、降雨量集 中、日照多、蒸发量大、年平均 气温 1 9 2 2 0 3 o C。最热在 5 月 ，平均气温2 7 6 是本省最热 的地方 。 3 夏季混凝土施工 夏季气温较高 ，气候炎热 ，对混凝土施工较为 不利。首先 ，在混凝土的浇筑过程中，当混凝土的 温度升高时 ，为了保持浇注作业所需要的坍落度 ， 混凝土的用水量要增大。同时，温度升高 ，混凝土 拌和物的坍落度损失速度加快，这些情况都使混凝 土的用水量提高，进而导致收缩增大，强度降低。 同时较高的温度加快 了混凝土的凝结，混凝土的运 输会更加困难 ，施工裂缝也可能会出现。尤其当风 速较高时，在修整过程中更容易出现收缩裂缝；其 次，较高温度下的混凝土早期强度增长较快 ，极易 出现 因水化热 过大 而产生 热开裂 ，同时混凝 土 内部 水分蒸发和散失较快 ，会导致干缩裂缝增加 ，2 8 d 可能达到的强度会相应降低。再次增加混凝土的养 护工作量和养护难度 ，如果养护不到位 ，极有可能 产生表面开裂 ，严重影响混凝土的耐久性 。 为保障混凝土施工质量 ，夏季混凝土施工应按 照以下有关指标规定指导施工 ：C 6 5 混凝土坍落度 一 般控制在 1 9 c m左右 ，混凝土人模温度 3 0 ， 混凝土 入模 前 的模 板和钢筋温 度 4 0 ，混凝 土内 部温度 和表 面温度之 差 、表 面温度 和环境 温度之差 2 0 ( 箱体凝土不宜大于 1 5 )，混凝土带模养 护期间的内部最高温度不宜大于6 5 c C，养护用水温 度和混凝土表面温度之差 1 5 ，混凝土拆模时内 部温度和表面温度之差、表面温度和环境温度之差 2 0 ，混凝土养护时间要保持混凝土表面处于湿 【 收稿 日 期 】 2 0 1 3 1 2 2 6 【 作者简介 】 周琴 ( 1 9 8 0 一 )，男，四川广汉人，大学本科 ， 助理工程师，主要从事道桥施工管理工作。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 西南公路 润状态不得少于 1 4 d 。根据混凝土施工的实际工艺 和混凝土本身的特点 ，夏季混凝土施工主要从原材 料、拌制、运输 、箱梁养护用水 、混凝土的现场浇 筑以及修整 、混凝土的养护和拆模等几个主要方面 进行控制，具体措施如下： 3 1 原材料温度控制措施 (1) 对拌和站的料堆应采取搭设有防雨和防晒 顶棚，防止阳光直射骨料而导致原材料温度升高； ( 2) 拌和站内应设有降温冷却水泵和水管， 在骨料温度较高时采用喷水降温方式进行冷却 ； (3)对于胶凝材料采取在罐体外涂刷反光涂 料，减少罐体的吸热性能，或在罐体外包裹防晒布的 方式进行遮阳，外加剂等罐体采取覆盖遮阳处理； (4)施工用蓄水池顶部设计遮 阳防晒顶棚 ， 防止太阳暴晒，保证拌和用水温度不受影响；必要 时在水池内加放冰块，降低拌和用水水温； (5)严格进场材料检验 ，主要控制地材 ( 砂 石 )的含泥或粉尘含量，减水剂的性能等 ，保证混 凝土本身质量。 3 2 混凝土的拌制控制措施 为了控制混凝土的出仓温度 ，混凝土拌制时应 采取措施控制混凝土的温升 ，并一次控制附加水 量 ，减小坍落度损失 ，减少塑性收缩开裂 。在混凝 土拌制过程中采取以下措施： (1)对施工配合 比进行设计优化 ，使用减水 剂或 以粉煤灰取代部分水泥以减小水泥用量 ，最大 可能的降低混凝土 自身的水化热； (2)施工前进行拌合系统计量设备 的标定 ， 保证各种原材料计量准确 ，防止出现计量不准而影 响砼本身质量； (3)严格按照配合比进行施工，严禁擅 自调 整施工配合比； (4)严格按照混凝土施工操作规程 ，先投细 骨料和外加剂，加水搅拌均匀后再投粗骨料 ，为保 证混凝土拌和均匀 ，水化充分 ，混凝土的搅拌时间 不得少 于 1 2 0 s ； (5)在进行混凝土的搅拌生产前 ，除对用于 混凝土生产 的原材料进行常规检验外 ，还需对各种 原材料进行温度测试 ，详细测出原材料的温度 ，如 水泥 、粉煤灰 、碎石 、水 、外加剂等原材料 的温 度 ，在首盘混凝土试拌前必须对拌和物的温度进行 6 R 计算，初步确定拌和物的出机温度T l 。 根据原料温度推算拌和后混凝土的温度可按下 式进行 ： n= + ) + C ( n附 + ) + C( W t + W m) 式 中 ： 一 混凝土拌和物的出料温度 ( )； 一 固体 材 料 (水 泥 及 骨 料 )的平 均 比热 ( k J k g )，取 0 8； 一 骨料重量 ( k g)； 一 骨料温度 ( )； Wc 水泥重量 ( k g)； 一 水泥温度 ( c c)； c 一水的比热 ( k J k g o C)， 取4 2； 一 骨料表面含水量 ( k g)； 乃一骨料表面水温度 ( )； 一 混凝土拌和用水量 ( k g)； Wm一混凝土拌和用水温度 ( )。 上式估算出的温度 ，未考虑水泥水化热和搅拌 过程 中机械能转 化 为热能 的影 响 ，所 以实 际出料 温 度要比计算温度高。 由上式可见 ，要降低混凝土拌和料的温度 ，首 先应降低原材料 的温度 ，特别是降低 比热最大的水 和 用量 最 多 的骨料 的温 度 。因此 ，所 采 取 的措 施 是 ：一是采取遮阳措施防止混凝土骨料温度升高 ， 二是降低拌合用水温度 。在炎热季节或大体积混凝 土施工时 ，可以用冷水或掺加冰块来代替部分拌合 水，达到有效的降低拌和料的温度； ( 6)根 据混 凝 土 出机 后 经过输 送 ( 或运 输 ) 环节过程产升的温升 ( 经验统计值 )，计算混凝土 的人模温度 T 2 。将混凝土的入模温度和规范要求的 最 高不超 过 3 0 ，进 行 比较 。 当 T 2 3 0 时，必须采取冷却水进行混凝土的试拌。 在试拌前同样按上述的步骤进行拌和物的温度计算 和 比较 ； (7)在 施工过程 中及 时对计算 的拌 和物 出 机 、人模温度 、实测的拌和物出机 、入模温度和原 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 周琴：浅谈夏季混凝土施工 材料 的温度 、气温进行对 比和分析 ，以便更好的掌 握和控制混凝土的温度。 3 3 混 凝土的运输 混凝土的运输包括从拌和站至人模过程 ，在炎 热的夏季，外界气温和阳光将使混凝土在运输过程 中吸热升温和造成坍落度损 失而加快水化引起凝 结 。需采取必要的措施减少运输过程 中的混凝土坍 落度损失，具体措施如下 ： (1)对于高温季节里长距离运输混凝土的情 况 ，可以考虑搅拌车的延迟搅拌，以24 r mi n 转速 搅拌 ，使混凝土到达工地时仍处于搅拌状态； (2)使用 的混凝 土运输车罐 体外涂 白色油 漆 ，增强罐体表面的反射能力 ； (3)加 强设 备检 查 ，保证混 凝土 的运输 能 力 ，同时保证施工便道平坦通畅，缩短运输时间； ( 4)输送泵进行混凝土浇筑时，在现场搭设混 凝 土输送车使用 的遮 阳棚 ，混凝 土泵管上可包敷 3 0 mm厚土工布、海绵等保水材料并经常喷水保持湿 润 ，以减少混凝土拌和物因运输而造成温度回升。 3 4 混凝土的浇筑 (1 )加强施工组织 ，合理配置资源，根据运距 合理安排罐车数量和施工人数，加快施工速度 ，保证 在砼初凝前完成，同时减少外界环境的影响时间。 ( 2)作好施工计划 ，合理安排浇筑时间 ，以 避免在 日最高气温 时浇筑混凝土 。在高温 干燥季 节，晚间浇筑混凝土受风和温度的影响相对较小 ， 且可在接近 日出时终凝 ，而此时的相对湿度较高 ， 因而早期干燥和开裂的可能性最小 ，混凝土可在夜 间气温较低时浇筑。 (3) 加强混凝土施工过程控制。完善相应的 砼记录表格 ，对砼性能测试记录、砼灌注记录、砼 拆模和养护记录等内容要进行全过程监控和记 录， 记录资料作为质量控制的重要资料保管和存档。 ( 4)混凝土浇筑前检查降温设备和温控措施是 否落实到位，如不到位坚决制止混凝土灌注施工。 (5)夏季混凝 土浇筑前及过程中加强对拌和 物坍落度 、含气量 、入模温度 、水胶比、泌水率等 性能进行测试并记录砼的性能指标 ，首盘混凝土必 须测量，以后每隔2 h 1 量一次 ，不满足要求的不浇 注入模。夏季混凝土浇筑时间不得超过初凝时间。 ( 6)砼到达现场后 ，在卸料前使罐车高速旋 转 2 03 0 s ，将拌和物搅拌均匀 ，然后下料。 ( 7)与砼接触的各种工具 、设备和材料等 ，如 浇筑溜槽、输送机 、泵管、砼浇筑导管、钢筋和手推 车等，不要直接受到阳光曝晒，必要时应洒水冷却。 ( 8)严格控制混凝土的 自由下料高度不超过 2 O m，高度 大于2 O m时应通过 串筒或溜槽辅助下 料 ；同时根据混凝土流动度合理布置布料管 ，保证 布料均匀。 ( 9)控制砼的一次摊铺厚度不大于6 0 c m，堆 积高度不超过 1 O m，分层连续进行，中间停顿时间 不得超 过 9 0 mi n 。 (1 0)加强混凝土的振捣 ，保证混凝土均匀密 实。混凝土浇筑后，随即振捣，振捣时间要合适。振 动时移动间距不应超振动器作用半径的 1 5 倍 ；与侧 模 应保持 51 0 c m的距 离 ，插入下层混凝 土 5 l O c m，使上下层混凝土结合牢固；振捣以混凝土表 面停止沉落，或沉落不显著，呈现平坦、泛浆，振捣 不再出现显著气泡，或振动器周围无气泡冒出为度。 (1 1 )在旧混凝土表面浇筑新砼时，除对旧混 凝土表面凿毛处理外 ，用水将旧混凝土结构冷却 ， 使混凝土接触面温度低于 3 0 ，与新浇混凝土温度 基本相当 。 (1 2)混凝土浇筑前，对钢筋、预埋件等进行 洒水降温。 3 5混凝土的修整 在炎热气候条件下浇筑砼时 ，砼应精心计划 ， 应连续、快速的浇筑及时进行修整。 (1)要求配备足够的人力、设备和机具 ，以 便及时应对突发不利情况。 (2)准备一定 的遮挡 材料 ( 篷布 、土工布 等 )，在砼浇筑完成后搭设遮阳棚 ，防止在修整过 程中表面凝 固过快而影响修整质量，防止可能出现 的干缩开裂 。 (3)混凝土浇筑完成后根据混凝土的凝固程 度及时对结构物外露部分进行抹面压光处理 ，要求 去除表面浮浆 ，抹面不少于三次，防止表面干缩裂 缝的出现 ，抹面过程中严禁采取洒水抹面和掺加水 泥 收面。 3 6 夏季 混凝 土箱梁 的养护 夏季浇筑的混凝土 ，由于外界环境温度较高 ， 如养护不当 ，会造成混凝土水化加快而导致强度降 6 9 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 西南公路 低和温度裂缝产生。同时表面水分过快蒸发而出现 塑性收缩裂缝，最终将影响混凝土结构安全。 研 究 表 明 ：砼 表 面 水 分 蒸 发 速 度 如 超 过 0 S k g ( m h)时就可能出现塑性收缩裂缝 ，当超 过 1 0 k g (r n 2 I 1 )就需要采取适 当措施 ，如冷却 砼 ，向表面喷水或采用防风措施等 ，以降低表面蒸 发速度 。 (1)在修整作业完成后 ，混凝土早期养护可 使用喷雾器喷洒或养生液养护 ，避免表面过 量洒 水，使用覆盖物时，不得直接接触混凝土表面。 (2)混凝土初凝后立即进行养护 ，混凝土养 护优先采用蓄水养护方法 ，连续养护。水温与混凝 土表面温差不得大于 1 5 ，并应严格遵守国家标准 规定的养护龄期，不少于 1 4 d 。 (3) 对箱梁 的养护采用二级梯次养护 ，养护所 用水需从金沙江抽至承台，承台到箱梁表面将 近 1 0 0 m，加上金沙江水浑浊。养护用水抽至承台水池 后 ，用化学剂絮凝剂将浑浊的金沙江水经化学反应 变清澈 ，常用絮凝剂分为无机、有机高分子絮凝剂 和天然生物高分子絮凝剂三大类。水经过简单沉淀 后 由承台经塔吊上的水管抽至 0 块的配重水箱里 ， 配重水箱用于合拢段的配重。主桥箱梁的养护分两 类 ：一类是拆模前的喷水和覆盖养护，喷水水管水 平安装在箱梁的内外腹板上，主要 已内外侧模倒角 处为基准向下布置 ，间距为2 m一排水管向下排列， 每根水管接头处安装手把开关 ，相邻的喷水水管的 眼孔交叉分布，可以控制喷水量的大小 ，顶板和底 板用草甸覆盖洒水养护 ；二类是拆模后 ，在混凝土 表面喷射养护剂 ，养护剂又称养生液，是一种涂膜 材料 ，喷涂于混凝土表面形成薄膜 ，使表面最大限 度地完成水化作用 ，达到养护的目的。 (4)加强混凝土的测温工作 ，每个工作班测 温不少 于 3 次 ，对 于气温 3 5 以上 时应加 大测温 频 率 ，及 时采取措施保证混凝土 的质量 。 ( 5)未达一定强度不应承受荷载 ，当混凝土 7 0 强度达到2 5 MP a 前，不得使其承受行人运输工具 、 模板 、支架及脚手架等荷载。 (6)模板的拆除控制 ，拆模时间控制得是否 合理直接影响到混凝土表面是否会产生收缩裂缝。 夏季混凝土结构要严格控制拆模时间 ，尽可能晚拆 模。根据测量的混凝土内部温度与测量的外界气温 的差值来确定拆模时间，当气温与混凝土内部温度 两者差值小于2 0 这段时间才可以拆模 ，同时模板 拆除应满足混凝土强度最小不低于2 5 MP a，并经施 工技术人员和监理工程师同意后进行 ，操作时应按 顺序分段进行 ，严禁猛撬 、硬砸或大面积撬落和拉 倒 ，并注意混凝土表面及棱角不至于因拆模而受损 伤 ，拆模后混凝土表面暴露时间不宜太长，避免温 度变化引起开裂。因此 ，在拆模后及时包裹塑料薄 膜并继续使用滴水管洒水养护。 4 保护措施 4 1 技术保障 把夏季混凝土施工的质量要求 、检查内容和检查 方法等转换为作业标准，实现科学施工，规范施工。 施工前组织制订夏季混凝土施工专项方案，对 于关键工序实施施工前技术交底 、施工过程中现场 旁站制度。加强对现场施工人员的技术培训 ，制定 定人 、定 岗 、定 责 、定 期 、定 点 的检 查制度 ，实现 现场施工 的可控性 。 4 2组织保障 成立质量监控小组 ，建立值班制 度 ，责任 到 人 ，分片包保 。在夏季施工期间定期检查 ，对发现 的 问题及时整改 。 (1)6 墩柱养护小组 负责丽江岸中跨和边考质量监控和 日常的养护 工作，发现问题应及时处理和上报。 ( 2)7 墩柱养护小组 负责攀枝花岸 中跨和边考质量监控和 E t 常的养 护工作，发现问题应及时处理和上报 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m