浅析高寒地区砼生产施工质量控制.doc

精品word文档 值得下载 值得拥有----------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

浅析高寒地区砼生产施工质量控制
于洪清 贾广明 孙彦元
山东电力建设第二工程公司 济南
[摘 要] 本文针对内蒙古鄂温克电厂（2×600MW）一期工程在冬季施工过程中采取的措施执行情况，总结了高寒地区冬季混凝土在生产、浇筑、施工等方面的方法和方案，并以发电机基础施工为例, 介绍了相应的措施，为以后同类工程的施工，积累了大量宝贵经验。
[关键词] 高寒地区 混凝土 施工质量控制
引 言
鄂温克发电厂位于内蒙古自治区呼伦贝尔市鄂温克族自治旗境内， 厂址区域位于欧亚大陆东部中纬地带，属寒温带大陆性季风气候。主要气候特点为冬季漫长，夏季温凉短促，冬季干旱多大风，秋季降温急骤，霜冻早。场地冻土为季节性冻土，标准冻结浓度为2.60m。年平均气温-1.5℃，平均最低气温-48.5℃，每年9月15日至来年4月15日为取暖期。
由于高寒条件下对混凝生产、浇筑、保护等诸多施工过程造成极大限制，在高寒条件下会出现混凝土浇筑时冻结堵塞泵管、成品混凝土强度降低,内外温差过大造成断裂；对施工的安全性、稳定性造成极大影响。
一、施工准备
进入冬季施工前，首先检查施工用水管网系统，特别是水泵和阀门等，要对其进行保温和维修；检查搅拌楼的管网系统，确保疏水畅通，系统保温完善；搅拌站的添加剂、外加（防冻）的设备装置、水箱加热设备等采暖供热系统应在冬季施工前做好加热准备工作；所有的机动车辆应及时做好换油工作，加防冻液，以备冬季施工之用；备好充足的岩棉、草袋、棉被、塑料布等保温材料；与当地气象台站保持联系，及时接收天气预报，防止寒流突然袭击。
二、具体工艺措施
1、钢筋工程
在冬季，由于气温较低，特别是在零下温度条件下，钢筋力学性能发生变化，具有冷脆性，因此冬季施工过程中，钢筋在运输加工过程中注意防止撞击，刻痕等缺陷。
钢筋焊接，冬季在负温条件下焊接钢筋，应尽量安排在室内进行，如必须在室外焊接，其环境温度不宜低于-20℃，风力超过3级时应有挡风措施，焊接施工时必须做好防止火花飞溅，如周围使用防火岩棉，下部使用铁皮接住掉落火花；焊后未冷却的接头应进行保温，严禁碰到冰雪。负温电弧焊与常温电弧焊相比，应首先选择好焊接参数。焊接时必须防止产生过热、烧伤和裂纹等缺陷。坡口焊时焊缝根部、坡口端面以及钢筋与钢垫板之间应熔合良好。焊接过程应经常除渣。为了防止接头过热，宜采用几个接头轮流施焊。加强焊缝的宽度应超过V型坡口边缘2～3mm，其高度也要超过2～3mm，并平缓过渡至钢筋表面。烟囱筒壁电渣压力焊如环境温度低于规范时，在筒壁外围使用棉被保温材料围上；其他工程钢筋接头如环境温度低于规范时采用机械连接。
2、混凝土工程
混凝土的冬季施工要求：
　　（1）混凝土冬季施工的材料储备保温。为避免入冬以后进料困难、砂石料在料场或运输过程中受冻，砂石料应在入冬前组织进场；砂石料应在入冬前进行盖上10cm以上的草袋以及棉毡或采取其它措施，必须保证砂石料不受冻，在场地内搭设帐逢,沙子底部铺设蒸汽管道,防沙子结块。同时防止出现冰雪、冻块进入搅拌机内，给混凝土温度带来损失；防止过大的冻块堵塞砂石料输送带；防止部分冻块进入搅拌机内会很难被粉碎、溶化，严重影响混凝土质量；水泥、外加剂应在库房或暖棚内进行保温，禁止对其进行直接加温；冬季温度过低，应提前做好水源储备并防止污染。
　　（2）混凝土拌和料的加温。在对搅拌站进行搭设温棚保温、砂石料保持正温的情况下，混凝土拌和料要加温，拌和水加热温度根据混凝土拌和物混合温度和计算控制。
　　（3）混凝土的拌和。混凝土拌和料的投料顺序：1）砂石料进拌和机加90%的水进行搅拌1min；2）水泥、外加剂进拌和机进行搅拌1．5min以上并补充剩余10%的水分；砂石料与水泥、外加剂分开进料斗，必须以此防止水泥、外加剂接触热水发生水泥“假凝”现象；拌和时间适当延长，以防止出现：a）混凝土颜色不均匀、外观质量问题；b）防止材料间热交换时间过短，混凝土和易性和施工性能差。
　　（4）混凝土的运输。各种混凝土运输车、混凝土输送泵以及管道在使用前必须用热水清洗加温；保证运输过程顺畅、运输速度快速；混凝土泵安装后要加保温采暖棚，管道用棉毡包裹保温；管道在使用前后用热水冲洗干净，防止混凝土残料在管道内冻结、影响畅通。
　　（5）混凝土的浇筑。旧混凝土要冲洗干净，并进行加温，包括模板、钢筋均必须采取有效措施如暖棚进行加温至10℃以上方可进行混凝土浇筑；尽量减少因施工操作引起的混凝土拌和物温度损失，如减少混凝土暴露时间、及时对混凝土予以保温。
　　（6）混凝土的温度监控。建立温度检测制度、指定专人负责，建立完整的检测记录。在冬季施工中外加剂的选用具有防冻、引气、减水等功能的复合性外加剂，采用5～25mm连续级配碎石粗集料与水泥配合，施工中防冻效果良好，能够满足现场冬季施工的要求。
冬季施工的混凝土，为了缩短养护时间，一般应选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，水泥标号不宜低于42.5Po号，且混凝土中掺加早强剂及防冻剂，按照冬季施工要求及早对防冻剂进行试配选型。混凝土中掺加早强剂，当混凝土的温度降至0℃时，其抗压强度不得低于抗冻临界强度。为了减少冻害，应将配合比中的用水量降低至最低限度。办法是：控制坍落度，加入减水剂，优先选用高效减水剂。
混凝土的拌制，搅拌楼砂子安装了暖气管排，对混凝土搅拌用的砂子进行保温。根据砂子料仓壁的长度和宽度，选用φ133×4.5的无缝钢管，制作成暖气管排，安置在料仓上。

对搅拌楼外加剂罐进行保温，采用保温被、电热毯、保温被、防水篷布等四层保温。

对泵车泵管用专用保温板（合成热量塑材）进行保温，以减少混凝土热量的流失。
在搅拌站附近装设2t锅炉热水炉一台，用水加热，保证了搅拌楼和砂子的保温效果，将搅拌楼全部进行封闭，皮带间装设4个暖气片，搅拌机平台设有暖气管道，同时有恒温装置，温度保证在10℃左右；搅拌楼供水系统设有热水泵经联箱混合后向搅拌机供水，温度控制在65℃左右，沿途管道及阀门设施均采取保温措施。在-20℃低温环境下，经测试，砼出机温度保证在15度以上，确保搅拌楼能够正常搅拌混凝土。混凝土原材料加热采用加热水的方法，当采用标号小于42.5Po号的普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥时，拌合水温度不得超过80℃；当采用标号≥42.5Po号的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，拌合水温度不得超过60℃。拌制掺外加剂的混凝土时，如外加剂为粉剂，可按要求掺量人工投入，如外加剂为液体，使用时应先配制成规定浓度溶液，然后根据使用要求，用规定浓度溶液再配制成施工溶液。严格控制混凝土水灰比，由骨料带入的水分及外加剂溶液中的水分均应从拌合水中扣除。 混凝土拌合物的出机温度不宜低于15℃，入模温度不得低于10℃。骨料必须清洁，不得含有冰雪及冻块。
混凝土的运输和浇筑，冬季施工运输混凝土，选择最佳运输路线，缩短运距，使热量损失尽量减少。混凝土搅拌车覆盖保温材料，减少热量损失。混凝土在浇筑前，应清除模板和钢筋上的冰雪和污垢。浇筑基槽垫层混凝土时，基土应先进行保温，以免混凝土遭冻。分层浇筑厚大的整体式结构时，已浇筑层的混凝土温度，在未被上一层混凝土覆盖前，不应低于计算规定温度，也不得低于5℃。
大体积混凝土施工，首先搭设排架作为骨架，再采用帆布封闭后内部安装临时暖气，保证暖棚内环境温度达到5摄氏度以上。具体施工方案（以汽轮发电机基础为例）如下：
1、排架搭设
沿基础四周外侧0.5m搭设双排脚手架，考虑人员施工方便，高度从8.2m～18m。排架间距1.2×1.0m，大横杆步距1.2m，外侧满设剪刀撑。南北方向间距3.0m用钢管搭设简易屋架，屋架上用钢管间距1.5m搭设檩条。

2、在脚手架外侧采用帆布封闭，帆布加工时上边留设绑扎眼，用12#铁丝把帆布与排架绑扎到一起。为保证能够提高环境温度，需全面封闭。
3、临时暖气安装考虑综合利用材料，临时采暖采用DN159mm管道。气源来自启动锅炉房蒸汽，末端设疏水器。沿双排架从高度8.5m开始，设四道。
4、对施工完的汽轮机基础混凝土用塑料薄膜和棉被覆盖进行保温，以防温差大混凝土收缩裂纹。
混凝土的养护，根据现场条件，冬季施工混凝土的养护，优先选择蓄热法养护，即浇筑后的混凝土周围用保温材料严密覆盖，利用预加的热量和水泥的水化热量，使混凝土缓慢冷却，并在冷却过程中逐渐硬化，当混凝土温度降至0℃时可达到抗冻临界强度或预期的强度要求。蓄热法施工的同时，可在混凝土中掺加防冻剂，以延长硬化时间和提高抗冻害能力。根据本地区冬季气温条件，对于不易采取蓄热保温养护的混凝土工程，如梁柱、雨蓬及薄壁结构等，亦可采取负温混凝土施工：将拌合水预先加热，使经过搅拌后的混凝土于出机时具有一定的零上温度，在拌合物中加入防冻剂，使混凝土在负温中硬化。烟囱上部混凝土施工如环境温度低于规范时及时掺加防冻剂。
地下混凝土基础越冬保护施工，普通混凝土基础结构，如磨煤机基础、主厂房独立基础等，采用回填土保温，回填土选用干燥的砂土，不得灌水回填。填土厚度大于当地的平均冻深1.77m，所以普通混凝土基础至少回填2m砂土保温防护。
水工构筑物等薄壁混凝土结构，机力通风冷却塔水池底板和循环水泵房水池底板用积雪覆盖保温，收集积雪填入池体内，所填积雪厚度不得小于800mm，积雪总量600m3左右。为确保保温效果，现场水池外侧周围可用土做围挡；
结束语
通过本施工工艺的改进与完善，高寒施工条件下混凝土浇筑施工质量进一步得到保证，大大降低了混凝土浇筑时冻结堵塞泵管、成品混凝土强度降低,内外温差过大造成断裂，钢筋力学性能变弱，冷脆性加大等质量缺陷，用较低的投入保证了施工效率及安全性，降低了成本损耗，保证了工程质量，也顺利完成生产任务，为同类型地区的施工积累了宝贵资料。
参考文献：
1、电业安全工作规程（发电厂和变电所电气部分）DL408-91。
2、《电力建设安全工作规程》DL5009.1-2002
3《冬季施工混凝土质量验收规范》
4 《建筑施工手册》第四版
5 《电力建设施工及验收技术规程》
6《DL/T869-2004火力发电厂焊接技术规程》
作者简介：
1、 于洪清，男，1965年，汉族，从事电力建设二十六年
2、 贾广明，男，1974年，汉族，从事电力建设十五年，中国电机工程学会会员。
3、 孙彦元，男，1970年，汉族，从事电力建设十八年。