炎热气候下混凝土施工技术.doc

炎热气候下混凝土施工技术
科威特国（以下简称“科国”）位于亚洲西北部，阿拉伯半岛东北端，北纬28至30、东经46至48间，属大陆性沙漠气候，全年气温变化大，雨量稀少，有砂暴和风暴。5~10月天气炎热，尤其是7、8月间，极端最高气温可达51℃（1964年1月l2日），湿度较低，相对湿度为10%~20%。11月至次年4月天气暖和，平均为16%~20%，其中12月至次年2月为冬季，极端最低温度-6℃。
该地区昼夜温差可达30℃以上，冬夏最大温差在50℃以上，年降雨量约130mm，降雨次数少，时间短，雨量大。雨停数分钟后即烈日当空，极易引起混凝土表面开裂。
第1章 高温季节混凝土浇筑
科威特建筑工程大多由美、英等国家设计，技术标准和规范多用美、英体制。科国规定自5月1日~9月30日为建筑施工的高温季节。为保证混凝土施工质量，发包单位专门制订了若干措施和规定，要求承包单位遵守：
当室外阴影温度达到或超过37℃时，应作为高温季节施工，并采取相应措施。
高温季节施工混凝土的搅拌用水，应冷却至0℃~15℃间，如在水中加入冰块，灌筑前使其全部融化成水，且冰块所化之水应计算在水灰比中。
集料应置于通风处，避免阳光直晒。
所有模板和钢筋，均应避免阳光直晒，并应洒水降温。
混凝土搅拌车或输送车，不得在阳光下曝晒，并随送随用。
混凝土浇灌后必须采取降温措施，使其最高水化升温不超过35℃。
根据当地气象台预报，在阴影气温达43℃和严重砂暴或大雨时不得浇灌混凝土。
此外，在混凝土施工时间安排上，一般尽量安排夜间工作。5～9月份上午9时到下午3时，除非提供保证质量的可靠措施，经业主监理工程师书面批准，否则不得浇灌混凝土。
第2章 高温季节混凝土养护
第1节 4种养护方法
由模板覆盖——即不拆模。
用溪水材料（用当地麻袋布）覆盖表面，浇水养护，是混凝土湿润。
以不透水材料（如所料薄膜）覆盖密封，紧贴混凝土表面，阻止空气和水分蒸发。
采用混凝土养护液喷洒于暴露表面。
混凝土浇灌后，根据上述4种方法，可单一或综合应用。
应避免“干”与“湿”的交替作用，特别应避免使用“冷水”浇到“干热”的混凝土表面，以防构件表面因急剧温变产生表面裂缝。
应避免强风直吹混凝土表面，使干燥空气很快带走混凝土表面水分而失水开裂。
对较大体积的构件，表面刚脱模时温度很高，应避免浇冷水养护。此时，一般是在怀除侧模的同时采用喷洒养护液，然后覆盖湿麻布，外裹塑料薄膜的综合措施。
拆模后的混凝土，在适当的温、湿度下养护至少7d。
混凝土养护液是一种乳白色的液体，经喷雾器人工喷洒，均匀覆盖在混凝土表面上，可起到阻水作用。
在科威特海滨工程中，曾使用一种水基混凝土养护液“CONCURE WB”，据产品说明书介绍，美国材料与试验协会ASTMC309-74规定混凝土表面水分允许失水量0.55kg/m2，美国联邦规范TTC-800A为0.39kg/m2，而CONCURE WB喷洒量在245mL/m2时，在与规范同样的试验条件（温度、湿度）下混凝土表面水分损失量仅为0.17kg/m2，低于上述两标准的规定值。
根据海滨工程施工记录，一般喷洒量为l60~270mL/m2。海滨工程混凝土搅拌厂试验室提供的资料表明，及时喷洒养护液的混凝土，其湿重损失仅为未喷混凝土湿重的13%。图3-22-1为养护液喷洒时间对混凝土水分损失的影响。
同时，该试验室提供的资料还表明：置于室外的喷过养护液的试块，3d龄期强度值为28d龄期的57%；7d龄期的强度值比未喷养护液但放在水中养护同龄期试块强度值高3%；但在两种养护条件下的试块，28d龄期强度值基本相同。
第2节 养护注意事项
第3节 混凝土养护液的使用
第3章 混凝土施工缝的设置
第1节 "放任"手法
对混凝土温变裂缝的处理手法，一种是采用增强刚度或强度，增加配筋的措施，以防结构裂缝，这是“约束”的手法；另一种采用多设缝的方法化大体积为小体积混凝土，以减少水化热及以后的温变，并将裂缝引导到设计的接缝上去，这是“放任”的手法。根据当地气温高，温差大等条件，施工采用了“放任”手法。
第2节 施工缝位置
我国《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204一92）明确规定施工缝不得任意设置。且施工缝宜留在结构受剪力较小又便于施工的部位。科国对施工缝位置的要求，似乎没有我国严格，但也要经业主监理工程师同意。
如图3-22-2，大跨度的深梁，浇灌混凝土时将梁沿跨度并垂直于跨度方向切成数段浇灌，分块间隔支模和浇灌，第一次浇灌3块①，拆除侧模后再支②处侧模，然后浇2块②，侧模板可以按分块尺寸配置，不必整梁配置。
第3节 操作要求
施工缝要垂直于梁的跨度留设，不准许留斜缝；在新老混凝土接触面处，要将已浇部分凿除砂浆，使石子外露（但不破碎），冲洗干净并经监理工程师验收同意后，方准浇灌。
第4章 5000m3蓄水池施工实例
第1节 工程概况
科威特海滨工程5000m3地面蓄水池，位于海滨大道临海一侧，作为游览区供淡水使用。池长50m，宽25m，高4.65m，中间设一道隔墙，分两池蓄水。由美国Sasaki公司设计，中国建筑工程总公司施工。采用无梁楼板结构作池底板，池身为混凝土墙板，胁形梁板结构顶板。
第2节 混凝土施工方法
设计时已事先考虑把大体积混凝土分割为小块施工，将整个蓄水池分为底板、墙板顶板3大部分。然后将这3部分再次分割成若干小块。如图3-22-3所示，将底板分为60块，这样可分仓间隔浇灌，组成流水施工。图3-22-4为蓄水池墙板分块施工顺序，只要配置少量的大模板作墙模，用吊车翻模，可隔块流水浇灌，以节省模板和支模材料。顶板和墙板间，在搁置支座上垫双层尼龙薄膜，使顶板在温度变化时可自由变形避免裂缝（图3-22-5）。
混凝士结构由大体积化作小块体积主要是通过3类“接缝”进行分割处理的，这3类接缝是膨胀缝、收缩缝、施工缝，与我国GBJ209-83作法类似，现分述如下：
1.膨胀缝（expansion joint）：膨胀缝承担混凝土的伸胀与收缩，缝宽20mm，嵌以沥青软木等柔性材料。墙板膨胀缝的两侧、底板膨胀缝的上部一侧，各设20mm20mm的封闭层，用沥青材料封闭。所有钢筋在膨胀缝的两侧50mm处切断，不通过膨胀缝，接缝处抗拉强度为零。在墙板的中间，底板的下部设置PVC止水带，以阻止池水渗漏（图3-22-6）。
2.收缩缝（contraction joint）：收缩缝的作用是只缩不伸，钢筋在离缝50mm处切断，设计成抗拉薄弱部位，诱导裂缝在此处发生和扩展，以保分块范围内不出现裂缝（图3-22-7）。
3.施工缝（constrution joint）：施工缝的作用是将大体积混凝土分割成小块浇灌，以减小混凝土块体的绝对胀缩值。在配筋处理上，使拉力筋一半通过接缝，另一半则在接缝外50mm处切断，并以止水带阻水（图3-22-8）。
聚氯乙烯止水带的接头可用电热法烙接，止水带用于底板为240mm宽，用于墙板则为230mm宽，在收缩缝及施工缝处为哑铃式，以承担压缩变形。
第3节 模板施工
5000m3蓄水池模板施工，均用道卡系统（Doka system），墙身模板用该系统配置大块模板，用双肢槽钢作围擦，用l8mm厚多层胶合板作面板，用300mm高的工字形胶合木梁作骨架支模，在现场预配，用吊车就位安装，内外两侧模板用Φ16螺纹钢筋作拉筋固定（此种螺纹钢由钢厂专门轧制，其粗螺纹可配螺帽，不同于我国的结构用螺纹钢），为防止拆模后抽去螺纹拉筋而造成渗漏水，在拉杆中间有一铸铁螺丝套，拆模时抽去螺纹拉筋留下铸铁螺丝套，其两侧圆孔则用高强度水泥砂浆补实。墙板两侧用钢支撑撑在800800500素混凝土块上（图3-22-9）。