混凝土在高温环境下滑模综合施工技术

陈明宝 刘祖国

摘要：滑模施工较其他施工方法，在工期、成本上具有一定的比较优势，但如何保证滑模施工在高温、干燥、风大、昼夜温差大等极端气候环境下的混凝土质量是滑模施工成功的关键。本文通过也门工程实例，叙述了混凝土在高温等极端气候环境下的滑模综合施工技术。

关键词：混凝土 高温滑模施工技术

Abstract: the sliding mode construction than other construction method, the cost in time limit, has certain of comparative advantage, but how to ensure the sliding mode construction in high temperature, dry and windy, such as large temperature between day and night, extreme weather in the environment of concrete quality is the key to the success of sliding mode construction. This article through the yemen engineering examples, describes the concrete in high temperature and other extreme climate environment comprehensive construction technology of the sliding mode.

Keywords: concrete construction technology of high temperature sliding mode

中圖分类号：TU74文献标识码：A文章编号：

1.工程概况

也门巴吉尔水泥厂工程，按照中国标准设计施工。其中，生料均化库1座，库顶标高54m，内直径18m，壁厚350mm；熟料库3座，内直径22m，壁厚450mm，库顶标高41.7m；水泥库4座，内直径18m，壁厚分别为450㎜、350mm，库壁顶标高45m；砼强度等级为C30，要求滑模施工。

2.当地环境、材料、技术问题

2.1 该工程地处沙漠地区，气候炎热干燥，年平均最高气温39℃，日最高温度48 ℃，沙尘暴每年发生7～9次，发生时最大风速36m/s，昼夜温差最大20 ℃。

2.2 当地没有成熟的滑模施工经验，尤其是在中午10点至下午3点之间，温度高达48 ℃，夜间混凝土出机温度达到36—37℃，按正常混凝土配合比设计而不采取技术措施，造成：

混凝土坍落度损失快，在1.5小时内混凝土坍落度几乎达到零；

混凝土初凝、终凝时间短，初凝时间为1.5h，终凝时间2.5h。

2.3 目前国内在高温环境下滑模施工一般选用水化热比较低的水泥，并掺适量的粉煤灰和外加剂，而当地均为普通硅酸盐水泥，且早期强度高。

2.4当地砂偏细，模数偏低，一般细度模数为1.8--2，属细砂，加大了水泥用量。

3、需要解决的技术问题

就地建设混凝土搅拌站，需要解决的技术问题：

适合当地环境、材料和设计要求的混凝土配合比的设计，控制混凝土的入模温度，改进滑模施工工艺流程，改进混凝土的养护等技术等。

4、采取的技术措施

4.1 滑模配合比设计技术

4.1.1 选用合适的外加剂

为了解决混凝土初凝、终凝时间短、坍落度小等技术问题，经过国内外4种固体、液体外加剂的试配，确定在混凝土中掺加Rheobuild 850外加剂。

Rheobuild 850外加剂原产地阿联酋，按厂家要求掺加水泥用量的0.8-2%。

4.1.2利用机制砂代替部分砂子，解决砂子过细问题

就地取材，根据当地原材料的特点，利用碎石形成4.75mm～19mm连续级配进行试验，砂率选定为39%，确保了混凝土的工作性能。

4.1.3根据气温的变化分段设置混凝土配合比

根据当地昼夜温差大的特点，在时间上将温度分段，上午10点至下午3点之间为高温时段，下午3点以后至第二天上午10点为一般时段，设计两种配合比，按时段主要调整外加剂用量，最终1m3 C30混凝土配合比如下：

通过以上混凝土配合比设计，使其初凝时间为3h左右，终凝时间为4.5h左右，坍落度为180～220mm，混凝土7天强度达到33.8MPa，28天强度达到39.8 MPa，基本满足了在混凝土在高温、昼夜温差大等极端气候环境下的滑模施工要求。

4.2 控制入模温度，减少坍落度损失

4.2.1 混凝土搅拌时加冰块

根据美国《高温混凝土ACI 305R -1999》规范中养护温度关系图表1、温度、坍落度和水要求图表2以及估算新搅拌混凝土温度公式（加冰）进行控制入模温度。

养护温度关系

图表 1

温度、坍落度和水要求

图表 2

加冰估算新搅拌混凝土温度公式(公制单位)

0.22 (Ta Wa+ Tc Wc)+ Tw Ww +Ta Wwa 79.6Ww

T=------------------------------------------

0.22(Wa +Wc)+ Ww +Ww +Wi +Wwa

其中：

Ta=骨料温度；Tc=水泥温度； Tw= 每盘正常用水温度（不加冰）；Wa=干骨料量；Wc=水泥量；Wi=冰量；Ww=每盘用水量；Wwa=常温下骨料自然含水率。

4.2.2 对模板遮阳、洒水降温，降低混凝土的入模温度。

4.2.3 改变搅拌工艺

改变混凝土在搅拌站搅拌的传统工艺，混凝土集中搅拌站只进行混凝土的配料，配料时加70%的水，在罐车中搅拌并加30%的水。

混凝土罐车由二个发动机组成，一个用于车辆行驶，一个用于混凝土搅拌，同时，混凝土罐车内设有控制水表并显示罐车内混凝土坍落度。

混凝土运输设备的配备原则为混凝土在罐车搅拌时间不得低于6分钟；从搅拌站运输到浇灌地点的时间控制在30分钟；从泵车或地泵到滑模库壁浇注控制在在30分钟；在现场停留超过1.5小时混凝土罐车需另行处理，不得浇注到库壁。

通过以上技术措施的应用，混凝土在高温下的入模温度为30～33℃。

4.3 混凝土浇筑设备的配备

因当地气温高，混凝土固定地泵容易出现堵管现象，且每次因堵管和清理漏斗而耽误的时间在2小时左右，而采用汽车泵输送堵管现象较少。因此，现场准备一台固定地泵，并配备两根混凝土输送管道，同时，150t履带吊、塔吊备用。

混凝土浇筑尽量采用汽车泵输送，40m以上汽车泵高度不够时，采用地泵和1根输送管道输送，150t履带吊、塔吊备用。

4.4 确定滑模施工工艺流程

4.4.1 由于滑模施工温差变化大，采用间歇提升制

正常气温下每次提升模板的时间控制在一小时左右，当天气炎热，混凝土浇筑一圈时间过长时，减小混凝土的分层厚度，每隔三十分钟提升2-3个行程，每个行程50～100mm，每次提升250mm左右。

提升间隔由出模混凝土表面强度决定，提升操作人员必须及时观测混凝土表面，并与相关人员沟通，做到浇灌速度与平台提升相匹配。

4.4.2 确定每天滑模高度

根据筒体特点，18m直径滑模施工计划每天24小时控制在5m内，也不得低于3.5m；低于3m混凝土将出现拉裂及质量缺陷。

4.5混凝土养护

4.5.1 在浇筑完的混凝土表面上采取棉毡覆盖。

4.5.2 采用高压水泵，用环形喷淋管沿内外库壁在浇灌混凝土后4小时，白天每隔1-2小时浇水一次，保持库壁潮湿；夜间依据温度确定。

5、结束语

本工程滑模施工通过混凝土配合比设计、根据气温的变化分段设置混凝土配合比、罐车搅拌工艺、间歇提升、环形喷淋管养护等综合施工技术的应用，解决了混凝土在高温、昼夜温差大等恶劣环境下的滑模施工技术，成型的筒壁混凝土结构质量检查的点合格率达到97%，得到了YCC业主和CCA英国咨询水泥公司的一致高度好评，为类似工程的施工积累了经验。

参考文献：

1、《高温混凝土》ACI 305R -1999

2、《滑动模板工程技术规范》GB50113-2005

3、《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-2003

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。