李国章
南水北调石津干渠配套工程防渗总长21.4km,改新建建筑物4座,工期紧,任务重。为确保工期目标,承建单位于2013、2014年连续2个年度对渠槽混凝土进行冬季施工。并通过采取一系列适宜冬季施工的措施,以较少的投入保证了工程质量和进度。
混凝土做为水利工程的主要建筑材料,必须满足抗冲、耐磨、承压、抗裂、抗冻、稳定、防渗、高压等技术要求。但水利工程施工具有周期性强,任务重,时间短,工作强度大等特点,大多水利工程受汛期限制,施工一般在枯水期即冬季进行,冬季低温对混凝土材料的影响较大,必须采取温控措施保证混凝土施工质量。
冬季施工前期,根据混凝土浇筑计划做好骨料的存储工作。骨料集中堆放,尽量堆高,减少受冻面积。砂石骨料必须检查含水率,含水率超标的不得卸料,防止低温导致砂石骨料的冻结而影响混凝土质量。在骨料仓搭设临时大棚,必要时采用土工膜对骨料堆进行覆盖保温。
为提高混凝土温度,用热水拌合混凝土。拌合用水的水温不宜过高,一般不超过60℃,施工时可根据混凝土入仓温度适当调整。
混凝土的出机温度应满足相关规范的最低浇筑温度与混凝土装卸、运输、浇筑、振捣过程中温度损失之和;同时也应考虑混凝土入仓后,由于模板和保温材料吸收部分热量而造成的温度损耗。
混凝土拌合物出机后,减少混凝土运输过程中散热,减少倒运次数,保证运输线路的畅通,缩短运输时间。同时对运输车车罐周身保温,如是泵送混凝土的,用保温被包裹泵送管道,减少混凝土输送过程中的温度损失。运输过程中不得出现冻结现象,如果出现冻结必须在浇筑前进行加热搅拌。
根据《水工混凝土施工规范》的规定,平均气温在-15℃~10℃时,可采用综合蓄热法和暖棚法进行保温施工。根据实际情况,该工程在温度较低时采用暖棚法施工。当外界温度连续5d平均温-5℃以下时,需要在具备施工条件的工作面搭设暖棚。暖棚上部覆盖土工膜,土工膜垂直建筑物轴线铺设,设专人在浇筑时掀开要浇筑的部分,下完料后马上盖住,防止温度降低。在暖棚内放置热风机,在混凝土浇筑前仓内气温加热至0℃以上。
在混凝土加强达到受冻界强度以上时,拆掉暖棚,底板和顶板改用覆盖一层塑料薄膜和两层草帘子进行养护,墙体改用涂刷养护剂和覆盖土工膜进行养护。
低温期间模板不宜拆除,进行带模保温;如模板需要周转必须拆除时,在混凝土强度大于允许受冻的临界强度后拆除,一般混凝土浇筑拆模时间不少于5d,暖棚施工混凝土拆模时间不少于7d。避免在夜间或气温骤降时拆模。
一是底板混凝土保温。混凝土浇筑前,采用保温被对底板模板面进行覆盖,避免有架空现象,保温被采用绑丝绑扎紧贴在模板上,保温材料搭接15cm。
底板过水面混凝土出面完成后,视强度情况,及时覆盖塑料膜及草帘子养护。在底板侧面模板拆除后,及时覆盖保温材料进行养护。保温材料采用长条横向覆盖,紧贴混凝土面,起到保温的作用。在覆盖保温材料的外侧,采用铅丝绑扎重物进行压重,防止风刮。
二是墙体混凝土保温。混凝土浇筑前,采用保温被等进行模板的保温,将保温被紧贴覆盖侧模,覆盖要牢固,可以用绑丝将其固定在侧模上,切记不能架空。模板拆除后,墙体侧面采用悬挂土工膜等保温材料对混凝土保温。
三是顶板混凝土保温。混凝土浇筑前,采用保温被对顶板模板外侧进行覆盖,切记不能架空,保温被采用铅丝绑扎紧贴在模板上,保温材料搭接15cm。顶板模板拆除后,顶板上表面采用覆盖塑料膜和草帘子进行保温;顶板侧立面采用悬挂覆盖土工膜养护,顶板下表面及时涂刷养护剂。
外界气温每天测量4次,每天的2:00,8∶00,14∶00,20∶00 各测 1 次,并做好记录。水、外加剂及骨料的温度每4h测1次。
已浇混凝土块体内温度,采用埋设镀锌钢管作为测量孔,用温度计测量,混凝土内部温度连续观测7d,每天至少观测4次。观测混凝土内部温度的同时,观测混凝土的表面温度。
制定测温岗位责任制。根据实际气温等情况及时调整各环节量度控制,气温骤降和寒潮期间,相应增加温度观测次数。
施工现场试验室进行养护与强度检验:在制做试块时按《混凝土结构工程施工及验收规范》中有关规定执行。试块组数比常温多两组,并与施工部位同条件养护;其中一组用于检验混凝土受冻前的强度,确定混凝土热养护期限或用于检验拆模强度,另一组用于检验混凝土同条件养护28d再转入标养28d的强度值。