季秀云
摘要:高温天气,混凝土工程施工,尤其是大型渠道混凝土衬砌工程,在渠道衬砌厚度相对比较薄的情况下,采取何种措施,来降低或减少高温天气对渠道混凝土衬砌施工的影响,是工程建设者比较关注的话题。在施工过程中,结合实际情况,从混凝土施工原材料、施工配合比、混凝土拌制与运输、混凝土浇筑、混凝土平仓振捣、混凝土养护、施工环境降温、温度测控等方面入手,采取有效的溫控措施,从而达到降低或减少高温天气对渠道混凝土衬砌的影响,以渠道混凝土衬砌的施工质量。
关键词:渠道混凝土衬砌;温控措施;实践与研究
前 言
进入夏季,随着高温季节的到来,渠道混凝土衬砌施工面临高温天气的威胁。采取何种温控措施来保证渠道混凝土衬砌最高浇筑温度不得超过28℃,保证施工的质量,刻不容缓。当然,混凝土浇筑温控方法很多,例如采用拌合用水加冰,风冷骨料、增大骨料粒径、调整混凝土配合比等,但在实际施工过程中我们要考虑温控方法的合理性、适用性、可操作性及经济性,既要降低经济投入,又要注重实际效果。鉴于渠道衬砌混凝土厚度较薄(8cm、10cm、15cm),结合工程施工的实际情况,要保证渠道混凝土衬砌质量,采取综合温控措施,我认为应当从以下几方面入手:
一、原材料
水泥:采用低水化热普通硅酸盐水泥,降低混凝土内部水化热,从本质上降低混凝土的温度。高温季节水泥罐表面的温度较高,降低水泥罐表面温度,从而达到降低水泥温度是关键的环节;针对本工程水泥罐采用水冷的方法降低水泥温度是比较适用的。水泥罐较高,搭设遮阳篷很难实施,我们考虑在水泥罐顶部沿罐四周设置带孔环形管道,采用自吸水泵向上供水,在水泥罐表面形成水流,从而达到降低水泥温度的目的。同时在水泥罐下部设置砖砌收敛池,收集流水,流水经过沉淀池再流进水箱,可循环利用。
粗、细骨料:全部搭设遮阳篷,进行遮阳,减少阳光直射,以达到降低骨料温度的目的;适当增高料仓骨料堆高,混凝土拌和时,不使用骨料仓表面温度相对较高的骨料,选取下面温度低的骨料用于混凝土拌制生产,以控制降低骨料温度。但外界气温较高时,采用喷淋降温,从深井中抽取井水(温度为16~18℃)向骨料堆中喷水(砂子除外),采用冷水预冷降低骨料的温升,同时通过水蒸发吸收热量冷却骨料、起到降低骨料的温度效果。喷淋要适量,既要达到降低骨料表面温度的目的,又要控制骨料的含水量。
水:采用冷水拌制,储水池减少储水量,混凝土浇筑前从深井中抽取井水,进行蓄水,初步控制水温,以达到降低拌合用水温度的目的。
二、施工配合比
优化混凝土施工配合比、选用低水化热水泥、高效外加剂、调整粉煤灰掺量;使用合理的配合比,降低混凝土内部温升,使混凝土在本质上得到改善。混凝土拌和物的运输距离较长,适当采用缓凝剂控制混凝土的凝结时间,但缓凝剂的掺量要适量、合理。
1、粉煤灰
对粉煤灰储存罐采用与水泥罐同样的方式,以降低粉煤灰温度。
2、拌制、运输
混凝土拌和采用冷水拌制的同时,在设计要求允许的坍落度范围内,采用数值较大的坍落度。混凝土搅拌车安装遮阳措施,减少阳光直射。混凝土拌和站的配料层、搅拌层四周设置遮阳和通风措施、上料皮带输送机上方设置遮阳棚,避免太阳光直晒,以控制降低骨料上料过程的温升。
混凝土生产拌制之前,先放干管路、水箱内存水,抽取16~18℃井水进行预冷降温后,放空水箱后开始蓄水。拌制混凝土之前,开启拌和机上水系统将冷水注入搅拌筒内,开机转动搅拌筒冷却降温,反复注水冷却循环到搅拌机温度降下来为止,排干筒内积水。混凝土拌和时,随用随抽取温度为16~18℃井水拌制混凝土同时对水管、水箱加遮阳和隔热设施。在气温较高时段拌制混凝土时,要求考虑坍落度损失,经常检测混凝土坍落度,以便适当调整混凝土的配合比,满足施工所必须的坍落度,保证混凝土生产拌制质量。
采用较近的拌和站拌制混凝土,缩短混凝土运输及等待卸料时间;衬砌机采取遮阳措施,考虑到布料小车的影响,难以实现。但是高温季节,输送皮带表面温度也不容忽视,因此考虑采取水冷的降温方法,即:在输送皮带机头位置设置雾化喷头,通过自吸泵供水、雾化喷头对输送皮带表面实施降温。这样既达到皮带降温的目的,又避免影响混凝土的水灰比。
3、混凝土浇筑
根据施工计划安排,渠道衬砌分段进行施工,在混凝土施工安排时,根据当天气温的高低,合理安排衬砌长度,控制混凝土浇筑量。
根据当天温度时段的具体情况,混凝土拌合运输、衬砌抹面能力,平仓振捣覆盖养护速度等条件进行安排现场施工,在白天高温时段进行衬砌浇筑前的准备工作,混凝土浇筑安排在每天的早晚低温时间内,一般下午16:00之后开仓,次日上午10:00之前浇筑完成,以避开每天高温时段施工,以降低外界温度对混凝土的影响。同时混凝土施工过程中,试验人员至少每4h测量一次混凝土原材料的温度、出机口混凝土温度和气温,混凝土浇筑过程中,对入仓混凝土进行温度测量,每浇筑层不少于3个测点,仓内测点要均匀分布。在若气温偏高时应加密测量,使混凝土入仓浇筑温度不得超过28℃,满足混凝土浇筑条件,做好记录。
开仓浇筑前,提前用抽取的低温井水对模板、和基础面上进行淋水预冷降温,但在浇筑时不能有附着水; 浇筑混凝土前,质检人员详细检查浇筑准备情况,确保降温各项准备工作落实到位,做好记录。
4、混凝土运输
夏季高温期施工混凝土时要全面、细致组织安排,准备工作做到充分,混凝土拌制、运输及入仓设备有一定的备件,根据浇筑强度要求配足平仓振捣人员和振捣棒,保证混凝土施工连续进行,从拌和、运输、入仓、平仓及振动的浇筑时间尽量缩短,并及时进行湿润养护。
协调好混凝土拌制和入仓强度相匹配,控制缩短运输及等待卸料的时间。混凝土运输罐车装料前,将低温井水注入罐体内转动预冷降温,反复循环到搅拌机温度降下来为止,排干罐内积水。混凝土运输搅拌车运输中要慢速搅拌,在卸料时用抽取的低温井水对罐体外表面淋水控制温度回升。混凝土浇筑前,提前开动布料机,用抽取的低温井水对布料皮带、卸料斗、溜管进行反复淋水降温冷却,使输送混凝土系统的温度降下来为止。混凝土采用料斗入仓时,用低温井水对其淋水降温冷却,降低混凝土浇筑温度。
利用待料间隙时间及时用低温井水对布料皮带淋水,使混凝土入仓过程中温度不回升,淋水降温过程的水要排净,不得混入仓内。
5、平仓振捣
混凝土入仓前,采用喷雾方法降低混凝土仓面温度;混凝土入仓后及时进行平仓振捣,加快覆盖速度,保证混凝土连续浇筑,缩短混凝土的暴露时间。
6、混凝土养护
混凝土成型后,及时进行养护。首先进行养护剂喷洒,养护剂喷洒要均匀、严密;然后使用吸水量较大的毛毡进行覆盖,使用低压水枪采用扩散性喷头向毛毡均匀洒水进行养护,保证混凝土处于充分的湿润状态,混凝土养护时间不少于21天。为保证衬砌混凝土表面不受污染,严禁使用草袋、草帘等容易污染混凝土的材料覆盖。
三、结束语
在高温季节进行混凝土施工,尤其是渠道混凝土衬砌采取有力的温控措施尤其必要,在考虑温控方法的适用性、合理性、可操作性的前提下,要考虑其经济性。根据施工现场实际情况,采取综合温控措施,降低经济投入,又达到降温目的,既节约资金,又有实际效果。这样的温控方法,才有使用价值,才有推广的前景。
参考文献:
[1]《水工混凝土施工规范》(DL/T5144-2001)
[2]《水工混凝土外加剂技术规程》DL/T5100-1999