采用泵送混凝土技术进行冬期施工
2010-04-09汪秀兰李艳龙
汪秀兰,李艳龙
(黑龙江省引嫩工程管理处,黑龙江安达151400)
位于北部引嫩总干乌北5+963压力涵工程,设计工程工程量大,工序复杂,施工难度大,该工程大部分处于地下。且该工程的工期要求紧,必须在停水期间进行。由于引嫩工程的停水时间在每年的10月20日至次年的4月20日,所以无法避免进行混凝土冬季施工。为保障正常通水,首先要完成影响通水的地下8节混凝土洞身的浇筑工程,总计工程量约320 m3,需在冬季浇筑。
1 混凝土冬季施工特点与方法
①混凝土施工采取现场搅拌,混凝土泵输送混凝土的方法;②气温低,日最高气温达-10℃,最低气温达-28℃;③泵送混凝土管线长,最长达100 m;④现场需对水、砂进行加热;⑤洞身须分节浇筑,浇筑周期长;根据以上特点,确定采取搭设大棚,内部设置碳炉、碘钨灯等设备取暖,以保证混凝土冬季施工质量,采取严格工艺要求来保证泵送混凝土施工的顺利进行。
2 冬季施工混凝土的配合比
2.1 混凝土配合比的确定
该压力涵混凝土的强度等级为C30,抗渗等级S6,由于是冬季施工,并且采用泵送混凝土的施工方法,需对常温下的泵送混凝土配合比进行调整,应增加水泥用量。通过试验比选,确定如下:
1)水泥:选用425#普通硅酸盐水泥。
2)砂石:含泥量分别控制在1%和0.5%以内,且不得有冰块,雪块。
3)混凝土配合比:考虑到混凝土的设计强度和抗渗要求,以及泵送混凝土冬季施工的特点,经计算混凝土配合比为:水泥∶砂∶石∶水 =1∶2.02∶2.98∶0.4。
4)水泥用量420 kg/m3,满足水泥最小用量的要求。
5)砂率39%,符合泵送混凝土适当提高砂率的要求。
6)水灰比0.4,较常温下的水灰比低,可使混凝土通过外加剂作用满足可泵型的同时,减少用水量,满足混凝土冬季施工的要求,及未来的混凝土抗渗要求。
7)混凝土的坍落度为18~20 cm(加入外加剂情况下)可满足低温下可泵性。
3 外加剂确定
确定外加剂为黑龙江省水利科学研究所生产的SD-M-3泵送引气剂,MD-Z早强剂。
1)SD-M-3泵送引气剂的特点是掺量小、可泵性强、减水效果好、强度提高快。符合冬季施工的特点。
2)MD—Z早强剂能使混凝土在负温条件下,强度持续增长,此次泵送混凝土的冬季施工中同时掺入,如单独使用MD-Z早强剂,在-10℃ ~15℃温度下,其掺量为水泥量的6%~9%。此次由于采用搭设大棚加热保温的方法,同时掺入泵送剂和早强剂,大幅度减少了早强剂的掺量。此次在-10℃ ~15℃温度下,早强剂的掺量为2.5% ~4%,所以总外加剂掺量为4%~5.5%。通过现场对新拌混凝土的测试,当总外加剂掺量为4%,坍落度为20.2 cm,30 min坍落度损失为零。
4 施工工艺
该工程混凝土施工于10月25日开始浇筑至11月25日完成,共进行了30 d。由于工期要求紧,在钢筋绑扎和模板支护完成后即进行混凝土浇筑工作,户外温度时高时低。所以在施工过程中要严格控制混凝土的出料口温度和入仓温度,骨料和搅拌用水都要加温,随时量测骨料温度及水温,使混凝土入仓温度保持在+5℃以上,监测大棚内温度,及时采取措施,使大棚内温度保持在+10℃以上。
5 实际操作中的几点经验
1)蒸汽锅炉的选用应考虑多种能耗因素,应尽量有所余富。此次我们选用的锅炉吨位稍嫌不足,必须使用其他加热手段。
2)搅拌混凝土前,要把蒸汽导管放入泵送车处的输送管内,对管内进行预热,预热时间为0.5~1 h,管道内的温度最高可达40℃ ~50℃。管线越长,预热时间越久。预热可以消除管壁处形成的冰层,避免堵管现象发生。
3)由于外加剂采用双掺法,搅拌时间比正常增加1 min。
4)泵送混凝土要连续,不能有超过10 min的间歇,从施工记录上来看,泵送混凝土量为平均为0.19 m3/min,即11.46 m3/h,混凝土输送过程的温度损失在3℃ ~7℃。
5)输送管线采用局部加温的办法,减少热损失,局部加温方法为焦炭放入灰槽内点燃,间隔6 m放1个,每隔10~15 min移动一次灰槽子,以免管线局部温度太高,造成混凝土假凝而堵管。
6)由于泵送时的强大冲击力,要对泵送管线进行适当固定。
此次泵送混凝土的冬期施工,由于确定了符合各项要求的配合比,选择了作用明显的外加剂,取得了良好的冬季施工效果,并且使我们在泵送混凝土的冬季施工上积累了经验,为日后的同类施工奠定了基础。
[1]黑龙江省寒地建筑科学研究院.JGJ104-97建筑工程冬期施工规程[J].北京:中国工业出版社,1997.