水利工程混凝土夏季施工技术

2014-01-19吴浙鄂黄贤和

黑龙江水利科技 2014年5期

关键词：温控高温运输

吴浙鄂，黄贤和

(乐清市水利局，浙江乐清325600)

水利工程混凝土夏季施工技术

吴浙鄂，黄贤和

(乐清市水利局，浙江乐清325600)

文章作者结合本工程的亲身经历对虹桥镇大乌石村河道改良混凝土夏季施工过程当中开展的多样温控举措进行了阐释。而在高温环境当中浇筑混凝土甚至是大体积混凝土的时候，若要让混凝土温控达标，就必须严格进行温控，如此才可确保在规定时间内完工的同时减少工程建设时间。

水利工程;混凝土;施工;夏季

1 概述

1.1 工程的大致情况

虹桥镇大乌石村处在虹桥镇城东地块，整个村内一共有2 117人，519户人家，54.6 hm2耕地，年集体经济收入共达117 300元，人均年收入达6 723元。因该村的河道很多年没有修理，河床淤积情况严重，给该村的居住环境与农田灌溉带来了极大的影响。本工程整治的主要对象是大乌石村河道，新建护岸有462.96 m长，总工程量完成了5 894 m3，在这当中基础挖土3 731.10 m3，混凝土293 m3，砌石629 m3，松木桩1 457根，矿渣回填1 241.38 m3，每隔一米安设3.1根桩。概算投资总共有562 100元，在这当中建筑工程概算达495 600元，而建筑工程定额采取《浙江省水利水电建筑工程预算定额》(1998年版)。

1.2 混凝土施工的特征

虹桥镇大乌石村河道护岸工程混凝土浇筑面积多达293方，但因河道护坡混凝土浇筑过久推延了交面开挖的时间，招标文件内设置于低温季节浇筑的混凝土难免要在高温夏季进行浇筑。所以，要采用可行性高的温控手段，如此才可避免发生温度裂缝的情况，保证高温季节混凝土浇筑的质量水平。

2 基本资料

基本资料内容主要包括:

1)温控求算所需要的平均气温、地温、水温，见表1。

表1 虹桥镇地区多年平均气温、地温、水温情况表

2)混凝土标号、原材料与配合比。

3)表2为混凝土的各类材料热学性能。

当前虹桥镇大乌石村河道护岸工程用的外加剂、水泥等混凝土原材料均为国内多家权威科研试验机构通过验证选出的，具有极高的品质，且有着比国家标准更为严格的质量指标要求。为了大幅减少水泥使用量、降低混凝土水化热，经各类试验采用了几个最优配合比方案，见表3。

表2 混凝土各种材料热学性能表

表3 虹桥镇大乌石村河道护岸工程高温季节混凝土施工配合表

3 运输浇筑时混凝土温度的求算

3.1 混凝土浇筑时温度的回升

混凝土在浇筑时温度回升，可采取单向差分法计算，各个坯覆盖时间分别有 1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 h，覆盖层有半米厚。

依据各个坯振捣密实之后加以保温与不保温，分别求算气温定位月平均最大温度，将6—9月中各个月的混凝土浇筑时的温度回升分别求算出来。

一系列地分析显示，要采用如下举措才可将浇筑温度控制于14℃内。①要在浇筑与运输时必须强化保温手段，特别是得在浇筑过程中在仓面喷雾;②要把混凝土出机口温度严格控制好，若无其他特殊原因，浇筑物的覆盖时间应管控于1～1.5 h。

3.2 运输时混凝土温度回升

招标文件中提到，要严控仓面浇筑覆盖前暴露时间与混凝土运输时间，降低预冷混凝土温度回升的幅度，混凝土运输机具也要强化保温举措，尽量减少转运频度，促使高温季节预冷混凝土从出机口到仓面浇筑坯被覆盖前的温度回升率≤0.25。而在实施过程中的控制标准为:入仓温度管控在12℃、出机温度管控在7℃、浇筑温度管控在14℃的范围内［1］。在浇筑河道混凝土的整个过程中，主要是以自卸汽车把混凝土自拌合楼运输到浇筑处旁。

3.3 混凝土水化热温升计算

浇筑好混凝土之后采取单向差分法以求算出水化热温升，而混凝土的平面尺寸、降温差、降温速度决定了混凝土降温收缩的水平［2］。其公式为:降温值=温升值+浇筑温度-环境温度。所以说，尽量减少水泥用量、合理优选原材料、增加粉煤灰掺量、优化配合比等举措都可以有效减少水化热温升，以免混凝土内部温度太高。

4 炎热气候对混凝土的不良影响

为确保浇筑作业时的坍落度满足要求，当混凝土升温过程中应增大混凝土的用水量，同时自搅拌站送往施工现场的过程中混凝土拌合物需再一次加水，提升混凝土用水量以降低强度、增大收缩。这主要是由于温度高会增快凝结的速度，从而增加浇筑与运输的难度与冷缝的数量。一旦风速较高抑或是湿度减少，在修整时也许更易产生收缩裂缝，见图1。

图1 新浇混凝土表面的水分蒸发速度与相对湿度、气温、风速等的关系

如果混凝土要引气的话，气温高会加大控制含气量的难度。因高温会使含气量降低，所以需加大引气剂的掺入量。实际上，在高温环境下对混凝土进行浇筑，若要使混凝土的施工质量水准提升，就一定要将具体的施工计划制定出来并以实际行动去实行。同时，作为施工技术人员，其不仅要采用可靠、合理的施工举措，还需细心挑选配置混凝土的原材料以减少不良影响。除此之外，应在混凝土施工的全过程中贯穿温控措施。为此，笔者将具体阐释在混凝土的浇筑、运输、养护、拌和、修整等诸多环节中应采用的应对策略。

5 严控混凝土运输、拌制过程

在拌制混凝土的整个过程中应采用严格的温控手段，有效掌控混凝土的拌合温度使得附加用水量减少，从而实现减少由于塑性收缩使新浇混凝土开裂的情况的出现次数的目标。

这时期，应采用以下7方面:①若是远距离运输混凝土拌合物，应适当掺加一些缓凝剂以控制凝结时间，对大面积混凝土地坪工程更应当这样;②将水洒在骨料堆上，运用蒸发冷却的原理使混凝土温度下降，尽可能选择冷水湿润，从而提升冷却效果;③以粉煤灰抑或是减水剂代替水泥以促使水泥用量减少，若浇筑条件允许，则应增加骨料粒径;④若符合规范，应适当运用粉煤灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等以取代普通硅酸盐水泥抑或是硅酸盐水泥，切忌在大体积混凝土上运用硅酸盐水泥;⑤当混凝土要用在大体积结构上抑或是在夏季时，应用冰是冷水代替一些拌合水;⑥若要求坍落度比较高，应选用高效减水剂;⑦混凝土浇筑时应尽可能地不在高温气温时段进行，而是在晚上浇筑，这样才能降低早期由于环境干燥导致开裂的可能性;⑧若在湿度大、温度高的季节远距离运送混凝土，则应选用运输搅拌车的延迟搅拌，使得其在到工地的过程中依旧处在搅拌状态。

6 严控混凝土修整、浇筑过程

严控混凝土修整、浇筑过程包括:

1)在运输混凝土时应实施以温度计对混凝土的温度进行监测，当温度变幅大时可以与搅拌站进行沟通、调节。

2)在对混凝土地面进行浇筑时，首先要湿润基层，再对混凝土进行浇筑。

3)浇筑伊始，应将施工过程中要将用到的设备与模板准备好，积极组织安排施工人员。

4)夏季混凝土在施工过程中易造成振动设备毁损，因此要先将备用振动器备好。

5)高温环境浇筑混凝土应连续地以最快时间进行浇筑，切忌在表层存在泌水的情况下加以修整。

6)要防止和混凝土碰触的材料、机具、设备、工具直接曝露于高温环境内，在使用之前还需用水浸泡。

7)若看见混凝土出现塑性收缩开裂的状况，应马上采用手段以减少混凝土表层水分的蒸发，而在干燥环境中，待浇筑、整平混凝土之后应及时覆盖好。

8)在对混凝土进行浇筑之前，应率先以冷水湿润地面板的边模。

7 养护夏季浇筑的混凝土

在夏季，浇筑混凝土养护相当关键，一旦养护不好就会降低混凝土强度，或是使得混凝土表层很快产生塑性收缩、裂缝等不良情况。

因此在养护过程中必须采取以下3项举措:①在浇筑完混凝土的48 h之内应保证混凝土足够湿润，并严守混凝土养护龄期，若条件允许应安排专人以水进行养护。针对部分关键的大型设备基础，在浇筑完混凝土之后为避免水分流失应用塑料布覆盖;②待修整完作业或是混凝土初凝之后应立马开展养护工作，在浇筑完混凝土的12 h之内覆盖好并进行保湿养护;③养护完毕后，在拆除模板过程中宜将潮湿覆盖层覆盖于潮湿表面。