汾河灌区西七支防渗墙冬季施工技术简述

2017-04-07王婧

山西水利 2017年6期

关键词：防渗墙骨料气温

王婧

（山西省水利水电工程建设监理有限公司，山西太原 030006）

汾河灌区西七支防渗墙冬季施工技术简述

王婧

（山西省水利水电工程建设监理有限公司，山西太原 030006）

冬季混凝土施工，温控是保证工程质量的关键。在汾河灌区西七支防渗墙混凝土的施工中结合工程区特点，从施工的各个程序进行了温度控制，达到了设计要求。可为今后类似工程提供参考。

防渗墙；冬季施工；保温措施；汾河灌区

1 项目概况

汾河灌区位于太原市中部，灌区四季分明，平均最高气温39.4℃，最低气温-25.5℃，日平均气温9.5℃，最大冻土厚度0.8 m。汾河灌区节水改造工程西七支渠道防渗长度4.705 km，工程主要内容包括：土方开挖、回填、混凝土灌砌石底板、混凝土底板、复合土工布铺设、边坡灌砌石、边坡混凝土预制板、混凝土压顶。工程工期为9月10日开工，12月10日完工。项目建设区于2015年11月24日降雪，气温骤降，最低温度达零下10℃，经过几日准备，12月进入冬季施工。

2 冬季施工温度控制的必要性

2.1 温度对防渗墙强度的影响

西七支渠道防渗墙材料主要有混凝土和灌砌石。混凝土和灌砌石的强度是由骨料石子、填充料砂子通过胶凝材料水泥和水经过水化反映，凝固成为整体，生成水化产物形成强度。水化反映的速度随着温度的提高而加快，随温度的降低而变慢。混凝土浇筑后强度和灌砌石强度的增长速率是随着养护温度的增高而加快的，温度对防渗墙强度的影响主要是在形成强度初期前10 d左右的时间。

2.2 防渗墙形成早期受冻对其强度的影响

防渗墙在尚未硬化前，低温下内部水在结冰时体积会发生9%左右的增长，同时产生约2 500 kg/cm2的冰胀应力。这个应力值常常大于水泥石内部形成的初期强度值，使防渗体受到不同程度的破坏（即早期受冻破坏）而降低强度。此外，当水变成冰后，还会在骨料和钢筋表面上产生颗粒较大的结晶，减弱水泥浆与骨料和钢筋的黏结力，从而影响混凝土的抗压强度。当冰凌融化后，又会在混凝土内部形成各种各样的空隙，而降低混凝土的密实性及耐久性。由此可见，在冬季防渗体施工中，水的形态变化是影响防渗体强度增长的关键。

3 防渗墙温控措施方案

按照施工规范规定，当工地昼夜平均气温（最高和最低的平均值或当地时间6时、14时及21时室外气温的平均值）连续3 d低于5℃或最低气温低于-3℃时，进入冬季施工。项目区降雪后气温骤降，从12月初到项目竣工，最高气温10℃，最低气温-10℃。为保证工程质量要求混凝土和砌筑砂浆出仓温度不低于10℃，浇筑温度不低于5℃，所以采取了以下温控措施。

3.1 调整防渗体的施工时间

为保证工程进度，工程施工一般情况下从早7点—晚6点。项目区温差较大，12月份一般情况下，4点—5点是一天气温最低时刻，9点—17点气温较高，中午12点气温最高，所以项目部调整防渗墙施工的时间为上午10点—下午15点。

3.2 添加剂

在混凝土冬季施工中加入添加剂是比较简单经济的方法。为保证混凝土的质量，添加早强剂，能提高混凝土早期强度，有早强、减水、防冻、增强塑化作用；添加防冻剂降低水的冰点温度，使混凝土在负温下硬化并不受破坏；两种添加剂配合使用效果更好。

3.3 采用保温措施

施工区12月份气温在100℃～-50℃左右，只有降雪等极端天气才能达到-100℃。合理的保温措施不仅可以保证混凝土强度的生成，还可以减少混凝土裂缝的产生。项目采取的保温措施有保温被覆盖、搭棚、生火炉等，保证混凝土入仓温度和养护温度。覆盖、搭棚、生火炉这三种措施，可以减少混凝土凝固早期表层不受冻融，避免因冻融次数过多，造成混凝土表面脱落，降低其抗拉、抗剪和抗压强度。覆盖主要用于渠道施工；搭棚、生火炉主要用于建筑物的施工。

4 防渗墙混凝土的保温施工

在施工时主要考虑：如何最短的养护时间达到设计强度；防止混凝土初期受冻，损害其力学和使用性能。在施工过程中层层把关，控制其成品质量。

4.1 搅拌

本工程采用商品混凝土，为了达到设计强度和施工计划方案，通过和混凝土厂家的协商，从骨料预热、配料、程序等方面进行质量控制。首先对骨料和水进行预加热，将骨料和水装入搅拌仓，水的温度不得超过80度，装料不可超过搅拌仓的1/2，先进行搅拌，待温度均匀，总的温度不超过400℃，以免出现水泥假凝状态，后加入水泥搅拌。搅拌时间为平常搅拌时间的1.5倍左右。填加剂要严格按照使用说明进行，本工程用量控制在水泥用量的3%左右，和水泥一同加入搅拌机搅拌。

4.2 运输

为保证混凝土的入仓温度，应尽量减少运输过程中的温度损失，要做到缩短运输过程，减少运输时间，采用运输保温。项目选用了距施工地最近的拌合厂，距施工工地5 km，运输时间20 min；选用的混凝土运输车辆的混凝土罐外包建筑毛毯。

4.3 浇筑前准备

工程浇筑前准备主要包括场地清理、支模、预埋件、架立钢筋等。因为是冬季施工，所以基面处理要特别重视，首先要把接触面凿毛，杂质清理干净，避免用水清理基面，如用水清理，清理完不得有积水，并马上施工，禁止水渗入基面受冻，影响建筑物的接触稳定，下雪后要立即将建筑表面的积水清除；有条件的最好用热风机将模板和钢盘等预热。

4.4 浇筑

浇筑时室外温度过低，混凝土内部的温度与环境温度温差大，混凝土就易产生裂缝，质量达不到设计要求。冬季浇筑混凝土要选择合适的时间进行浇筑，项目调整浇筑时间从上午10点—下午15点，这段时间是一天气温最高的时段，并避开降雪、刮大风等气候恶劣的天气；浇筑时如气温较低，要每50M2设一部火炉烧烤增加施工区温度；并保证混凝土的入仓温度不低于50℃。

4.5 保温养护

冬季施工混凝土保温和养护尤为重要，混凝土早期受到冻害，就是气温回升后强度也达不到设计要求。本项目混凝土浇筑完成后，立即用塑料模盖住，并用工业毛毯覆盖保温。

4.6 拆模

本工程渠道防渗体混凝土是一般构件，当强度达到设计强度的75%可以拆模，一般情况下需要7 d左右时间。因为是冬季施工所以采取缓拆，浇筑10 d后进行拆模；拆模时要注意混凝土表面的温度和环境温度的温差，不易大于200℃，本工程全部在100℃以内；拆模后就可以取掉保温。