臺河大體積砼冬季方案

1、 大體積混凝土冬期施工技術(shù)措施前 言 七臺河發(fā)電廠2350MW機(jī)組新建工程是由省火電一公司承建的，其中的汽機(jī)基礎(chǔ)由美國GE公司設(shè)計(jì)，由美方代表在現(xiàn)場指導(dǎo)施工，施工中均按美方的標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行施工。 在施工1#汽機(jī)基礎(chǔ)82m至1255m運(yùn)轉(zhuǎn)層時(shí)，由于由美方供貨的汽輪機(jī)地腳螺栓沒有按時(shí)到貨，致使汽機(jī)基礎(chǔ)模擬臺板施工延期。在1#汽機(jī)基礎(chǔ)運(yùn)轉(zhuǎn)層具備混凝土澆筑條件時(shí)，已進(jìn)入11月份。根據(jù)我們黑龍江省多年的氣象資料表明，在每年的10月15日至來年的4月15日，建筑工程基本處于冬期施工中。這期間由于施工條件及環(huán)境不利，是工程質(zhì)量事故易出現(xiàn)的多發(fā)季節(jié)，其質(zhì)量事故出現(xiàn)約占全年事故的三分之二以上，而其中尤以混凝土工程

2、居多。質(zhì)量事故出現(xiàn)的隱蔽性，滯后性，大多數(shù)在春季才暴露出來。因而給事故處理帶來了很大的難度，輕者進(jìn)行修補(bǔ)，重者返工重來，不僅給工程帶來重大損失，而且嚴(yán)重影響了工程使用壽命。但如果1#汽機(jī)基礎(chǔ)運(yùn)轉(zhuǎn)層等到來年春季再進(jìn)行混凝土施工，勢必影響1#汽輪發(fā)電機(jī)設(shè)備的安裝就位，進(jìn)而給七臺河電廠的按期投產(chǎn)發(fā)電帶來極大的影響。因此經(jīng)過多方論證，最終決定1#汽機(jī)基礎(chǔ)運(yùn)轉(zhuǎn)層的混凝土施工在冬期進(jìn)行。但在施工前一定要有可靠的技術(shù)保證措施。1 當(dāng)時(shí)的基本情況11汽機(jī)基礎(chǔ)運(yùn)轉(zhuǎn)層為大體積混凝土施工，結(jié)構(gòu)最大截面為315m3795m，截面厚度大，水化熱聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部不易散失，使內(nèi)部的溫度升高，混凝土內(nèi)部的最高溫度大多發(fā)生在砼澆

3、筑后的35天；而在冬期施工中，混凝土結(jié)構(gòu)表面的溫度較低，如果內(nèi)外溫差過大，將產(chǎn)生溫度應(yīng)力，當(dāng)混凝土的表面抗拉強(qiáng)度不足以抵抗溫度應(yīng)力時(shí)，將會產(chǎn)生溫度裂縫，給結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性帶來極大的危害。12如果單存考慮結(jié)構(gòu)內(nèi)部的水化熱溫升，過度降低混凝土的入模溫度，將有可能使混凝土發(fā)生受凍的現(xiàn)象，同樣也會給結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性帶來危害。13 在1#汽機(jī)基礎(chǔ)運(yùn)轉(zhuǎn)層施工時(shí)，廠房還沒有進(jìn)行封閉，整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)層結(jié)構(gòu)全部暴露在外面，而底模下部的鋼管支撐系統(tǒng)嚴(yán)密，給保溫帶來了相當(dāng)大的難度。14 由于七臺河地區(qū)的天氣特點(diǎn)，冬期一直刮西北風(fēng)，風(fēng)力一般都在四，五級左右，給施工及保溫養(yǎng)護(hù)都增加了很大的困難。15 攪拌站與施工現(xiàn)場相距較遠(yuǎn)

4、，混凝土在運(yùn)輸途中將散失很大一部分熱量，因此混凝土的入模溫度不易控制。16 所有這些都給這次施工帶來了極大的困難。因此在混凝土施工中采用合理的配合比，理想的入模溫度及嚴(yán)密的保溫措施將是本次汽機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)層混凝土施工中保證質(zhì)量的關(guān)鍵。2 優(yōu)化混凝土施工配合比 為保證此次混凝土澆筑的施工質(zhì)量，首先對混凝土的配合比進(jìn)行優(yōu)化。所采取的措施主要有以下幾個(gè)方面：21 水泥：汽機(jī)基礎(chǔ)混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級為C31，本次施工采用525#普硅水泥進(jìn)行配制。但應(yīng)注意，在能夠保證混凝土強(qiáng)度的同時(shí)，應(yīng)盡量減少水泥用，因?yàn)楦鶕?jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)表明，每立方米混凝土中每減少10公斤水泥用量，水化熱將降低1度。 22 骨料：粗骨料選用級配良

5、好的碎石，粒徑為5315mm，含泥量不大于1%；細(xì)骨粒選用中砂，含泥量不大于3%，并且通過0315 mm篩孔的顆粒應(yīng)大于粗細(xì)骨料總量的15%。23 本次汽機(jī)基礎(chǔ)運(yùn)轉(zhuǎn)層混凝土施工采用混凝土輸送泵澆筑。因此在混凝土中摻加泵送劑。泵送劑中含有減水成分，可降低水灰比，以達(dá)到降低水化熱的目的；同時(shí)摻加泵送劑也有利于泵送混凝土的要求。24 摻加防凍劑：本次混凝土施工摻加由黑龍江省低溫研究所生產(chǎn)的WND型防凍劑，這種防凍劑在以往的施工中證明具有良好的效用。WND型防凍劑同時(shí)具有防凍，早強(qiáng)，減水，阻銹的作用。25 防凍劑的摻量應(yīng)由實(shí)驗(yàn)室出具的混凝土試驗(yàn)配合比報(bào)告單為準(zhǔn)。試驗(yàn)室做了在不同溫度條件下防凍劑摻量的試

6、驗(yàn)，以滿足在不同溫度條件下混凝土施工的需要。26 降低混凝土的水灰比，水灰比應(yīng)控制在05以下。3 對結(jié)構(gòu)進(jìn)行保溫31 混凝土澆筑前，對結(jié)構(gòu)的外露部分（包括底模）進(jìn)行覆蓋保溫。保溫方法：模板塑料布一層30mm厚防寒氈黑塑料布一層（黑塑料布能吸收熱量）。保溫材料采用搭接覆蓋，覆蓋嚴(yán)密。對突出，轉(zhuǎn)角及易受凍部位加強(qiáng)了覆蓋。32 混凝土澆筑完，在表面壓光完畢后，立即對混凝土表面進(jìn)行了保溫覆蓋。覆蓋方法：混凝土表面塑料薄膜一層30mm厚防寒氈黑色塑料布一層。33 上述結(jié)構(gòu)保溫方法均經(jīng)過熱工計(jì)算而定。4 對混凝土入模溫度的控制 本次施工采用水及砂加熱的方法來提高混凝土的入模溫度。根據(jù)WND防凍劑的要求，入

7、模溫度不得低于6C。所以在汽機(jī)基礎(chǔ)運(yùn)轉(zhuǎn)層施工時(shí)，混凝土的入模溫度應(yīng)盡量控制在10C左右，不得過高，以減少混凝土內(nèi)部的水泥水化熱累積溫升。但同時(shí)在降低混凝土入模溫度的同時(shí)，要保證混凝土的成型溫度不得低于8C。 對混凝土拌制用的水及骨料加熱溫度的控制，是保證混凝土的出罐溫度及進(jìn)一步保證混凝土入模溫度的關(guān)鍵。 由于在冬期施工中對石子加熱的效果不理想，因此本次施工只采取加熱水及砂子的方法。在混凝土達(dá)不到所要求的出罐溫度時(shí)，盡量提高加熱水的溫度來達(dá)到要求。 本次進(jìn)行的熱工計(jì)算均按混凝土入模溫度為10C進(jìn)行的。當(dāng)時(shí)由于考慮到天氣變化的特性，對1#汽機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)層混凝土施工時(shí)的作業(yè)環(huán)境溫度分為二部分進(jìn)行了計(jì)算：按

8、外界施工時(shí)環(huán)境平均溫度為5C及125C分別進(jìn)行的計(jì)算。41當(dāng)施工時(shí)外界環(huán)境平均溫度為5C時(shí)的熱工計(jì)算：411，求混凝土的出機(jī)溫度T1：T2= T1 -(.tt+0.032n)( T1- T)T2 混凝土拌合物運(yùn)輸至成型完成時(shí)的溫度，本次取為T2 =10C；T1 混凝土拌合物的出機(jī)溫度（C）； 溫度損失系數(shù)；取為025；tt混凝土自運(yùn)輸至澆筑成型完成的時(shí)間，取為05h； n混凝土的轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)，取為2次；則T運(yùn)輸時(shí)的環(huán)境氣溫，取為5C； 10=T1-(0.250.5+0.0322)( T1+5)T1=13.5C412 混凝土拌合物的出機(jī)溫度T0：T1 =T0 0.16( T0- Ti)T0混凝土拌合

9、物的出機(jī)溫度（C）；Ti攪拌棚內(nèi)的溫度，取為5C； T1 = T0 0.16( T0-5)T0 =15.2C413 在石子不加熱的情況下，取水加熱至60C，求砂加熱溫度：T0 =0.92(Mce Tce + Msa Tsa+ gTg )+4.2 Tw(Mw Wsa Msa- Wg Mg)+ C1 (Wsa Msa Tsa + Mg Wg Tg )-C2 (Wsa Msa + Mg Wg)4.2 Mw+0.9(Mce +Msa+ Mg ) 上式中?。篗ce 每立米砼中水泥的用量，取為435KG；Msa每立米砼中砂的用量，取為600KG ；Mg 每立米砼中碎石的用量，取為1450KG；Mw每立米砼

10、中的用水量，取為180KG； Tce 水泥的溫度，取為5C（指放入暖庫中）； Tg碎石的溫度，取為5C（指室外環(huán)境溫度）；Wsa砂的含水率，取為5%；Wg 碎石的含水率，取為2%；C1 ，C2 分別為水的比熱容（kj/kg.k）及溶解熱（kj/kg）。當(dāng)骨料溫度C時(shí)，C1 =42，C2 =0；當(dāng)骨料溫度C時(shí)，C1 =21，C2 =335；故Tsa=437C。 由此可見已超過骨料加熱溫度不能超過40C的允許值。因此，在施工時(shí)盡可能提高攪拌站的暖棚溫度和水泥存放的溫度，來盡量減少骨料的加熱量。所以，此時(shí)拌制混凝土?xí)r，同時(shí)提高水溫，來降低砂溫。投料的順序?yàn)椋核由八嗉巴饧觿?。所用?25#水泥不

11、可與超過60C以上的水直接接觸。414 混凝土成型時(shí)的溫度T3；T3= Cc mc T2 + Cf mf Tf + Cs ms Ts/ Cc mc + Cf mf + Cs ms =9.5C式中：T3 考慮模板和鋼筋的吸熱影響，混凝土成型完成時(shí)的溫度（C）； Cc ，Cf ，Cs分別為混凝土，模板材料，鋼筋的比熱容 (kj/kg.k)，各取為1.05,0.63,0.63；mc 每立米混凝土的重量，取為2400KG；mf ，ms 分別為與每立米混凝土相接觸的模板，鋼筋的重量，分別取為37KG，105KG；Tf ，Ts分別為與每分別為模板，鋼筋的溫度，均取為當(dāng)時(shí)環(huán)境溫度5C； 由此可見，經(jīng)過熱工計(jì)

12、算的混凝土入模后的成型溫度滿足了要求。并與實(shí)際施工當(dāng)中所測的混凝土的成型溫度相接近。415 混凝土施工時(shí)本次采用的為綜合蓄熱法，保溫措施為：混凝土表面塑料薄膜一層30mm厚防寒氈黑色塑料布一層。求混凝土綜合蓄熱法養(yǎng)護(hù)至7天時(shí)的溫度T：T=e-vce.t-e-vce.t+Tm.a式中：，均為綜合參數(shù)，分別取為=063；=1783；=1928vce 水泥水化速度系數(shù)（h_1）,取為0.013 ；Tm.a混凝土蓄熱養(yǎng)護(hù)開始至任一時(shí)刻t的平均氣溫，取為5C； 416求混凝土養(yǎng)護(hù)至7天時(shí)的平均養(yǎng)護(hù)溫度Tm （C）：Tm=27C 查表，此時(shí)混凝土的強(qiáng)度已達(dá)到80%左右，達(dá)到了撤除保溫層的強(qiáng)度。拆除保溫層后

13、的混凝土內(nèi)外溫差不得超過25C。42 考慮混凝土施工時(shí)室外的作業(yè)環(huán)境為-125C時(shí)熱工計(jì)算：421，求混凝土的出機(jī)溫度T1：T1=15.2C422 混凝土拌合物的出機(jī)溫度：T0T0 =17.2C423 在石子不加熱的情況下，取水加熱至100度，求砂加熱溫度：Tsa=38C。 由此可見骨料的加熱溫度符合規(guī)范的要求。但在進(jìn)行混凝土攪拌時(shí)一定要嚴(yán)格遵守投料的順序。投料的順序?yàn)椋核由八嗉巴饧觿?。所用?25#水泥不可與超過60C以上的水直接接觸。424 混凝土成型時(shí)的溫度：T3T3=9.2C 由此可見，混凝土入模后的成型溫度滿足了要求。425 混凝土施工時(shí)本次采用的為綜合蓄熱法，保溫措施為：混凝

14、土表面塑料薄膜一層30mm厚防寒氈黑色塑料布一層。求混凝土綜合蓄熱法養(yǎng)護(hù)至7天時(shí)的溫度T：=233C；426求混凝土養(yǎng)護(hù)至7天時(shí)的平均養(yǎng)護(hù)溫度：TmTm=284C 查表，此時(shí)混凝土的強(qiáng)度已達(dá)到80%左右，達(dá)到了撤除保溫層的強(qiáng)度。43 因此，在施工時(shí)，按照熱工計(jì)算對攪拌機(jī)械，及混凝土存放溫度的要求，對攪拌站的攪拌機(jī)械，混凝土運(yùn)輸車，混凝土輸送泵及輸送管道進(jìn)行保溫。并采用袋裝水泥，以利于在暖庫中進(jìn)行存放，來提高水泥的存放溫度。 并攪拌站在攪拌混凝土?xí)r，嚴(yán)格按熱工計(jì)算規(guī)定的加熱溫度對水及砂進(jìn)行加熱，從而保證了混凝土的出罐溫度44 在實(shí)際施工時(shí)，外界作業(yè)環(huán)境的平均氣溫在-4C左右，因此按第一種熱工計(jì)算

15、所要求的規(guī)定溫度進(jìn)行了施工。5 采取的其他的技術(shù)措施51在進(jìn)行混凝土澆筑前，對模板及鋼筋上的冰雪及雜物進(jìn)行了嚴(yán)格的清掃。并準(zhǔn)備好了數(shù)量足夠的蓬布，以防止混凝土澆筑時(shí)突然下雪，把未澆筑部分覆蓋嚴(yán)密，來防止雪落入模板內(nèi)部。52在運(yùn)轉(zhuǎn)層結(jié)構(gòu)的西北方向用蓬布搭設(shè)了一道擋風(fēng)墻，大大地減弱了風(fēng)勢對施工及混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)的影響。在施工中證明了這道擋風(fēng)墻起到了很大的作用。53在混凝土澆筑前對施工縫處用碘鎢燈管進(jìn)行了照烤，在測得舊混凝土表面溫度在正溫以上時(shí)，才進(jìn)行混凝土的澆筑。54 混凝土澆筑時(shí)，在施工縫處先澆筑了3050mm厚石子減半的混凝土，此時(shí)混凝土的入模溫度相應(yīng)提高到了20C左右，從而有利于施工縫處新舊混凝

16、土的結(jié)合。55 在施工作業(yè)前，對攪拌站的設(shè)備進(jìn)行了全面徹底的檢修，從而保證了攪拌設(shè)備在施工作業(yè)中的完好。又從外單位借調(diào)了一臺混凝土汽車輸送泵和兩輛混凝土運(yùn)輸車，保證了施工機(jī)械的充足，從而加快混凝土的澆筑速度。這樣在混凝土施工中，可以防止下層混凝土澆筑時(shí)灰頭跑的太遠(yuǎn)，而上層混凝土還沒有進(jìn)行澆筑，從而出現(xiàn)施工冷縫的現(xiàn)象；并還可以保證上層混凝土澆筑時(shí)，下層混凝土的溫度不低于2C。56 混凝土在澆筑過程中，由專人定期測設(shè)混凝土的入模溫度，對達(dá)不到要求的混凝土都采取了一定的措施，從而保證了混凝土的入模溫度?；炷翝仓旰螅檎{(diào)責(zé)任心強(qiáng)的技術(shù)人員定期進(jìn)行測溫工作。測溫在混凝土澆筑后的2天內(nèi)每2小時(shí)測溫一次

17、；36天每4小時(shí)測溫一次；以后每6小時(shí)測溫一次直至達(dá)到強(qiáng)度要求。57測溫用的測溫孔是在混凝土澆筑前要布置好的，這次測溫孔的布置具有代表性，并且進(jìn)行了編號。本次施工的測溫工作準(zhǔn)確及時(shí)，測溫記錄真實(shí)，及時(shí)反映出了混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫差變化的情況，從而為在出現(xiàn)意外情況時(shí)及時(shí)采取措施提供了可靠的依據(jù)。58 本次測溫共布置了12組測溫孔，每組測溫孔共由四根長度分別為0.3m，1.0m，2.0m，3.0m測溫管焊接組成。這樣可以測設(shè)到混凝土內(nèi)部的梯形溫度應(yīng)力，從而具有一定的真實(shí)性。結(jié)束語1 在1#汽輪機(jī)基礎(chǔ)運(yùn)轉(zhuǎn)層施工時(shí)，我們嚴(yán)格按照事前制定的措施進(jìn)行施工，并把各項(xiàng)技術(shù)措施落實(shí)到人頭，誰那里出現(xiàn)了問題，就由誰負(fù)責(zé)，因此，使得各項(xiàng)措施得以完全被貫徹實(shí)施，這是本次施工保證質(zhì)量的關(guān)鍵。2 通過1#汽機(jī)基礎(chǔ)運(yùn)轉(zhuǎn)層混凝土施工表明，在冬期進(jìn)行大體積混凝土的施工，關(guān)鍵要控制好以下內(nèi)個(gè)方面的問題：21 優(yōu)化混凝土配合比，盡量減少水泥用量，及控制水灰比在一定的限度內(nèi)。22 選用優(yōu)質(zhì)高效的復(fù)合型防凍劑，來達(dá)到防凍，早強(qiáng)，減水的綜合效果。23 合理控制混凝土的入模