鐵路客運(yùn)專線站前工程冬季施工措施

鐵路客運(yùn)專線站前工程冬季施工措施1.1冬期施工的工藝要求1.1.1混凝土材料選擇及要求配制冬期施工的混凝土，應(yīng)優(yōu)先選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。水泥標(biāo)號不應(yīng)低于425號，最小水泥用量不宜少于300kg，水灰比不應(yīng)大于0.6。使用礦渣硅酸鹽水泥，宜采用蒸氣養(yǎng)護(hù)；使用其它品種水泥，應(yīng)注意其中摻合材料對混凝土抗凍、抗?jié)B等性能的影響。冬期澆筑的混凝土，宜使用無氯鹽類防凍劑。對抗凍性要求高的混凝土，宜使用包括引氣減水劑或引氣劑在內(nèi)的外加劑，但摻用防凍劑、引氣減水劑或引氣劑的混凝土施工，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定。如在鋼筋混凝土中摻用氯鹽類防凍劑時，應(yīng)嚴(yán)格控制氯鹽摻量，且一般不宜采用蒸氣養(yǎng)護(hù)?；炷了霉橇媳仨毲鍧?，不得含有冰、雪等凍結(jié)物及易凍裂的礦物質(zhì)，在摻用含有鉀、鈉離子防凍劑的混凝土中，不得混有活性骨料。1.1.2混凝土材料的加熱冬期拌制混凝土?xí)r應(yīng)優(yōu)先采用加熱水的方法，當(dāng)加熱水仍不能滿足要求時，再對骨料進(jìn)行加熱，水及骨料的加熱溫度應(yīng)根據(jù)熱工計(jì)算確定，但不得超過下表的規(guī)定。拌和水及骨料最高溫度項(xiàng)目拌和水骨料低于525#的硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥80℃60℃大于等于525#的硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥60℃40℃1.1.3混凝土的攪拌攪拌前應(yīng)用熱水或蒸氣沖洗攪拌機(jī)，攪拌時間應(yīng)較常溫延長50%。投料順序?yàn)橄韧度牍橇虾鸵鸭訜岬乃?，然后再投入水泥，且水泥不?yīng)與80℃以上的水直接接觸，避免水泥假凝?；炷涟韬衔锏某鰴C(jī)溫度不宜低于10℃，入模溫度不得低于5℃。對攪拌好的混凝土應(yīng)常檢查其溫度及和易性，若有較大差異，應(yīng)檢查材料加熱溫度和骨料含水率是否有誤，并及時加以調(diào)整。在運(yùn)輸過程中要有保溫措施以防止混凝土熱量散失和被凍結(jié)。1.1.4混凝土的澆筑混凝土在澆筑前，應(yīng)清除模板和鋼筋上的冰雪和污垢；且不得在強(qiáng)凍脹性地基上澆筑混凝土，當(dāng)在弱凍脹性地基上澆筑混凝土?xí)r，基土不得遭凍；當(dāng)在非凍脹性地基土上澆筑混凝土?xí)r，混凝土在受凍前，其抗壓強(qiáng)度不得低于臨界強(qiáng)度。當(dāng)分層澆筑大體積結(jié)構(gòu)時，已澆筑層的混凝土在被上一層混凝土覆蓋前，其溫度不得低于按熱工計(jì)算的溫度，且不得低于2℃。對加熱養(yǎng)護(hù)的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土的澆筑程序和施工縫的位置，應(yīng)能防止在加熱養(yǎng)護(hù)時產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力；當(dāng)加熱溫度在40℃以上時，應(yīng)征得設(shè)計(jì)同意。1.2冬期養(yǎng)護(hù)方法混凝土冬期養(yǎng)護(hù)方法有蓄熱法、蒸氣加熱法、電熱法、暖棚法以及摻外加劑法等。但無論采用什么方法，均應(yīng)保證混凝土在凍結(jié)以前，至少應(yīng)達(dá)到臨界強(qiáng)度。1.2.1蓄熱法蓄熱法是利用原材料預(yù)熱的熱量及水泥水化熱，通過適當(dāng)?shù)谋?，延緩混凝土的冷卻，保證混凝土能在凍結(jié)前達(dá)到所要求強(qiáng)度的一種冬期施工方法。適用于室外最低溫度不低于-15℃的地面以下工程或表面系數(shù)（指結(jié)構(gòu)冷卻的表面積與其全部體積的比值）不大于15的結(jié)構(gòu)。蓄熱法養(yǎng)護(hù)具有施工簡單、不需外加熱源、節(jié)能、冬期施工費(fèi)用低等特點(diǎn)。因此，在混凝土冬期施工時應(yīng)優(yōu)先考慮采用。只有當(dāng)確定蓄熱法不能滿足要求時，才考慮選擇其它方法。蓄熱法養(yǎng)護(hù)的三個基本要素是混凝土的入模溫度、圍護(hù)層的總傳熱系數(shù)和水泥水化熱值。應(yīng)通過熱工計(jì)算調(diào)整以上三個要素，使混凝土冷卻到0℃時，強(qiáng)度能達(dá)到臨界強(qiáng)度的要求。采用蓄熱法時，宜采用用標(biāo)號高、水化熱大的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥、摻用早強(qiáng)型外加劑、適當(dāng)提高入模溫度、外部早期短時加熱等措施，同時應(yīng)選用傳熱系數(shù)較小、價廉耐用的保溫材料，如草簾、草袋、鋸末、谷糠及爐渣等。此外，還可采取其他一些有利蓄熱的措施，如地下工程可用未凍結(jié)的土壤覆蓋或生石灰與濕鋸末均勻拌合覆蓋，利用保溫材料本身發(fā)熱保溫以及充分利用太陽熱能等措施。1.2.2蒸氣加熱法蒸氣加熱養(yǎng)護(hù)分為濕熱養(yǎng)護(hù)和干熱養(yǎng)護(hù)兩類。濕熱養(yǎng)護(hù)是讓蒸氣與混凝土直接接觸，利用蒸氣的濕熱作用來養(yǎng)護(hù)混凝土，常用的棚罩法、蒸氣套法以及內(nèi)部通氣法等就屬這類。而干熱養(yǎng)護(hù)則是將蒸氣作為熱載體，通過某種形式的散熱器將熱量傳導(dǎo)給混凝土使其升溫，如毛管法和熱模法就屬這類。（1）棚罩法是在現(xiàn)場結(jié)構(gòu)物的周圍制做能拆卸的蒸氣室，如在地槽上部蓋簡單的棚蓋或在預(yù)制構(gòu)件周圍用保溫材料（木材、磚、篷布等）做成密閉的蒸氣室，通入蒸氣加熱混凝土。本法設(shè)施靈活、施工簡便、費(fèi)用較小，但耗氣量大，溫度不易控制。適用于加熱地槽中的混凝土結(jié)構(gòu)及地面上的小型預(yù)制構(gòu)件。（2）蒸氣套法是在構(gòu)件模板外再用一層緊密不透氣的材料（如木板）做成蒸氣套，氣套與模板間的空隙約150㎜，通入蒸氣加熱混凝土。此法溫度能適當(dāng)控制，加熱效果取決于保溫構(gòu)造，設(shè)備復(fù)雜、費(fèi)用大，可用于現(xiàn)澆柱、梁及肋形樓板等整體結(jié)構(gòu)加熱。（3）內(nèi)部通氣法是在混凝土構(gòu)件內(nèi)部預(yù)留直徑為13～50㎜的孔道，再將蒸氣送入孔內(nèi)加熱混凝土。當(dāng)混凝土達(dá)到要求的強(qiáng)度后，排除冷凝水，隨即用砂漿灌入孔道內(nèi)加以封閉。內(nèi)部通氣法節(jié)省蒸氣、費(fèi)用較低，但入氣端易過熱產(chǎn)生裂縫。適用于梁柱、桁架等結(jié)構(gòu)件。（4）毛管法是在模板內(nèi)側(cè)做成溝槽（斷面可做成三角形、矩形或半圓形），間距200～250㎜，在構(gòu)槽上蓋以0.5～2㎜的鐵皮，使之成為通蒸氣的毛管，通入蒸氣進(jìn)行加熱。毛管法用氣少，但僅適用于以木模澆筑的結(jié)構(gòu)，對于柱、墻等垂直構(gòu)件加熱效果好，而對于平放的構(gòu)件，其加熱不易均勻。（5）蒸汽熱模法它是利用鋼模板加工成蒸汽散熱器，通過蒸汽加熱鋼模板，再由模板傳熱給混凝土。一般蒸汽養(yǎng)護(hù)制度包括升溫、恒溫、降溫三個階段。整體澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土的升溫和降溫速度不得超過有關(guān)規(guī)定，以減少加熱養(yǎng)護(hù)對混凝土強(qiáng)度的不利影響，防止混凝土產(chǎn)生裂縫。1.2.3暖棚法它是在被養(yǎng)護(hù)的構(gòu)件和結(jié)構(gòu)外圍搭設(shè)圍護(hù)物，形成棚罩，內(nèi)部安設(shè)散熱器、熱風(fēng)機(jī)或火爐等作為熱源，加熱空氣，從而使混凝土獲得正溫的養(yǎng)護(hù)條件。由于空氣的熱輻射低于蒸汽，因此，為提高加熱效果，應(yīng)使熱空氣循環(huán)流通，并應(yīng)注意保持暖棚內(nèi)有一定的濕度，以免混凝土內(nèi)水分蒸發(fā)過快，使混凝土干燥脫水。當(dāng)在暖棚內(nèi)用直接燃燒燃料加熱時，為防止混凝土早期碳化，要注意通風(fēng)，以排除二氧化碳?xì)怏w。采用暖棚法養(yǎng)護(hù)混凝土?xí)r，棚內(nèi)溫度不得低于５℃。并必須嚴(yán)格遵守防火規(guī)定，注意安全。1.2.4電熱法利用電能作為熱源來加熱養(yǎng)護(hù)混凝土的方法。這種方法設(shè)備簡單、操作方便、熱損失少、能適應(yīng)各種施工條件。但耗電量較大，冬期施工附加費(fèi)用較高。按電能轉(zhuǎn)換為熱能的方式不同電熱法可分為：電極加熱法、電熱器加熱法和電磁感應(yīng)加熱法。（1）電極加熱法它是在混凝土構(gòu)件內(nèi)安設(shè)電極（Φ6～12鋼筋），通以交流電，利用混凝土作為導(dǎo)體和本身的電阻，使電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽瑢炷吝M(jìn)行加熱。為保證施工安全和防止熱量損失，通電加熱應(yīng)在混凝土的外露表面覆蓋后進(jìn)行。所用的工作電壓宜為50V～110V。在養(yǎng)護(hù)過程中，應(yīng)注意觀察混凝土外露表面的濕度，防止干燥脫水。當(dāng)表面開始干燥時，應(yīng)先停電，然后澆溫水濕潤混凝土表面。電極加熱法的優(yōu)點(diǎn)是熱效率較高，缺點(diǎn)是升溫慢，熱處理時間較長，電能消耗大，電極用鋼量大。對密集配筋的結(jié)構(gòu)，由于鋼筋對電熱場的影響，使構(gòu)件加熱不均勻，故只宜用于少筋或無筋的結(jié)構(gòu)。（2）電熱器加熱法它是將電熱器貼近于混凝土表面，靠電熱元件發(fā)出的熱量來加熱混凝土。電熱器可以用紅外線電熱元件或電阻絲電熱元件制成，外形可成板狀或棒狀，置于混凝土表面或內(nèi)部進(jìn)行加熱。由于它是一種間接加熱法，故熱效率不如電極加熱法高，一般耗電量也大，但它不受構(gòu)件中鋼筋疏密與位置的影響，施工較簡便。在大模板工程中，采用電熱毯電熱器來加熱混凝土也可取得較好效果。電熱毯是由四層玻璃纖維布中間夾以電阻絲制成。根據(jù)大模板背后空檔區(qū)格的大小，將規(guī)格合適的電熱毯鋪設(shè)于格內(nèi)，外側(cè)再覆蓋保溫材料（如巖棉板等），這樣在保溫層與電熱毯之間形成的熱夾層能有效地阻止冷空氣侵入，減少熱量向外擴(kuò)散。（3）電磁感應(yīng)加熱法它是利用鐵質(zhì)材料在電磁場中會發(fā)熱的原理，將產(chǎn)生的熱量傳給混凝土，以達(dá)到加熱養(yǎng)護(hù)混凝土的目的。它可分為工頻感應(yīng)模板加熱法與線圈感應(yīng)加熱法。①工頻感應(yīng)模板加熱法在鋼模板外側(cè)焊上管內(nèi)穿有導(dǎo)線的鋼管，便形成工頻感應(yīng)模板。當(dāng)頻率為50Hz（工頻）的交流電在鋼管內(nèi)導(dǎo)線中通過時，由于電磁感應(yīng)作用，使管壁上產(chǎn)生感應(yīng)電流。這種感應(yīng)電流為自成閉合回路的環(huán)流，成旋渦狀，故稱為渦流，渦流產(chǎn)生的熱效應(yīng)使鋼管發(fā)熱，熱量傳給鋼模板，再傳給混凝土，從而對混凝土進(jìn)行加熱養(yǎng)護(hù)。工頻感應(yīng)模板加熱法設(shè)備簡單，只要導(dǎo)線和鋼管，加熱易于控制，混凝土溫度比較均勻，適用在日平均氣溫為-5℃～-20℃條件下的冬期施工。②線圈感應(yīng)加熱法當(dāng)交流電通入線圈中時，在線圈內(nèi)及周圍會產(chǎn)生交變磁場。若線圈內(nèi)放有鐵芯，則在鐵芯內(nèi)會產(chǎn)生渦電流而使鐵芯發(fā)熱。如果在梁、柱構(gòu)件鋼模板的外表面纏繞上連續(xù)的感應(yīng)線圈，線圈中通入工頻交流電，則處在線圈內(nèi)的鋼模板和鋼筋中也會因電磁感應(yīng)產(chǎn)生渦流而發(fā)熱，從而將熱量傳給混凝土，對其進(jìn)行加熱養(yǎng)護(hù)。線圈感應(yīng)加熱法適用各種負(fù)溫環(huán)境，對于表面系數(shù)大于5且鋼筋密集的梁、柱構(gòu)件的加熱養(yǎng)護(hù)以及對鋼筋和鋼模板的預(yù)熱等最為有效，其溫度分布均勻，混凝土質(zhì)量良好。（4）遠(yuǎn)紅外線養(yǎng)護(hù)法是利用遠(yuǎn)紅外輻射器向新澆筑的混凝土輻射遠(yuǎn)紅外線，使混凝土的溫度得以提高，從而在較短時間內(nèi)獲得要求的強(qiáng)度。這種工藝具有施工簡便、升溫迅速、養(yǎng)護(hù)時間短、降低能耗、不受氣溫和結(jié)構(gòu)表面系數(shù)的限制等特點(diǎn)，適用于薄壁結(jié)構(gòu)、大模板工藝、裝配式結(jié)構(gòu)接頭等混凝土的加熱。產(chǎn)生遠(yuǎn)紅外線的能源除電源外，還可用天然氣、煤氣、石油液化氣和熱蒸氣等，可根據(jù)具體條件選擇。1.2.5摻外加劑法在冬期施工混凝土中摻入適量的外加劑，使混凝土強(qiáng)度迅速增長，在凍結(jié)前達(dá)到要求的臨界強(qiáng)度，或降低水的冰點(diǎn)使混凝土能在負(fù)溫下凝結(jié)硬化，它不僅可簡化施工工藝、節(jié)