西北地区大体积混凝土冬季施工技术措施探讨--中国期刊网

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西北地区大体积混凝土冬季施工技术措施探讨

发表时间：2020/11/5 来源：《基层建设》2020年第21期作者：王宗昌

[导读] 摘要：近年来，随着建筑行业的迅猛发展，大体积混凝土的应用越来越普遍，大体积混凝土得到了越来越广泛的应用。

        陕西科邦建筑科技有限公司陕西西安 710000
        摘要：近年来，随着建筑行业的迅猛发展，大体积混凝土的应用越来越普遍，大体积混凝土得到了越来越广泛的应用。对于地处寒冷地区的西北城市，受气候影响，一年中有效的施工季节十分有限，而大体积混凝土由于具有结构厚实、混凝土量大、工程条件复杂，施工技术要求高、水泥水化热较大（预计超过25℃ ），且在冬季时施工，由于大气温度较低，进而加大了大体积砼内外的温差，容易形成大体积混凝土裂缝。针对此类问题，寒冷地区施工中必须通过系统合理的技术措施，既使新浇筑的混凝土避免早期浸冻，又使混凝土与冬季气温保持较小温差，在寒冷季节取得像温暖季节施工时的效果，成为施工人员在冬季开展大体积混凝土施工要解决的主要问题。
        关键词：西北地区；大体积混凝土；冬季施工
        1.概述
        某工程采用筏板基础，筏板厚度为1.8m，筏板砼保护层厚度为顶部25mm，底部45mm。砼设计强度等级为C40P6，砼总量约2000m3，为大体积砼。砼浇筑时间为12月底元月初，当时气温为5℃至-10℃。因此，控制温度收缩裂缝和防止砼冻害是本工程筏板基础施工的主要技术难点。
        2.施工难点
        大体积砼冬季施工由于西北地区冬季寒冷干燥，既要做好砼的保水养护又要防止砼受冻还要防范温度裂缝的出现，具体包括：筏板要求具有良好的整体性，需一次性浇筑完成，需制定合理的施工方案，通过分层或分段浇筑；结构断面配筋较多，密集程度大，对整体性要求高；砼设计强度较高，对耐久性有强制要求，对原材料有严格的使用标准；砼入模温度应保证在大于5℃，水泥水化过程中砼内部温度和表面温度较大，水化速度不均匀易使砼产生温度裂缝；新浇筑砼不宜直接暴露在寒冷干燥的大气环境中，若砼发生受冻，严重影响砼强度。
        3.主要技术措施
        3.1优化配合比
        由于砼为搅拌站集中搅拌，水泥选用了西北地区质量比较好的祁连山牌42.5普通硅酸盐水泥，水化热的问题通过搅拌站成熟的掺用粉煤灰技术解决。同时加大石子粒径，相应降低砂率，对降低大体积混凝土水化热和减少应力裂缝的发生起到一定的帮助。施工中还通过掺用具有缓凝效果的减水剂，来减小水泥用量并延缓水化热峰值时间。
        3.2砼各阶段温度控制
        筏板砼是在5℃至-10℃的气温下进行浇筑的，所以必须考虑砼的冬季低温施工问题。施工中需要砼在搅拌、运输、和浇筑时不出现冻结现象。
        为此采用整个砼分项工程采用综合蓄热法。砼热水搅拌并掺加防冻剂，提高砼自身温度的措施来防止其冻结；砼罐车采用棉毯包裹进行保温，现场输送泵采用钢管搭设保温暖棚，外墙砌300厚加气砼砌块围护墙，屋面用钢管、竹笆一层，旧胶合板一层，50mm保温棉毯一层，油毡卷材防水一层，进出口设双层门斗，挂双层棉毯，出料口外应设排水沟或渗水井，暖棚内挂温度计，设通风孔、防火设备，棚内温度控制在10℃左右，门洞宽度2500㎜，门口处挂岗位责任制并生火炉；砼泵送管及布料杆均采用棉毯包裹，确保砼入模温度不低于5℃；基坑采用8#铅丝间距1000㎜拉线，上用彩条布满蓬，覆盖施工全部区域，并设专用施工通道。在棚内布置一定数量的开口火炉，使棚内温度控制10℃以上，保证棚内及基坑内温度。
        在浇筑过程中，由于筏板施工面积较大，底层与垫层接触的砼以及面层需收光的砼容易产生局部冻结现象。为解决这一问题首先在砼垫层浇筑完毕至筏板砼浇筑前，在垫层上覆盖保温被，保温被为两层彩条布中间缝制一层海绵，海绵厚不小于50mm，可缝成 2×4m规格现场拼铺。其次基坑采用8#铅丝间距1000㎜拉线，上用彩条布满蓬，覆盖施工全部区域，并设专用施工通道，在棚内布置一定数量的开口火炉，使棚内温度控制10℃以上，保证棚内及基坑内温度。

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        砼浇筑后的温度养护则由大体积混凝土自身的水化热来完成，浇注完毕后在混凝土的外露表面，应用塑料薄膜及保温被覆盖。
        砼基础在浇筑后，安排专人测量室外环境温度，暖棚、基坑内的气温，砼温度，并形成记录。砼温度每昼夜进行4次测温，砼的降温速率控制在2.0℃/d。
        3.3砼浇筑
        砼浇筑严格按施工组织设计进行流水段划分，分段分层浇筑，并准确计算砼工作量，确保施工缝位置准确。每段砼采取踏步式斜面分层浇筑，分层厚度选取为0.5ｍ。每层砼在初凝前完成上层浇筑，确保在下层砼初凝之前将上层砼浇筑完毕。振捣应由专业技术工人操作，快插慢拨，振动器的插点间距为1.5倍的作用半径，每点振动时间10-15s，接搓时应插入下层砼５cm。
        3.4砼表面处理
        收盘时砼表面为了防止砼冻结无法及时收光，操作处理程序如下：初凝前用平板振捣器反复数遍振捣压实→临时覆盖塑料布→砼终凝前1～2h二次用刮尺刮平，用木抹反复收压→覆盖塑料薄膜→覆盖保温被→钢管压好→待砼终凝后洒水保持表面湿润。
        砼覆盖后，需每隔4小时及时对所覆盖的砼表面进行测温，如果表面温度在当温度降低到5℃度以下时需采用增加电热毯覆盖的方法提高砼表面温度。
        3.5砼内外温差控制
        为及时掌握砼内部温度变化，使于调整养护措施，需对大体积砼进行测温。测温点的水平布置按：大体积砼平面形状中心轴线及边3米间距每6米设置一个测温点，对于容易散发热量的拐角处、主风向部位、温度变化大、受环境温度影响大和产生收缩拉应力最大的地方应增加布置。测温点的竖向布置按：每个测温点设置三个测温触头，测温触头分别布置在底板的上、中、下部位，即底板面层下5cm、底部中部、底板距垫层5cm三个位置。
        测温从混凝土浇筑完后６小时开始，由专人负责采用电子测温仪及其专用测温探头和测温线，进行动态监控。测温时测温线插头与测温仪连接，由测温仪数字显示，直接读取该测温点砼当时温度值并进行记录，每天四次，分别在8:00、14:00、20:00、2:00。根据砼内部的温度变化情况可随时增加测温次数。只有当砼内外温度不再显著上升而保持基本稳定后才能结束砼的测温。
        3.6砼养护
        大体积砼的养护采用蓄热保湿、适度湿润养护法进行养护，在初凝阶段，紧贴砼表面覆盖一层塑料薄膜，以此来封闭混凝上中多余的拌和水，然后在砼二次收压后采用保温被进行覆盖，保温被上下错开，搭接严密，形成良好的保温层，有效的阻隔外部低温对多余的拌和水和砼的温度影响，同时也使砼表面已升高的温度不易失散，缩小内外温差。实现混凝土的自养护。
        砼需要补充水分时，只在下层塑料薄膜与砼表面间洒水，然后尽快覆盖，同时还应关注大气及砼测温情况及时调整洒水并做好覆盖保温。
        砼的养护期限：砼的养护时间自砼浇筑开始计算，使用普通硅酸盐水泥不少于14d，具体根据实际内外温差确定。
        砼试块留置：冬期施工砼试块应留置五组（抗渗砼增加一组）一组标养，其余四组与结构同条件养护。与结构同条件养护试块中一组用于测定抗冻临界强度，一组用于确定拆模时间的砼强度，一组用于检验转入常温养护28d的砼强度，作为复试查验资料。
        4.结论
        通过对达到龄期的试块进行强度检验，达到了设计要求。对混凝土内部进行测温，可直观了解混凝土内部温度的变化，有利于调整混凝土的养护方案，控制混凝土的内外温差满足国家有关规范标准的要求。施工中采用砼表面覆盖“塑料薄膜+保温被+电热毯”形成保温体系及控制入模温度措施，防止了过大温差的产生。