冬季施工技术总结

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摘 要：文章根据辽宁某核电站冬季施工的相关试验和施工经验,从大型工程的冬季模板、混凝土的施工工艺入手,总结了日平均气温在-5℃以上时冬季施工怎么做、如何做好.

关 键 词：模板混凝土；冬季施工；测稳养护

中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：1009-2374（2013）23-0054-03

辽宁地区每年从11月下旬到3月上旬,日平均气温在5℃以下,影响建筑施工,本文从施工工艺方面入手,谈谈气温在-5℃时的冬季施工的方法.

1模板

1.1墙体保温模板制作

冬期施工墙体模板采用原DOKA直墙模板体系,在模数不足处采用自制异型模板补充,由于DOKA模板次龙骨采用木工字梁,间距250～300mm,保温效果较好.模板保温可考虑直接在DOKA定型模板的木工字梁之间填塞保温材料.冬期混凝土养护过程热工计算结果,养护期间当采用2层50mm厚玻璃棉被,能满足混凝土蓄热养护至0℃时其强度可达到或超过受冻临界强度的要求.考虑冬期模板晚拆,可将模板等同视作养护层时,填塞层保温材料采用2层50mm厚的玻璃棉毡被,完全满足保温效果.由于挤塑聚苯板的导热系数小于玻璃棉毡被,可等同填塞一层50mm厚的挤塑聚苯板,同时异型模板也按照此种方式进行.冬期墙体保温模板可在模板支设好后再填充保温材料,如外界气温环境发生变化,保温层材料填塞层数应根据现场混凝土测温情况增加.

1.2楼板保温模板制作

楼板模板主、次龙骨采用卓良H20木工字梁.楼板冬期施工时,按下列方法施工,即主次龙骨铺设好后,先在主龙骨上次龙骨间铺填2层50mm厚挤塑聚苯泡沫板,其上再填塞1层50mm厚玻璃棉被.

1.3柱保温模板制作

柱模板在次龙骨间填塞2层50mm厚玻璃棉被后,再用小木条和龙骨木方钉连将填充玻璃棉被压紧.

1.4模板拆模

冬期施工中,当模板不需要周转时,待混凝土达到设计强度后并且混凝土与环境温差不大于15℃时拆除.

当墙体模板需要周转时,模板拆除应在混凝土达到受冻临界强度,同时保证混凝土与环境的温差不应大于15℃时进行.墙体拆模时,对于达到受冻临界强度后混凝土温度降低到0℃时,由于较高的强度加上表面冻结张力,拆除困难的大模板,可先松动穿墙螺栓,使大模板稍微离开混凝土面后再合上（拧紧穿墙螺栓）,待混凝土与环境的温差小于15℃后再拆除.

楼板底模拆除应待混凝土强度达到100%设计强度并且混凝土与环境温差不大于15℃时进行.侧模的拆除条件与墙体模板拆除条件相同.

混凝土的强度由同周期、同条件养护试块试压结果确定.模板拆除一般以缓拆为宜,在气温较低时,当预计拆模时若混凝土表面降温可能超过6℃～9℃时,应推迟拆模时间.

拆模应安排在白天晴好天气条件下进行,拆模后及时用塑料薄膜加玻璃棉毡被进行覆盖保温养护,模板拆除和保温覆盖应同时进行.

2混凝土

2.1冬期混凝土生产

经计算外界环境温度-5℃情况下,如出机在15℃以上,入模温度能保证在10℃以上.

冬期搅拌站接到混凝土订货单后,核对配合比后提前启动搅拌站骨料仓内供暖设施,使骨料仓内环境温度达到+5℃以上.混凝土生产必须采用热水搅拌,蒸汽锅炉在开机前半小时开始工作,搅拌前给搅拌机放入200～300kg热水搅拌,对搅拌机进行预热.启动蒸汽锅炉利用汽水热交换器生产热水,热水温度以65℃左右为宜.热水搅拌的混凝土需保证出机温度大于+15℃以上.

混凝土搅拌时要按照合理的投料顺序,使混凝土获得良好的和易性和使拌合物温度均匀,有利于强度发展.其投料顺序为先投入骨料,干拌均匀再投入加热的水,等搅拌一定时间后,再投入水泥、掺合料和外加剂,拌合均匀.注意搅拌时要绝对避免水泥过热而出现假凝现象.混凝土的搅拌时间根据试验确定,以使混凝土获得良好的和易性为宜.

2.2冬期混凝土运输

为了减少运输过程混凝土热量损失,混凝土搅制好后,及时运到浇灌地点,运输速度要快,运输距离要短,倒运次数要少.运输过程中,应加强现场与搅拌站的联系,缩短混凝土运输车在现场等待的时间,除试验室取样测温和做坍落度外,运输车不得在中途任意停留,运输线路应按指定的路线.如果混凝土从运输到浇筑过程中发生冻结现象时,必须将其报废.

混凝土运输到浇筑现场后应安排专人测量温度,并留意对比混凝土从出机到运输至浇筑现场热量损失值,如损失过大,不能保证入模温度大于10℃,则必须采取保温加强措施,具体措施可以在搅拌罐车运输过程再套装一层玻璃棉毡外套罩.

2.3冬期混凝土浇筑

应保证出机温度在15℃以上,入模温度在10℃以上,方允许混凝土浇筑.砼浇筑宜选择在气温较高点白昼时间段（上午9∶00～下午3∶00）.

2.3.1浇筑前.浇筑前,密切关注天气预报,随时掌握天气变化和寒潮大风警报,尽量选择气温较高时间段浇筑砼,避免雨雪和大风天气浇筑混凝土.

2.3.2浇筑过程中.冬期混凝土浇筑应保证足够的泵送能力,保证混凝土第一时间最快浇筑入模,混凝土出机后,宜在30min内尽快泵送完毕,减少混凝土的热量损失.混凝土浇筑过程,安排专人量测入模温度,确保入模温度不低于10℃.

2.3.3浇筑后.在混凝土浇筑完毕后,对与之有关的机具进行清理退场,做到工完场清.为防止混凝土受冻,浇筑完成一次压面后立即覆盖一层塑料薄膜和保温材料,塑料薄膜和混凝土面层应用钢管或木方隔垫,防止混凝土面直接接触薄膜影响外观质量.初凝前局部揭开保温层,二次压面完成一块即覆盖一块.

3冬期混凝土测温

3.1混凝土施工测温点设置要求冬期混凝土施工所有结构均必须按规定埋设测温探头.大体积混凝土筏基及楼板对每一施工段的测温点布置三组,分别布置在被测结构的中部、距边100mm处及这两组测温点之间中部,每组有上、中、下三个测温点：一个测温点距底部表面100mm,一个测温点距砼上表面100mm,一个测温点在混凝土垂直面1/2处.另在保温层下,混凝土表面放置测温探头.

墙体和梁柱测温可分两个阶段实施：第一阶段是冬期首次墙、梁、柱施工的前5～6段,测温点布置按每一施工段布置3个,一个布置在正中心部位,另两个分别布置在距构筑物端部50mm中间混凝土50mm深处,左右两个对称布置,一个在起始端底部上50mm处,一个在顶部下50mm处,三个测温点布置呈对角线布置,另在保温层下,混凝土上表面放置测温探头.第二阶段是经过第一阶段取得相关经验数据后,墙体测温点布置减少为两个,取消中部测温点埋设,保留两对角线处测温点和保温层下的测温点.梁和柱则按每段浇筑施工,选取一根柱或梁作为参考代表,埋设2个测温点,一个在起始端底部上50mm处,一个在顶部下50mm处.

3.2测温实施

进入冬期施工后,施工单位必须安排专人负责对环境大气温度进行测量,并填写测温记录表.

搅拌站在混凝土搅拌生产期间必须定期测量搅拌站搅拌环境温度,测量频率按照每班不少于4次执行,包含各类原材料搅拌温度.其中出机温度由试验室负责测量,按每小时测量一次,入模温度由施工单位安排专人测量,按每罐车测量一次,测温记录应随同混凝土单交至浇筑现场,供现场施工质量控制.

施工单位养护测温记录应在第一个测温点混凝土浇筑完成后1小时后立即开始测温,测温频率按每2小时一次,测温时,将每组探头的引出导线连接在测温仪上,直接读出数据,并填写测温记录表.

冬期所有混凝土养护测温均可按照水化热的释放情况,最初每2小时测温一次,直到检测出砼升温达到最高值后,降温阶段内每4小时测温一次,当留设的试块经试压达到混凝土设计强度30%后,测温频率可以适当放宽每白昼2次、晚间2次,养护期结束后测温方可停止.测温期间如遇气温变化应加强测温频率.

4冬期混凝土的养护

混凝土冬期施工主要采用蓄热法养护.混凝土浇筑结束后应立即覆盖塑料薄膜和玻璃棉毡等保温材料进行养护,并设置防风设施,防止混凝土热量过快的散失,在负温情况下不得浇水养护.

采用热风保温措施时,要注意保湿,防止混凝土表面失水.

4.1养护材料

主要采用塑料薄膜和玻璃棉毡被进行覆盖.玻璃棉毡被可根据施工要求,成各种规格尺寸,便于铺盖施工.

4.2养护方法

对筏基或楼板混凝土的养护以防风保温为主,浇筑完成一次压面后立即覆盖塑料薄膜和保温材料防止砼本身的水份蒸发、散失,从而保证砼水化的顺利进行,并且在其上纵横交错覆盖适宜厚度的玻璃棉毡被.筏基或楼板侧面的混凝土垂直表面,待侧模拆除后,即刻挂两层塑料薄膜再挂一层玻璃棉毡被养护,注意塑料薄膜和玻璃棉毡被要将混凝土表面覆盖严密和固定好.对楼层板的保温覆盖养护应尽早进行,在砼浇筑过程中每浇筑一块混凝土经整平压面后即可进行保温层覆盖,防止砼热量过快散失.初凝前局部揭开保温层进行二次压面.

对于墙体养护也应以防风保温为主,墙体侧面浇筑至养护保温模板外侧也应加设玻璃棉毡保温层,应注意模板拆除之前的保温,保温模板拆除后立即用塑料薄膜+玻璃棉毡被覆盖.墙体除侧面利用保温模板及玻璃棉毡被保温外,顶部也需覆盖保温,对于阳角等容易受冻部位更要加强保温.

在混凝土浇筑的早期,必须加强保温养护措施.养护过程中应准备足够数量的加热设备,对监测过程中发现的异常部位进行加热,以减少内外温差和应力集中导致的拉应力过大.

养护保温材料均需用重物压实,防止吹开.并视现场具体情况,结合测温数据,决定是否需要增加保温覆盖层数和防风防雨覆盖.

如砼表面已干燥,需要补充养生水,则应在白天气温较高的情况下（气温不低于5℃）少量洒水,保证砼表面湿润即可.晚间气温较低时,应增加覆盖的保温材料厚度.根据气温情况,也可采用养护剂进行养护.

4.3养护过程中的温度控制

冬期混凝土的养护过程中,测温数据是温度控制的依据,由此决定混凝土的保温养护时间和作为及时调整养护材料的覆盖层数的依据,以控制温差和降温速率.

5结语

该核电现场冬季施工以来,气温最低到-10℃左右,日平均气温基本在-5℃左右,现场未发生一起混凝土受冻现象,混凝土表面收缩裂缝也在正常范围以内.此次冬季施工,是中国核电站首次冬季施工,确保了该核电站的施工进度,同时为今后东北地区核电站冬季施工积累了大量经验.但根据所做实验发现,在大风天气,混凝土浇筑时,温度下降很快,在外界气温低于-10℃、风力大于6级时,混凝土在浇筑过程中就会冻结,故上述工艺只适合在日平均气温不低于-5℃、风力不大于5级时实施.同时,上述工艺因为利用混凝土凝固时自身散发的温度来抵消热量散失,所以混凝土施工量小于10m3时不适用.