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摘 要:结合沙特南北铁路工程CTW200标段的混凝土施工,介绍了在夏季高温下混凝土施工中采取的多种措施,以保证混凝土的连续浇筑,提高混凝土的施工质量。
关键词:沙特南北铁路;夏季高温;混凝土施工;措施
中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:1672-3198(2009)07-0274-01
1 CTW200标段工程概况
沙特南北铁路CTW200标段,位于沙特阿拉伯北部Hail和A1-Jouf地区。其中土建部分总长337.43 km,轨道部分总长509.84 km。主要工程任务:路基土石方3391万方,桥梁21座,圆涵132座,箱涵359座,骆驼通道12座,车站l座。共需混凝土11万方。
2 CTW200标段夏季气候
CTW200标段区域属于沙漠气候,气候干燥,气温高,在夏季,从5月至10月,白天温度一般超过40℃。在当地进行混凝土澆筑是典型高温下混凝土施工。
3 高温下混凝土施工对混凝土性能的影响
(1)拌合水量的增加。
(2)混凝土坍落度损失加剧。
(3)对混凝土的抹面、压实、硬化等带来不便,
(4)混凝土塑性裂缝增加。
(5)由于混凝土的用水量的增加,将会降低混凝土的28d强度值或相应的增加水泥用量。而且由于水泥用量的增加则导致混凝土产生干缩裂缝的机会增加。
(6)由于裂缝的增加,降低了混凝土的耐久性。
4 混凝土质量控制
由于管段线路长三百多公里,施工项目多,施工点位分散,大部分构筑物浇筑时混凝土运送距离较远,气温高、湿度低,新浇注混凝土很容易出现凝结速度加快,强度降低、开裂等现象,针对这些问题,我们采取了一些技术措施,以保证施工的混凝土质量。
4.1 混凝土拌和前的降温准备
(1)选择放热量低高标号、低水化热的水泥,对混凝土配合比进行优化,适当增大骨料粒径。使用大骨料级配的混凝土,可以减少水泥用量,从而可减小水泥水化热温升。
(2)在砂石料场搭建遮阳篷。防止太阳光直射砂石料,并在使用前1小时向骨料洒水,通过蒸发冷却降低骨料的温度,同样,我们在水泥筒仓添加了天棚,避免筒仓受阳光直射也起到降低水泥温度的作用,在拌和混凝土前l小时向仓筒洒水降温。
(3)拌和站安装制冰机,提前制好冰片,在拌和前1小时加入拌和混凝土用的水池中,冷却拌和用水,使混凝土拌和水的温度降至4℃~7℃。冷却水池搭建遮阳篷,顶面用15cm厚的聚苯泡沫板封闭覆盖,以保持水处于低温状态。
(4)在高温季节选择在夜晚浇筑混凝土,这样既可以避免阳光的直射又在日温度较低时浇筑,可以使混凝土人模温度较白天有所降低,夜间混凝土浇筑时间从22点开始,现场准备好充足的照明设备,做好现场的安全措施。
4.2 混凝土拌和及运输过程的降温及保温
(1)混凝土拌时,加入高效减水剂,增大混凝土的坍落度,且能维持两小时。大的坍落度能够减小拌和过程中骨料颗粒之间的摩擦,减缓运输搅拌车的拌合筒中的热积聚,
(2)运输搅拌车灌体用聚乙烯隔热板包裹严实,外加白色反光材料反射阳光的辐射热能,防止灌体因暴晒传热加温混凝土,另外,在装入混凝土前,先对包裹灌体的聚乙烯隔热板浇水,让其保持湿润。
(3)选用符合技术规格书要求的缓凝剂,混凝土到达现场之后再按设计量加入车搅拌器中,使砼缓凝和推迟水化热放热峰。
(4)离拌和站比较远的地方,采用干拌混凝土,拌和站按设计配合比往搅拌车里放料,先不放水,搅拌车开到一定的时间才加水搅拌,使车在到达浇筑现场时仍处于搅拌状态,从而使混凝土在因高气温造成的坍落度大量损失之前人模。
经过以上的措施,保证了混凝土在人模时的温度在33℃以下,泵送混凝土在27℃以下,入模坍落度控制在75—100mm之间,达到了混凝土施工的要求。
4.3 浇筑时的措施
现场准备好足够的人力和设备、机具等,能及时应付预料不到的情况。
(1)每个搅拌车及指挥车里都安装有大功率无线对讲机,与拌和站保持通讯畅通,随时掌握现场情况,根据现场需要的数量和时间来拌和,确保混凝土在最短的时间内人模,避免了不必要的坍落度损失。
(2)及时监测运到工地上的混凝土温度,如果过高则查明原因,并及时通知搅拌站予以调节。
(3)混凝土人模前,先对地面、模板、及钢筋进行洒水降温。
(4)夏季混凝土施工时振捣设备更易损坏,故应准备好备用振动器。
(5)浇筑前先应准备充分,保证混凝土连续、快速地浇注。
(6)现场指定专人在混凝土达到初凝后及时实施二次抹面,以排除混凝土泌水,密实混凝土内部的水份和气泡,有效地消除裂纹。
5 浇筑后的养护措施
实验表明,混凝土表面水分蒸发速度超过0.5kg/m2,h时,就可能出现塑性收缩裂缝,当超过1.0kg/m2,h时,就需要采取适当措施(如冷却混凝土,向表面喷洒水或使用防风设施等)来降低表面蒸发速度。所以当混凝土浇筑完毕后,我们根据本地的气候特点和混凝土构筑物的特点,分两种情况,采取两措施;
(1)构筑物表面需要刷沥青的情况:采取了分段蓄水养护的方法进行养护,即混凝土浇注和整平后应及时覆盖,然后在混凝土顶面四周做砂土围堰蓄水,如果混凝土顶面坡度较大,则分段做围堰,等拆模后提前刷沥青涂层来代替养护剂或洒水养护,
(2)构筑物表面不需要刷沥青的情况:采用喷洒Con-curegO高效养护剂养护,方法如下:拆模后应立即用喷雾器喷洒高效养护剂以保持砼表面的水份,喷洒时喷雾器嘴距砼表面45cm左右,前后均匀喷洒,使砼表面形成平整的保护膜,当在有一定强度的新的混凝土表面使用时,需要先在砼表面洒水湿润后,喷洒高效养护剂才能形成保护膜。形成保护膜后,盖上土工布再覆盖塑料布以确保混凝土水份不被蒸发。
沙特南北铁路施工自开工以来,已完成钢筋混凝土浇筑近7万方,对已完工涵洞的全面检查未发现有有害裂缝产生,说明混凝土施工的控制措施及养护措施是非常有效的。
6 结论
根据沙特南北铁路工程夏季高温浇筑混凝土的实际情况,总结了以下几条经验供今后在高温下浇筑混凝土参考
(1)选择高强度、低水化热的水泥配制混凝土。
(2)应用制冰机降低混凝土拌和水的温度,尽可能保证混凝土原材料避免受阳光直射,保持原材料在较低温状态,
(3)尽量利用夜间进行混凝土浇筑。
(4)重视混凝土养护工作,减少混凝土因受高温的影响而开裂的现象。
(5)采用喷洒高效养护剂进行混凝土养护,对混凝土的养护非常有效。
关键词:沙特南北铁路;夏季高温;混凝土施工;措施
中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:1672-3198(2009)07-0274-01
1 CTW200标段工程概况
沙特南北铁路CTW200标段,位于沙特阿拉伯北部Hail和A1-Jouf地区。其中土建部分总长337.43 km,轨道部分总长509.84 km。主要工程任务:路基土石方3391万方,桥梁21座,圆涵132座,箱涵359座,骆驼通道12座,车站l座。共需混凝土11万方。
2 CTW200标段夏季气候
CTW200标段区域属于沙漠气候,气候干燥,气温高,在夏季,从5月至10月,白天温度一般超过40℃。在当地进行混凝土澆筑是典型高温下混凝土施工。
3 高温下混凝土施工对混凝土性能的影响
(1)拌合水量的增加。
(2)混凝土坍落度损失加剧。
(3)对混凝土的抹面、压实、硬化等带来不便,
(4)混凝土塑性裂缝增加。
(5)由于混凝土的用水量的增加,将会降低混凝土的28d强度值或相应的增加水泥用量。而且由于水泥用量的增加则导致混凝土产生干缩裂缝的机会增加。
(6)由于裂缝的增加,降低了混凝土的耐久性。
4 混凝土质量控制
由于管段线路长三百多公里,施工项目多,施工点位分散,大部分构筑物浇筑时混凝土运送距离较远,气温高、湿度低,新浇注混凝土很容易出现凝结速度加快,强度降低、开裂等现象,针对这些问题,我们采取了一些技术措施,以保证施工的混凝土质量。
4.1 混凝土拌和前的降温准备
(1)选择放热量低高标号、低水化热的水泥,对混凝土配合比进行优化,适当增大骨料粒径。使用大骨料级配的混凝土,可以减少水泥用量,从而可减小水泥水化热温升。
(2)在砂石料场搭建遮阳篷。防止太阳光直射砂石料,并在使用前1小时向骨料洒水,通过蒸发冷却降低骨料的温度,同样,我们在水泥筒仓添加了天棚,避免筒仓受阳光直射也起到降低水泥温度的作用,在拌和混凝土前l小时向仓筒洒水降温。
(3)拌和站安装制冰机,提前制好冰片,在拌和前1小时加入拌和混凝土用的水池中,冷却拌和用水,使混凝土拌和水的温度降至4℃~7℃。冷却水池搭建遮阳篷,顶面用15cm厚的聚苯泡沫板封闭覆盖,以保持水处于低温状态。
(4)在高温季节选择在夜晚浇筑混凝土,这样既可以避免阳光的直射又在日温度较低时浇筑,可以使混凝土人模温度较白天有所降低,夜间混凝土浇筑时间从22点开始,现场准备好充足的照明设备,做好现场的安全措施。
4.2 混凝土拌和及运输过程的降温及保温
(1)混凝土拌时,加入高效减水剂,增大混凝土的坍落度,且能维持两小时。大的坍落度能够减小拌和过程中骨料颗粒之间的摩擦,减缓运输搅拌车的拌合筒中的热积聚,
(2)运输搅拌车灌体用聚乙烯隔热板包裹严实,外加白色反光材料反射阳光的辐射热能,防止灌体因暴晒传热加温混凝土,另外,在装入混凝土前,先对包裹灌体的聚乙烯隔热板浇水,让其保持湿润。
(3)选用符合技术规格书要求的缓凝剂,混凝土到达现场之后再按设计量加入车搅拌器中,使砼缓凝和推迟水化热放热峰。
(4)离拌和站比较远的地方,采用干拌混凝土,拌和站按设计配合比往搅拌车里放料,先不放水,搅拌车开到一定的时间才加水搅拌,使车在到达浇筑现场时仍处于搅拌状态,从而使混凝土在因高气温造成的坍落度大量损失之前人模。
经过以上的措施,保证了混凝土在人模时的温度在33℃以下,泵送混凝土在27℃以下,入模坍落度控制在75—100mm之间,达到了混凝土施工的要求。
4.3 浇筑时的措施
现场准备好足够的人力和设备、机具等,能及时应付预料不到的情况。
(1)每个搅拌车及指挥车里都安装有大功率无线对讲机,与拌和站保持通讯畅通,随时掌握现场情况,根据现场需要的数量和时间来拌和,确保混凝土在最短的时间内人模,避免了不必要的坍落度损失。
(2)及时监测运到工地上的混凝土温度,如果过高则查明原因,并及时通知搅拌站予以调节。
(3)混凝土人模前,先对地面、模板、及钢筋进行洒水降温。
(4)夏季混凝土施工时振捣设备更易损坏,故应准备好备用振动器。
(5)浇筑前先应准备充分,保证混凝土连续、快速地浇注。
(6)现场指定专人在混凝土达到初凝后及时实施二次抹面,以排除混凝土泌水,密实混凝土内部的水份和气泡,有效地消除裂纹。
5 浇筑后的养护措施
实验表明,混凝土表面水分蒸发速度超过0.5kg/m2,h时,就可能出现塑性收缩裂缝,当超过1.0kg/m2,h时,就需要采取适当措施(如冷却混凝土,向表面喷洒水或使用防风设施等)来降低表面蒸发速度。所以当混凝土浇筑完毕后,我们根据本地的气候特点和混凝土构筑物的特点,分两种情况,采取两措施;
(1)构筑物表面需要刷沥青的情况:采取了分段蓄水养护的方法进行养护,即混凝土浇注和整平后应及时覆盖,然后在混凝土顶面四周做砂土围堰蓄水,如果混凝土顶面坡度较大,则分段做围堰,等拆模后提前刷沥青涂层来代替养护剂或洒水养护,
(2)构筑物表面不需要刷沥青的情况:采用喷洒Con-curegO高效养护剂养护,方法如下:拆模后应立即用喷雾器喷洒高效养护剂以保持砼表面的水份,喷洒时喷雾器嘴距砼表面45cm左右,前后均匀喷洒,使砼表面形成平整的保护膜,当在有一定强度的新的混凝土表面使用时,需要先在砼表面洒水湿润后,喷洒高效养护剂才能形成保护膜。形成保护膜后,盖上土工布再覆盖塑料布以确保混凝土水份不被蒸发。
沙特南北铁路施工自开工以来,已完成钢筋混凝土浇筑近7万方,对已完工涵洞的全面检查未发现有有害裂缝产生,说明混凝土施工的控制措施及养护措施是非常有效的。
6 结论
根据沙特南北铁路工程夏季高温浇筑混凝土的实际情况,总结了以下几条经验供今后在高温下浇筑混凝土参考
(1)选择高强度、低水化热的水泥配制混凝土。
(2)应用制冰机降低混凝土拌和水的温度,尽可能保证混凝土原材料避免受阳光直射,保持原材料在较低温状态,
(3)尽量利用夜间进行混凝土浇筑。
(4)重视混凝土养护工作,减少混凝土因受高温的影响而开裂的现象。
(5)采用喷洒高效养护剂进行混凝土养护,对混凝土的养护非常有效。