前言:我们精心挑选了数篇优质冬季施工技术论文文章,供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发,助您在写作的道路上更上一层楼。
关键词:混凝土;冬季施工;技术;研究
在混凝土施工的过程中,尤其是新浇混凝土,当水泥与液相状态的水发生化学反应以后,就会产生复合物,可以将砂石与钢材等材料紧紧地结合在一起。但是一旦新浇混凝土处于低温状态下,就会造成这一化学速度减慢,甚至是混凝土强度的增长延缓。当水的温度降至4℃以后,并持续降低时,就会出现水体积增加的现象,如果水泥在水化作用时所需要的水被冻结了,就会造成化学反应终止,这样就会对水泥晶粒结构产生永久性的伤害。
1低温环境对混凝土性能所产生的影响
1.1影响早期性能
混凝土一旦发生受冻现象,就会造成物理力学的性能发生改变。经过相关调查可以看出,在低温环境下混凝土浇筑的初凝时间与终凝时间都会被延长,尤其是终凝时间延长比较明显。且在低温环境下,混凝土表面所产生的水蒸气会结成水,这样也就加大了水灰比,最终也就造成了混凝土强度雨季表面的抗渗能力降低。由于混凝土发生了早期受冻的现象,因此也就造成了结构被破坏,降低了后期的强度,且如果结冻时间早,强度损失也就更大。
1.2降低混凝土的强度
在低温状态下,在一定程度上混凝土强度会增长,但是也会产出一定的水化作用。尤其是当温度逐渐降低以后,强度的增长也就更加缓慢了。在温度降至5℃左右时,水化作用减慢。当温度降至0℃左右时,水化作用停止。在发生冻结以后,混凝土硬化程度就会受到温度、水分以及空气含量等因素的影响。且在混凝土中,所存在的游离水发生结冰现象,这样水分体积就会出现膨胀,在其内部也就会产生出相应的冻胀应力,尤其是当早期强度不足以抵挡冻胀力时,其内部就会发生裂缝。这样在钢筋的周围也就形成了一定的冰膜,减低了钢筋与混凝土之间的粘结力,减少了强度。所以当温度降低到5℃左右的过程中,施工人员应当要立即采取有效的保护措施,避免出现早期受冻的现象[1]。
1.3降低混凝土的耐久性
在低温环境下,混凝土中的水分会发生结冰膨胀的现象,这样也就造成了混凝土出现裂缝,尤其是在荷载作用逐渐加大的影响下,就会降低混凝土的抗裂、抗冻以及抗水渗等性能,这样也就降低了混凝土的耐久性。
2混凝土冬季施工
2.1控制好水灰比
在冬季进行混凝土施工的过程中,要控制好水灰比,并根据实际要求适当提高水泥的实际使用量,同时还可以采用早强硅酸盐水泥。通过相关调查可以看出,适当采用引气外加剂与早强剂等可以有效缩短混凝土的凝结时间,这样在一定程度上也就提高了混凝土的早期强度[2]。2.2保护好原材料的温度在实际施工过程中,要适当对原材料进行保温处理。水泥是不能直接进行加热的,因此就可以将水泥放置在储罐中,在也要包裹上保温的棉毡。对于砂石来说,在冬季进行露天堆放很容易发生结霜与起冰等现象,因此必须要铺盖上塑料的篷布进行保温,避免砂石表面发生结冰的现象。而对于搅拌用水来说,就可以采取底部生火加热等方法来保证搅拌用水满足温度要求。
2.3改善混凝土拌制与浇筑
为了避免对混凝土进行拌制过程中热量的损失,因此要对搅拌站进行封闭管理,同时还要适当采取保温措施。此外,还可以采用容量较大的搅拌机来进行搅拌,以此来提高搅拌量,保证工作效率。另外,在进行投料的过程中,要严格遵守搅拌的顺序,先加入骨料与水,这样就可以利用水温来溶解骨料上的冰霜,提高了骨料的温度,当进行预搅拌以后,就可以加入水泥了,同时还要控制好搅拌的时间[3]。另外,为了保证混凝土在运输过程中的温度,还可以采用将罐车的储罐外层包裹上保温的帆布,或是用热水清洗储罐,在运送到施工区域以后,要立即进行浇筑施工,以此来降低温度的损耗。
2.4做好混凝土浇筑后期的养护工作
为了保证混凝土浇筑的质量,可以采取分批浇筑或是暖棚综合法进行养护。暖棚综合法进行养护其实就是在磨房的周围利用棉被进行封闭处理,这种棉被在北方极为常见,因此购买也比较便捷与经济。此外在暖棚中还可以利用火炉或是暖风机等进行加热,以此来保证棚内的温度,达到保温的效果。另外,为了避免混凝土温度过高,就可以适当放置钢板,以此来避免温度的集中。或是可以采用无烟煤来保证混凝土表面的干净。采用暖棚综合法可以保证混凝土不发生冻害,在保证质量的同时,还提高了工作的效率。但是这种方法也存在一定的缺陷,就是经济消耗大,费用高。加之搭建暖棚的过程中需要耗费大量施工材料与人力,因此也就延长了准备的时间。
3冬季混凝土施工要点
3.1施工的要求
在进入到冬季以前,施工企业就要制定出生产计划,尽可能地避免在冬季进行施工,或是减少在冬季施工的工作量。其中要注意的是当不可避免需要在冬季进行施工时,要保证施工的安全与质量,同时还要注重施工图纸的科学合理性,不仅可以避免能源与材料的过度消耗,还可以有效缩短工期。此外在进行冬季施工的过程中,还应当落实好各个环节的施工设备与材料,以此来保证可以在冬季中进行连续施工,或是要制定出科学的施工方法,以及质量安全监管措施,同时还要提前采买好保温材料与加热设备等,保证保温措施满足实际要求。其次是要对施工人员进行相关的技术培训工作,加强施工人员的冬季施工安全意识,同时还要规范好相关的施工要求,严格遵守施工方案进行施工,在保证人身安全的前提下保证施工的质量。最后是要做好技术交底工作,落实施工现场的安全责任人,及时记录施工测温数据等。且在进行施工时,还要严格遵守施工方案进行施工管理,并及时进行测温,保证冬季混凝土的施工质量[4]。
3.2冬季混凝土施工技术要求
在冬季进行混凝土施工的过程中,可以选择早强型的普通硅酸盐水泥,这样可以保证在混凝土发生初凝时不会受到冻害。其次是要选择一天温度最高的时间进行混凝土浇筑,同时要保证混凝土施工配比的科学合理性,并选择一些适应性强的减水剂,以此来保证混凝土具备一定的抗冻能力,同时在进行搅拌的过程中,还应当要控制好投料的先后顺序。此外还应当要避免混凝土在运输过程中热量的过度消耗,在运输的过程中,还要规划好运输的路线,减少运输的时间。此外还要及时清除钢筋上的垃圾,只有保证温度满足最基本的要求以后,才可以进行浇筑。
4结束语
综上所述,在冬季进行混凝土施工的过程中,必须要制定出详细的施工方案,这样才能加强对施工过程的管理,同时还应当及时采取有效的措施,减少冬季施工的风险。此外还要做好各个环节的施工控制工作,这样才能保证混凝土的施工质量。
作者:唐鹏 陶毅 单位:江苏盐城水利建设有限公司
参考文献:
[1]余春华,叶奎利,袁凤友,等.新邳洪河闸隔水墙混凝土施工中的裂缝控制[J].水利建设与管理,2007(8):673-674.
[2]张坦贤,吕西林,石家峰.一种经济且可大幅提高梁补强量的加固方法—拉压区同时用GFRP/钢板加固梁的抗弯试验研究与应用[J].四川建筑科学研究,2005(2):62-63.
土方工程作为水利工程中最关键性,同时也是最基础的施工阶段,原则上来说需要尽量避免在冬季进行施工作业。若受到客观条件的影响,必须在冬季进行土方施工作业,则首先需要施工方根据实际需求合理编制施工方案,同时对土方施工期间所涉及到的各项技术措施进行严格规定。结合已有的实践工作经验来看,在冬季土方工程施工中,必须关注的问题有如下三个方面:第一,施工现场所有道路需要确保畅通,同时做好防滑处理工作;第二,土方开挖需要遵循时效性的基本原则,快速开挖并快速回填,以免低温造成地基受冻。若地基开挖后无法及时回填,则需要在已开挖的地基内铺设较厚的草包,对地基整体进行保温。若在地基回填的过程当中,发现其底部存在结冰或其他受冻表现,则需要及时对地基内相关杂物进行清除,以确保回填地基结构的稳定性;第三,地基回填中所使用材料需要经过严格的质量验收,杜绝内部出现冻土块。同时,填土厚度的分层标准需要控制在20.0cm范围以内,连续展开回填,中间尽可能杜绝间断问题。
2钢筋工程施工技术
钢筋工程是水利工程中非常关键的工作环节之一,本工程的施工质量直接对整个水利工程的结构稳定性产生影响,因此在施工技术的选择与应用上需要引起关注。具体而言,钢筋工程冬季低温条件下的施工,需要遵循以下三个方面的技术要点:第一,钢筋冷拉。即钢筋作为水利工程结构施工中最主要的材料,受到气温变化的影响,其所对应的延长率也有一定的改变。一般来说,随着温度的下降,钢筋的延长率也有一定的下降趋势。因此,在冬季低温环境条件下,冷拉钢筋不能够采用控制应力法,以免因钢筋伸长力不足而造成工程设计标准无法得到满足的问题;第二,负温焊接。即低温气候条件除了对钢筋原料自身性能造成影响以外,还对焊接工作人员的技术水平提出了较高的要求。当前工程实践中,适用于低温环境条件的钢筋焊接方案有两种类型,即闪光对焊技术和电渣压力焊接技术,其中又以闪光对焊技术的应用更加广泛。除了需要根据钢筋断面的平整性对焊接技术方案进行合理选择以外,还需要在负温焊接的过程中做好对焊接头质量的保护。焊接后还未充分冷却的接头需要加强保护,避免接头部位沾上冰雪而影响焊接性能的发挥;第三,若焊接作业必须在室外环境中开展,则需要根据现场要求搭建焊接棚。同时,施工期间也可以根据钢筋工程对焊接质量的要求,合理调整焊接工艺中的预热时间以及延长率,以确保焊接质量理想。
3混凝土工程施工技术
混凝土工程是整个水利工程施工体系的重中之重,其质量水平直接决定了水利工程项目建设的成败。与此同时,冬季特殊的气候条件也会对混凝土工程施工产生非常深入的影响,因此对施工技术的控制是非常重要的。具体来看,在冬季气候条件下,混凝土工程施工技术的实施要点有以下四个方面:第一,在施工材料的选择上,考虑到冬季低温对混凝土原料性能的影响,水泥原料必须是硅酸盐水泥,条件允许时要求水泥原料标号达到32.5R以上。同时,水灰比需要按照0.6以上标准控制。除此以外,冬季施工条件下对水泥原料的用量也有严格要求,一般来说单位立方米内水泥的使用量必须保证在300.0kg以上。同时,从防冻角度上来说,混凝土原料中需要加入一定比例的防冻剂,以达到提高其防冻性能的目的。第二,在混凝土拌合方面,若所加入的混凝土原料外加剂为液体,则首先需要按照相关标准将其配置为一定浓度的溶液。在此基础之上,混凝土拌合阶段还需要做好对水灰比的控制工作,将外加剂水分以及骨料水分自总水分中剔除,从而达到降低数据误差的效果。在搅拌完成后,混凝土的出机温度必须达到10.0℃以上,入模温度则需要达到5.0℃以上。第三,在混凝土浇筑技术的实施上,浇筑前首先需要彻底清除混凝土模板上存在的杂物(包括覆冰以及垃圾等在内)。同时,原则上需要以分层浇筑作为基础施工方案,在分层浇筑的过程当中,已经完成浇筑层在未被上层浇筑混凝土覆盖前,必须安排专人对其温度进行跟踪监测,确保其温度控制在2.0℃以上。还需要特别注意的是:在进行预应力构建浇筑中,对孔缝灌浆之前,孔缝部位要经过预热,同时采用热的混凝土进行建筑,然后进行养护,保证其强度高于15.0MPa。第四,在混凝土浇筑后期养护上,冬季养护的关键在于保温。水利工程中可使用的保温养护材料包括草包、麻袋等在内。在浇筑之后的养护中,首先应该在混凝土浇筑完毕之后盖上一层塑料薄膜,然后在上面铺设保温材料。在拆模之后,由于混凝土表面直接接触低气温,所以要及时对混凝土表面做好保温措施,减少温度裂缝的产生。
4结语
1.1开挖施工工艺
施工测量定位断面复测进出口一期进洞开挖规划进出口分层开挖土料运输进出口洞脸范围临时支护处理。
1.2开挖施工技术方法
隧洞工程进、出口土方开挖通道道路以现场已形成交通道路为基础,开挖面道路用推土机修筑,土方用1.60m3挖掘机自上而下分层开挖,每层开挖高度控制在3m,开挖料用20T自卸汽车运输至规划内的弃渣及利用料场。机械设备开挖前,首先人工清除开挖区内的植被、杂物,同时进行测量放样设计开挖边线,核实开挖断面,按设计开挖坡外截水沟。在进、出口上游外侧设临时挡渣及排水沟设施,以防止开挖土料及雨水对进、出口建筑物的影响,马道和岸坡清理用推土机,液压挖掘机及人工开挖为辅助的方式进行清除。
2隧洞洞室开挖施工技术
2.1技术方案
在隧洞洞室开挖过程中,上半洞开挖过程中采用的是人工配合机械分断面作业模式,上半洞开挖断面为半圆段,采用人工风镐方式凿出,然后用车将渣土运走。下半洞为边墙段,施工过程中用人工辅助配合短臂挖掘机开挖,开挖料用5T自卸车运输到指定料场。洞室上半洞开挖的过程中,安装钢格栅支撑联合体,挂网、喷护施工紧随洞石开挖后施工作业。
2.2开挖施工
在隧洞洞室开挖施工过程中,主要的工艺流程是准备工作、测量放样、上半洞开挖施工、出碴、圆弧钢支撑、挂网施工、喷护施工、下半洞开挖施工、边墙钢支撑、挂网施工、喷护以及延伸风水电线路转入下一道施工工序。
2.3开挖施工技术方法
隧洞洞室开挖控制测量过程中,主要用全站仪、红外测距仪等设备,导线控制网,具体施工测量过程中用到的仪器设备是全站仪配水准仪。实际测量操作过程中,专人负责,而且每月需复测一次,以此来确保测量质量。在开挖上半洞时,由熟练风镐技工按设计要求进行断面操作,并且分区和分部位施工作业,采取风镐作业责任制。在风镐作业过程中,采取人工装车的方式,用自卸车将渣土运出洞外。在上半洞边缘位置,应当优先进行开挖施工操作,对支护钢拱架进行优化安装,并且在上半洞断面中下部位置预留出平台,其尺寸大小以便于拱架施工安装、以开挖施工操作不产生影响为前提。在开挖下半洞时,首先应当采用人工风镐方式对两边墙位置进行开挖,以确保能够有效安装边墙支承。其中,宽度大约1~1.50m为宜,边墙拱架施工安装后,短臂挖掘机机械施工开挖剩余工程量,开挖料采用自卸车运出,考虑高度因素边墙拱架和机械开挖分两次完成,下半洞支护和上半洞采用钢网绑扎焊接及混凝土喷护。该工程围岩颗粒级配连续均匀,大颗粒少,密实度较高,局部存在少量流砂层,开挖采用钢钎及锹等普通工具比较经济适用,顶拱80~120cm范围及周边轮廓线20~30cm范围内采用人工开挖,中间采用挖掘机开挖。开挖分两台阶开挖,即顶拱为一台阶,直墙一次开挖到设计高程,但左右边墙立腿相错2~3m,不应同时开挖,待一边拱架立腿安装完成,一定时间后再进行另一侧立腿施工。洞内开挖根据围岩及地表建筑物情况,按照40~80cm每循环进尺控制。若遇到岩石存在流沙层时,缩短进尺一般按40cm开挖,顶拱部位增加Φ32mm自进式中空注浆超前锚杆,因造孔制约,一般锚杆长度不超过2m,间距30cm,沿洞顶120°范围径向布置。地质条件较好,时每循环进尺按80cm控制。隧洞开挖后,立即进行拱架支护,支护中关键做好锁脚锚杆及立腿底部防护施工。锁脚锚杆采用Φ25螺纹钢,用风镐冲击力将其打入砂砾岩层,长度一般为120~150cm,再深打入就非常困难,不可操作。锁脚锚杆起到临时支撑,关键是拱架立腿一定要支撑在原状土之上,根据以往隧洞施工经验,为使拱架真正起到与围岩变形一致。特意在立腿底部再浇筑30cm宽,40cm深的护底混凝土。这项工作由工人施工,也是支护工作中需重点检查和容易出问题的一个关键部位,该项措施也是吸取以往软岩隧洞失稳的经验教训,在该工程中的一个特殊应用。
3隧洞开挖技术措施分析
3.1降低污染物主要措施分析
隧洞开挖过程中加大风机风量,对洞内油烟浓度进行降低,出渣时应确保排烟风机风量,风管出口风速稳定,油烟可随时从洞内排出;轴流风机、管道等应不断地进行维护和保养,避免出现沿途漏风现象,以确保最低风速在0.15m/s以上;风速在1.50~3m/s时,油烟粉尘浓度可以有效降到最小。实践中,利用喷雾洒水方法可以有效减少烟尘,当排烟尘效果不明显时,巷道中的积聚烟尘非常多,利用喷雾器可以通过制造水幕的方式射向烟尘源。对于喷雾器而言,可分为单水型、压气型两种,其中前者采用的是高压水,喷嘴将水雾化后对内燃机进行降尘,有效率可达40%以上。开挖过程中及时将拱顶喷浆封闭起来,有效减少未喷面受污染时间,因排除的油烟多集中在拱部位置,即断面上部,可顺风流将其有效地排出。在实际施工过程中,利用拱顶喷浆以及断面开挖工序,进行平行作业。其中,拱顶喷浆作业过程中,应当紧跟开挖面30~50m,这样可以确保拱顶砂浆不受掌子面开挖操作时的爆破冲击,对防止喷面砂浆脱落具有非常重要的作用。实际施工操作过程中,可通过实验获得距离参数,缩短喷浆面、掌子面之间的距离,从而使拱部岩面在受到污染前就封闭起来。
3.2通风技术措施分析
隧洞开挖通风利用混合式通风措施,利用轴流通风型号YZF—200L—2,功率45kW,在进出洞口时设压入通风机及吸出风机。其中,压入通风的主要作用范围是整个隧洞,压入风口、排出风口之间的距离以25m为宜。油烟和粉尘浓度较大时,在隧洞中部位置适当地增设一个中继站,确保压入风管风口压力以及作业点风量足够大,这样就可以为掌子面提供高质量空气。
4结语