【隧洞喷射混凝土冬季施工技术】 隧洞喷射混凝土施工方案
时间：2019-02-03 04:43:45 来源：达达文档网 本文已影响 人 
摘要:北方地区有较长的寒冷季节。因受工期制约,许多工程的混凝土冬季施工是不可避免的。采取不同的施工方法,使混凝土在冬季施工中,根据混凝土强度等级、结构厚度、施工季节和养护条件变化,来达到混凝土施工质量标准。从而节约工期提高施工进度。
关键词:混凝土;冬季施工;措施;蓄热法
中图分类号:TU528
文献标识码:B
文章编号:1005-569X(2010)05-0118-02
1 引言
我国北方地区有较长的寒冷季节。由于受工期制约,许多工程的混凝土冬季施工是不可避免的。国内外对混凝土冬季施工理论和方法的探索研究认为,当环境温度降到5 ℃时,只要采用适当的施工方法,避免新浇混凝土早期受冻,使外露混凝土与冬季气温保持较小温差,也会取得像在天暖施工时的效果。
2 混凝土冬季施工的一般原理
混凝土拌和物浇灌后之所以能逐渐凝结和硬化,直至获得最终强度,是由于水泥水化作用的结果。而水泥水化作用的速度除与混凝土本身组成材料和配合比有关外,主要是随着温度的高低而变化的。当温度升高时,水化作用加快,强度增长也较快;而当温度降低到0 ℃时,存在于混凝土中的水有一部分开始结冰,逐渐由液相变为固相。这时参与水泥水化作用的水减少了,因此,水化作用减慢,强度增长相应较慢。温度继续下降,当存在于混凝土中的水完全变成冰,也就是完全由液相变为固相时,水泥水化作用基本停止,此时强度就不再增长。水变成冰后,体积约增大9%,当混凝土毛细孔含水率超过91.70%界限值时,结冰就会产生约2 500kg/cm2的冰胀应力。这个应力值常常大于水泥内部形成的初期强度值,使混凝土受到不同程度的破坏(即早期受冻破坏)而降低强度。此外,当水变成冰后,还会在骨料和钢筋表面上产生颗粒较大的冰凌,减弱水泥浆与骨料和钢筋的粘结力,从而影响混凝土的抗压强度。当冰凌融化后,又会在混凝土内部形成各种各样的空隙,降低混凝土的密实性及耐久性。
3 混凝土冬季施工方法的选择
根据混凝土的原理和特点,衬砌和喷锚混凝土冬季施工无外乎有以下几种施工方法:调整配合比方法、蓄热法、外部加热法、掺抗冻外加剂法。
在引细隧洞混凝土施工过程中成多次遇到冬季施工,根据实际情况将采取暖棚法。就是在混凝土浇筑仓位上搭设暖棚,棚内通常用蒸气排管或暖风机供热,使棚内温度保持在0～5℃左右。其具体方案如下。
3.1 洞挖工程冬季施工措施
根据工程实践证明,洞挖工程的冬季施工措施,包括供风、排水、洞外转渣以及洞口等项目的保温。其具体措施为:
(1)用于供风的管路自空压厂始至进洞100m范围内的管路,其间采用石棉管外缠丙纶丝布进行保温,以保证供风质量。
(2)施工排水管路自洞口最近一个集水坑内设置的排水泵开始,排水管路采取保温防冻措施,采用石棉管外缠丙纶丝布保温,避免管内积水冻结。置于洞外的排水明沟冬季设专人进行破冰维护,防止阻水。
(3)供水管路保温采用双层设置,内层为岩棉管外缠丙纶丝布,其外采用绑扎稻草进行防护。
(4)洞门冬季防风御寒,洞口采用挂棉门帘型式,防止冷空气进入洞内。洞口外侧采用搭设塑料大棚紧接保温,塑料大棚口设一道自动翻转门。
(5)在冬季寒冷季节洞外转渣场设2～3人进行专门维护,及时清除路面及轨道上的冰雪和杂物。必要时,用推土机清除路面和渣场上的冰雪,以免路面结冰和场地结冻过深对施工机械和人员作业不利。
(6)设于洞外的卷扬机房和其他辅助房屋,采用电热管或火炉等供暖措施,其外用草垫子、棉被等保温,以保证施工人员正常作业。
3.2 混凝土工程冬季施工措施
在低温季节,当日平均气温稳定在5℃以下或最低气温稳定在-3℃以下时,就进入了低温季节施工。
本施工方案主要是指洞内的喷射混凝土工程施工。
为保证喷射混凝土冬季施工质量,结合工程所在地的气温条件和施工总布置规划,拟在骨料储备及保温、混凝土拌和、混凝土运输等施工过程中采取有效措施。
3.3 混凝土骨料储备及保温措施
混凝土所用沙石骨料在进行冬季施工前,进行足够的储备,以满足冬季混凝土施工的需要。
工地内的沙石料防冻保温主要措施:
(1)成品料堆应有足够的堆存高度,其上用苫布加一层草垫子(厚度为3cm)进行覆盖保温,防止出现过深冻层;沙石骨料内不含有冰雪和冻块。
(2)在使用时,先将表面冻层清除,集中使用一个部位,以防大面积受冻。
(3)在沙石料堆存前应充分泌水,防止沙石料在寒冷季节气温骤降时出现冻块。
(4)沙子采用搭地炕的加热方法,先把沙子堆在地炕上,加热地炕,随着地炕温度的升高,沙子的温度也跟着升高。此种方法,沙子的温度可达70~80℃,沙子的温度根据混凝土施工的需要控制。
(5)粗骨料采用苫布加一层草垫子(厚度为3cm)进行覆盖保温;以免冰雪混入。
预热过的沙石骨料,与拌和机的距离尽量缩短并避免倒运或减少倒运次数。
3.4 混凝土拌制温度控制措施
(1)对于在洞口布置的拌和系统,采取搭设防风雪保温棚保温,架站炉供温,保持棚内温度不低于0℃。拌和系统的保温棚设计长16m,保温面积80m2,由拌和系统和沙料蓄热堆组成。
(2)拌制混凝土之前,采用热水冲洗拌和机,并将积水或冰水排除;混凝土拌和时间要比常温季节拌和时间适当延长,延长的时间由试验室试验确定。
(3)提高出机口温度。采用热水拌合混凝土,拌合用水的温度控制在60℃左右,若超过60℃,必须改变拌和加料顺序,顺序为:沙→热水→粗骨料→水泥,以免水泥假凝。
(4)如果采用加热拌合用水仍然不能满足混凝土出机温度要求时,再对沙料进行加热。沙料预热的方法采用热炒措施。
3.5 质量保证措施
严格对拌和站及混凝土相关材料的温度控制,对每一罐的混凝土进行量测,对不符合要求的一定不能进行下道工序施工。测温部位为棚内温度、沙石骨料温度、水泥温度、水温、出机口温度。对混凝土喷射现场的气温、岩面温度、以及混凝土入湿喷机的温度进行严格控制量测。
3.6 安全保证措施
站炉等棚内增温设备必须有专人随机看护,不准擅自离岗,作好防火看护。照明采用防爆灯具且线路绝缘良好。配备专用防火工具和设施。在棚内施工机械选用熟练司机进行操作,严禁酒后驾驶,小心谨慎避免发生碰撞保温棚脚手杆。在洞内施工时,工作人员禁止对已采取保温措施的部位进行剥离、破坏。如有要求,必须经过有关部门同意,并实施恢复补救措施。
4 结语
几种冬季施工方法都有利有弊,其适用范围都受一定条件的制约。应根据工地现有条件,合理采用1种或2种以上施工方法结合使用。采取不同的施工方法,使混凝土在冬季施工中,根据混凝土强度等级、结构厚度、施工季节和养护条件变化,来满足混凝土施工质量标准。从而节约工期提高施工进度。
参考文献:
[1] GB50119-2003.混凝土外加剂应用技术规范[S].
[2] GB50204-2002.混凝土结构工程施工质量验收规范[S].
[3] 刘秉京.混凝土技术[M].北京:人民交通出版社,1998.
