高温条件下梁体预制混凝土施工质量控制措施.pdf

铁 路／ 道路 高温条件下梁体预制 混凝土 施 工 质量控制 措施 赵华 中铁十五局集团第五工程有限公司河南洛阳4 7 l 0 0 2 摘要结合工程项 目实例， 对炎热夏季高温条件下混凝土的施工特点进行 了分析， 制定 了有针对性的梁体预制 混凝土施工的质量控制措施 ， 并通过 实施取得 了较好 的效果 。 关键词 高温条件混凝土质量控制措施 中图分类号u 4 4 5 ． 5 7 文献标识码B 文章编号l 0 o 9 4 5 3 9 2 0 o 9 0 5 0 0 7 2 0 3 Ql l a I i t y Co n t r o l Me a s l l r e s i n B 咖P r e f r I b r i c 撕 o n咖 d e r I I i g h T e I n p e r a t Il r e Z h a O Hu a c h i n a R a i l w a y 1 5 th B u f e 8 u G mu p c 0 ．L t d ． ，L u 0 y a I l g 4 7 l 0 o 2 ，c l I i I la A b s c t C 0 m b i n i n g ’ v i 出 a f l e n n e e r i n g p m j e c t ， t h e a u t h o r a I 1 a l y z e s t l l e c h 啪 c t e r s o f c o n c r e t e w o r k s u n d e r h i t e m p e r a t u r e i n s u mme r a n d ma k e s 0 u t q u a l i t y c o n t r 0 l me a s u r e s f 0 r p r e f 曲r i c a t i 0 n o f b e 锄 s wh i c h a c t we U i n p r a c t i c e ． Ke y w 0 r d s h i g } l t e m p e r a t u r e c o n d i t i 0 n ； c o n c r e t e q u a I i t y ； c o n t mI m e a s u ． 一一 8月 白天 平均 气 温 达 4 0℃ 以上 ， 天 气 干 燥 、 相 对 湿 。 上 程 胃 录 度小 ，这些对于梁体预制混凝 土施工有利的同时也 新疆克 拉玛依 独 山子 公路第一合同段 为 产生许多不利影响。 一 级公 路， 半 封 闭双 向四车 道 ， 中 间设 隔离 带 宽 1 在高温条件下拌和和浇筑混凝土水分蒸发 1 ． 5 m， 本 合 同 段 位 于 克 拉 玛 依 市 东 郊 ， 全 长 快 ， 诸多原 因引起坍落度损 失 ， 难 以保 证所设计 的 6 ． 8 k m， 其中九公里立交桥和金龙镇立交桥为先预 坍落度 ， 易降低混凝土 的强度、 抗 渗和耐久性。若 制后连续刚构桥。克拉玛依夏季天气干燥少雨， 6 一 掺用减水剂的混凝土， 温度高气泡易挥发， 降低其 8月白天平均气温达 4 0℃以上 ， 这对混凝土的施工 含气量 ， 且变得不稳定 ， 空气量难于控制 ， 使混凝土 提出了更 高的要求。由于本合 同段工程前 期发生 坍落度的控制变得较为困难 。 变更 ， 对施工产生了一定 的影响 ， 为确保工期 ， 本合 2 由于夏季温度高 ， 水泥水化反应加快， 混凝 同段 的全部梁体预制必须在当年 8月底前完成。为 土凝结较快 ， 施工操作 时间变短 ， 容易 因捣 固不 良 确保在夏季高温条件下完成梁体的施工， 同时保证 造成蜂窝、 麻面以及“ 冷缝’ ’ 等质量问题。 梁体的质量， 本合同段结合当地气候特点和环境条 3 由于环境条件温度高 ，使得混凝土养生 件， 针对混凝土的特性 ， 制定了夏季高温条件下混 非常重要 ，如脱模后不能及时浇水养护 ， 混凝土 凝土的质量控制措施。 脱水将影响水化反应的正常进行 ，不仅 降低强 2 夏季高温条件下混凝土施工特点 度， 而且加大混凝土收缩， 易出现干缩裂缝。为 此 ， 针对混凝土夏季 高温施 工特点 和诸 多不利 因 克拉玛依夏季最显著的特点是环境温度高、 6～ 素 ，必须采 取必 要 的 防护 措施 ， 以保 证 混凝 土 的 收稿日 期 2 0 o 9 0 4 2 0 浇筑质量 。 7 2 铁道建筑技术只 A 儿WA y c 0NS 丁 开 U C丁 J 0～陌 C H～ 0l 0 Gy 2 口 0 9 f 5 J 铁 路／ 道 路 3高温条件下混凝土施工控制原则 为保证梁体预制混凝土施工质量 ， 针对以上特点 并结合克拉玛依的气候条件 ， 特别是昼夜温差较大的 实际 ， 对梁体混凝土施工提出 控温防裂缝 、 控水保坍 落度、 控时施工保和易性， 同时加强梁体成品的强制 养护， 形成了高温条件下梁体混凝土施工“ 合理主动 控温， 严格施工配 比， 严把施工时段 ， 加强成品养护” 的控制原则。结合这些原则 ， 又制定了相应的施工控 制措施 ， 并在施工过程中严格执行。 4夏季高温条件下混凝土施工控制措施 炎热夏季高温条件下浇筑混凝土 ， 易加速水化反 应 ， 对混凝土拌制 、 运输、 浇筑都有不利的一面 ， 必须 需要采取有效控制措施 ， 限制夏季高温条件下混凝土 出料温度和混凝土内外温差， 以保证混凝土质量。结 合克拉玛依当地气候条件 ， 规定 出料 温度不得大于 3 0℃， 保证混凝土 内外 温差不超过 2 0℃， 否则不得 进行混凝土的施工 。为确保这个规定落到实处， 从 以 下几个方面进行了有效 的控制。 1 合理估算混凝 土拌和料温度 ， 切实采取有 效降温措施 ， 降低混凝土的出料温度 。 对拌和后混凝土的出料温度 ， 按下式进行估算 [ S ] ／ s [ ] 1 其 中， 为混凝土拌和物的 出料温度 ， ℃ ； s为 固体材料 水泥及骨料 的平均比热， 取 0 ． 2 ； 为 骨料重量 ， k g ； 为骨料温度 ， ℃ ； 为水 泥重量 ， ； 为水泥温度 ， ℃ ； 为骨料表面含水量 ， k g ； 为骨料表面水温度 ， c 【 ； 为混凝 土拌 和用水 量 ， k g ； 为混凝土拌和用水温度 ， ℃。 上式估算出的温度 ， 未考虑水泥水化热和搅拌 过程中机械能转化为热能 的影响 ， 得 出的温度 比实 际出料温度要低几度。由式 1 可以看出 ， 要 降低 混凝土拌和料的出料温度 ， 首先应降低原材料 的温 度 ， 特别是降低 比热最大 的水和用量最多的骨料 的 温度。因此， 采取 了如下的措施 一是规定 夏季梁 体混凝土施工前， 每天下午 1 8 3 0前必须用水对施 工用砂和石子进行冲洗并完成， 以利于降低骨料温 度； 二是混凝土搅拌用水， 在施工前半小时开始蓄 水储存 ， 并用木板遮盖 ， 当次施工 用水必须一 次用 完 ， 不得 留存或下次再用。这样通过降低混凝土骨 铁道建筑技术R A I L WA Y cON s T R U c T | oN T E c HN oL o GY 料和施工用水的温度， 有效地降低了混凝土的出料 温度 。 2 严格按配合比设计组织混凝土施工。 在施工 过 程 中， 为保证 梁底 部混 凝 土能 够满 铺 ， 通过混凝土强度试 配和现 场使用情况 ， 最终确 定 了粗骨料 采用 0 ． 5～2 c m 的碎石 ， 砂采 用 2 ． 7 以上水洗 中砂 ， 水泥采用屯河产强度为 4 2 ． 5的 普通硅酸盐水泥 。施 工中严格按配合 比投料 ， 严格 按单位用水量供水 ， 保证施工中混凝 土坍落度控制 在 9～1 1 c m之间。严格控制大石子粒径和针片状 含量 ， 防止产生 云斑、 蜂 窝等缺 陷。每盘混凝 土搅 拌要均匀 ， 考 虑到减少水化 热， 拌 和过程 中适 当缩 短搅拌时间， 每盘控制在 1 5 2 O s 。为保证混凝土 出仓后尽可能地减少水分的蒸发损失 ， 混凝 土采用 罐车运输并适当增加运输车辆 ， 缩短运输 时间尽快 人模 ， 及时振捣 ， 避免坍落度损失。 混凝土浇筑一次成型， 由一端向另一端全断面 推进 。同断面浇筑顺序为底板 、 腹板 、 顶板 ， 分段分 层循环推进 ， 每段约 3 m长， 在前一段混凝土初凝前 浇筑下一段混凝土 ， 段 与段之间不产生冷缝 。底板 浇筑完成一段后 ， 将芯模部 分的活动模板 压紧、 固 定 ， 立即浇筑腹板混凝土。腹板混凝土采用小 型振 捣棒插入振捣 配合 外侧附着 振捣器振捣 。为避免 芯模偏位 ， 腹板混凝 土的浇筑 和振 捣， 必 须两侧 同 步对称进行。顶板 混凝土表 面在初凝前进 行两次 抹压后 ， 做好 毛面。梁 体浇筑完成后 ， 对 穿人梁体 准备张拉的钢绞线外露工作长度 和锚具用 塑料布 包封 ， 以防止 钢绞线腐蚀 和雨水进入波 纹管 内， 待 混凝土强度达 到设计 规定值和龄期 达到设计要求 的 l 4 d后进行张拉、 灌浆 。 3 采取措施控制夏季高温条件下混凝土的坍 落度。 在夏季高温条件下 ， 混凝土 的和易性 和流动性 等可操作性能有所降低 ， 其 中坍落度损失是 比较 明 显的。而引起坍落度损失原 因虽多 ， 但水分蒸发造 成坍落度损失是主要 的。如何 降低拌 和料及 浇筑 过程中的水分蒸发， 是控制坍落度损失的重要因 素。为此在采取有效措施降低骨料温度等措施、 主 动加强控制混凝土 出料温度 的同时 ， 从施工工艺上 也进一步加强过程控制 ， 减少混凝土水分的进一步 损失。施工过程 中重点加 强 了以下 几个方 面的落 实 加强现场旁站和质量监督检查， 对现场混凝土 2 ∞ 9l 5 ’3 铁 路／ 道路 配制、 拌和过程、 骨料计量加大检测力度， 提高检测 频率和频次 ， 根据砂、 石含水 量及时调整施工 配合 比； 加强拌和现场和浇筑现场 的协调 ， 提高混凝 土 罐车的运输频次， 缩短运输和浇筑时间， 使其坍落 度损失减少且不低 于原坍落度 的 9 0 ％。在施 工过 程中不断改进施工工艺 ， 改梁体预制两次浇筑 两 次立模 为外模 、 内模 同时立模连续浇筑， 克服两次 浇筑停 留时间长易产生冷缝问题 ， 使其每片梁 由原 两次浇筑需 3～ 4 h ， 缩短到 2～ 3 h内浇筑完成； 在 拌制混凝土过程 中掺加适量缓凝剂改善 和易性 ， 以 利振捣密实。 4 严格控制夏季高温条件下混凝土最佳浇筑 时间。 克拉玛依 6～ 8 月份， 白天气温很高， 最高可达 4 5 c I 以上 ， 但进入夜 晚则气温 可降低 1 O℃左右。 由于气温降低 ， 还 可有 效提高工人 的劳动生产率。 这些气候条件可以将 白天气温高 的不利因素降低 ， 化被动为主动 。梁体施工进入 6月份后 ， 对梁体施 工的相关工序进行 了适 当的调整 ， 将梁体的钢筋 制 作、 绑扎 、 模板安装等工序尽可能安排在 白天完成 ， 并且尽可能做到集 中安装完成一批后 ， 再进行梁体 混凝土的施工 。为保证混凝土施工质量 ， 我部规定 夏季梁体预制混凝土浇筑时间必须在下午 1 9 0 o点 钟以后才能开始施工 ， 至第二天早晨 8 o 0前必须结 束 ， 以此控制混凝土内外温差。 5 加强混凝土养护工作。 梁体混凝土浇筑完成后立即用草垫护盖 ， 适时 洒水湿润养护， 待梁体混凝土初凝后在草垫上加一 层海绵垫 厚 l一2 c m ， 避免曝晒， 设专人养护 ， 以 海绵垫湿润为标准 。同时加强对梁体的养生控制 ， 先脱内模后两端封闭注水从 内养护 ， 之后再脱外模 覆盖养护。这样既加快提 高混凝土强度 ， 又使混凝 土从内冷却。前 l 4 d坚持洒水保持混凝土湿润， 做 到连续养护， 并坚持按时段 经常养护， 后 1 4 d内间 断养生， 使混凝土逐渐干燥， 这样利用混凝土的徐 变性能 ， 对温度及干缩应力起到“ 卸荷 ” 作用 ， 避 免 裂缝的发生。 ①严把原材料质量关 。 在施工中一直坚持原材料择优定点采购 ， 同时 加强生产厂家 的出厂前检 验， 特别是砂石 料 ， 定期 不定期到厂家抽样检查 ， 严格控制并保证砂石料 的 含泥量 ， 改善砂石级 配， 这样 能更好 地保 证现场施 工 中混凝土 的坍落度 、 单位用水量 、 水灰 比的控制 和落实。 ②提高混凝土的密实度。 施工过程 中严格控制按配合 比的砂、 石级配等 投料生产， 做到振捣工艺技术合理 。在梁体外模板 上设置附着式振捣器 ， 施工 中采用插入式振捣器与 附着式振捣器相结合振捣方法 ， 顶板用平板振捣器 将梁顶浇平 。这样保证 了混凝土质地密实 ， 提高了 混凝土的极 限抗 拉强度 ， 增 强对裂 缝开 展 的抵抗 能力。 ③改善骨料和混凝土温度条件。 夏季高温条件下， 混凝土尽量采用水化热低 的 水泥， 同时还多 向骨料堆洒 水降温 ， 进行蒸发冷却 骨料 ， 搅拌过程 中适 当缩短 搅拌时 间， 以降低混凝 土搅拌温度 ； 施工过程 中控制每层浇筑高度不超过 3 O c m， 既利于振捣密实 ， 又能加快热量散失， 避免产 生温度裂缝。 5实施效 果 在克独公路第一合 同段 九公里立交桥 和金 龙 镇立交桥梁体预制混凝土施工 中， 根据夏季高温的 施工特点和环境条件 ， 加强高温条件混凝土质量控 制措施的落实力度， 并严格按 以上措施作好各个环 节和细节 ， 保 证 了梁体 的内实外美 ， 确保 了全部梁 体的质量。经现场监理抽检 l 0 8片梁， 梁体外观平 整密实光洁， 无砂眼气泡 裂纹 ， 混凝土 2 8 d强度均 满足设计要求。在梁体形成刚构后， 经新疆自治区 交通厅质监站检查 ， 梁体强度满 足设计 要求 ， 梁体 表面平整光洁无 云斑 、 无裂纹 ， 支座无变形 ， 桥梁单 位工程整体评定为优良。 参考文献 6 防止混凝土裂缝的产生。 1 J T J o 4 1 2 0 o 0 公路桥涵施工技术规范[ s ] 夏季高温条件下施工 的混凝 土 出现裂缝 的机 2 李桂林． 混凝土与钢筋混凝土施工手册[ M] ． 北京 冶金 会 比较多， 常见 的有温度裂缝 、 塑性 收缩裂缝 和干 工业出版社， 1 9 8 8 缩裂缝。为防止裂缝的产生， 结合实际情况采取了 3 冯乃谦， 顾晴霞， 郝挺宇． 混凝土结构的 裂缝与对策[ M ] ． 如下措施 。 北京 机械工业出版社， 2 0 o 6 7 4 铁道 建笳技术只 Af L 们 伪y c0 f S 丁 只 UC 丁 J 0～丁 E _ cH oL OGy 2 D 0 9 f 5