混凝土防凍措施及施工控制

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1、混凝土防凍措施及施工控制摘要：為保證工程工期，北方寒冷地區(qū)許多混凝土工程必須在冬季繼續(xù)施工，為保證工程質(zhì)量，盡量降低因采取防凍措施而增加的施工成本，如何科學(xué)的采取措施及優(yōu)化施工工藝，值得工程技術(shù)人員研究。本文對濟(jì)萊高速公路第六合同段冬季混凝土施工進(jìn)行了較為詳細(xì)的說明，已期為類似工程施工提供一點(diǎn)參考，起到拋磚引玉的作用。關(guān)鍵詞：混凝土冬季溫度防凍措施1前言濟(jì)萊高速公路第六合同段起于長城嶺隧道入口，穿長城嶺隧道，經(jīng)娘娘廟西，穿上游隧道，止于上游隧道出口，起迄樁號為LK40+250（RK40+250.456）—LK45+050（RK45+0

2、68.205），長城嶺以北位于章丘市境內(nèi)，長城嶺以南位于萊蕪市境內(nèi)，路線長4.8公里。工程所在地歷年平均氣溫13.7℃，無霜期年平均為205天,最冷月份為1月，平均氣溫-1.9℃,極端最低氣溫-18.3℃。主要工程項(xiàng)目包括4座三線大跨隧道（折合單洞6680米），2座25米跨徑先簡支后連續(xù)箱梁橋（總長475米），工期23個月，施工工期緊，必須在冬季進(jìn)行混凝土施工。2混凝土受凍的原因及危害混凝土受凍的原因是混凝土內(nèi)水分在低溫下形成冰晶膨脹，進(jìn)而破壞混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)?；炷猎跐仓^程中受凍，會導(dǎo)致混凝土硬化時間延長，同時強(qiáng)度降低。受凍時間越長

3、，溫度越低，強(qiáng)度損失越大；混凝土在硬化過程中受凍，會導(dǎo)致混凝土更嚴(yán)重破壞，因?yàn)榇藭r混凝土中的未水化水分多，受凍時結(jié)成冰晶體積膨脹大。另一方面，此時混凝土強(qiáng)度低，其中水分結(jié)冰后體積膨脹會很輕易的造成混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破壞；混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，如果經(jīng)歷反復(fù)凍融也會造成混凝土的破壞。因此，根據(jù)混凝土的抗凍理論，受凍前混凝土臨界強(qiáng)度的概念是：當(dāng)混凝土的早期強(qiáng)度達(dá)到臨界強(qiáng)度時，可抵抗冰凍引起的破壞。大量試驗(yàn)和實(shí)踐表明，混凝土抗凍臨界強(qiáng)度與水泥品種、水灰比、降溫速率等多種因素有關(guān)，且素混凝土和摻防凍劑混凝土的抗凍臨界強(qiáng)度亦不相同，其值可按規(guī)范確定

4、。一般說來，摻防凍劑后混凝土的抗凍臨界強(qiáng)度略低一些(相對空白混凝土)，根據(jù)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》JTJ041-2000規(guī)定，用硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥配制的混凝土，在抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度40％及5Mpa前不得受凍，即規(guī)范規(guī)定混凝土最低臨界強(qiáng)度為5Mpa,故在冬季施工條件下，必須采取措施防止混凝土受凍；而且要防止混凝土滲水、漏水，不得在負(fù)溫時向混凝土灑水，避免混凝土的反復(fù)凍融。3混凝土的防凍措施混凝土防凍措施主要從兩個方面考慮：一是提高溫度，二是提高混凝土的抗凍性（即降低混凝土冰點(diǎn)）3.1提高溫度包括：混凝土拌和物本身溫度的提高和施工及

5、養(yǎng)護(hù)溫度的提高。3.1.1混凝土拌和物主要是砂、碎石、水泥、水等的混合物，按規(guī)范規(guī)定水泥不能加熱，因此提高拌和物的溫度主要考慮砂石料和水的加熱。濟(jì)萊高速第六合同段混凝土施工砂石料加溫采用加熱管預(yù)熱，每個攪拌站安裝一臺無壓鍋爐，從鍋爐接出的熱水管接入混凝土集料倉，并在料倉底部呈螺旋狀環(huán)繞兩周再接入另一集料倉，最后放接入熱水箱，箱內(nèi)熱水用水泵送到攪拌機(jī)中。此種裝置充分利用了該鍋爐的熱能，但熱利用率仍較低，如果改用蒸氣鍋爐，且在集料倉內(nèi)的管路下鉆一排孔，利用蒸氣直接預(yù)熱集料，效果將更好，但對集料的含水率有影響。水可加熱到100℃，但水泥不得

6、與80℃以上的水直接接觸。攪拌時投料順序?yàn)椋侯A(yù)熱的集料—熱水—拌和90秒—水泥及外加劑—拌和90秒—出料。用此種方法可保證混凝土出料溫度在10℃以上。通往下一料倉接鍋爐熱水管料倉加熱示意圖3.1.2提高施工及養(yǎng)護(hù)環(huán)境溫度3.1.2.1提高隧道混凝土施工及養(yǎng)護(hù)溫度的措施隧道洞口設(shè)保溫簾,只在中部設(shè)車輛進(jìn)出口，盡量減少隧道內(nèi)外空氣直接對流，阻擋冷空氣長驅(qū)直入深入隧道內(nèi)部，在洞口及混凝土臺車旁各設(shè)兩個火爐，使進(jìn)入隧道內(nèi)的冷空氣預(yù)熱，保證襯砌混凝土的施工及養(yǎng)護(hù)溫度。另外在襯砌模板臺車內(nèi)側(cè)點(diǎn)數(shù)盞電鎢燈照射鋼模板，提高模板臺車周圍的溫度。3.1.

7、2.2提高橋梁混凝土施工及養(yǎng)護(hù)溫度的措施橋梁墩柱及蓋、系梁施工后采用覆蓋棉被保溫，脫模后混凝土表面包裹電熱毯加熱，并在電熱毯外側(cè)覆蓋棉被，保證養(yǎng)護(hù)溫度，以盡快提高強(qiáng)度到臨界強(qiáng)度。預(yù)制箱梁則采用暖棚法加熱養(yǎng)護(hù)混凝土，在暖棚內(nèi)設(shè)12個火爐，其中6個火爐上放置盛水容器。以產(chǎn)生水蒸氣來保證棚內(nèi)濕度。項(xiàng)目部除配備常規(guī)溫度計外，還專門配備了一把紅外線測溫槍（規(guī)格型號VC305），以檢測混凝土脫模后表面溫度與環(huán)境溫度之差，以便及時采取措施以保證混凝土表面溫度與環(huán)境溫度之差小于15℃。3.1.2.3提高混凝土溫度的其它措施1)對混凝土運(yùn)輸罐車覆蓋一層

8、保溫層，盡量減少混凝土在運(yùn)輸過程中的熱量損失。2)對儲備砂石料采取覆蓋措施，以防雨雪，防止砂石料冷凍結(jié)塊及混入雪塊、冰塊。3)混凝土模板有蓄熱作用，適當(dāng)延長脫模時間有利于混凝土盡快達(dá)到臨界強(qiáng)度。4)攪拌混凝土前，先用熱水