在嚴(yán)寒季節(jié)施工時(shí)砼的防凍與裂縫控制

PAGEPAGE1在嚴(yán)寒季節(jié)施工工時(shí)砼的防防凍與裂縫縫控制山西華能榆社電電電廠2×30000MW空冷脫硫硫燃燃煤發(fā)電電機(jī)組組工程、是是國國家“十五”期間啟動(dòng)動(dòng)的“西電東送”北部通道道的的大型發(fā)發(fā)電項(xiàng)項(xiàng)目之一一，是是山西省“十五”期間規(guī)劃劃建建設(shè)的重重點(diǎn)工工程。工工程開開工時(shí)間間為2002年11月30日，主廠廠房房封閉交交安時(shí)時(shí)間計(jì)劃劃為2003年10月1日，土建建施施工工期期僅有有10個(gè)月。由由于于本工程程工期期緊、任任務(wù)重重，冬期期繼續(xù)續(xù)施工已已無法法避免。為為此此，我們們組織織了各方方對砼砼工程的的防凍凍和裂縫縫控制制工作做做了周周密的分分析論論證，制制定了了詳細(xì)可可靠的的施工作作業(yè)方方案，采采取了了嚴(yán)格有有效的的溫控措措施，保保證了在在嚴(yán)寒寒季節(jié)現(xiàn)現(xiàn)場砼砼施工的的連續(xù)續(xù)進(jìn)行，成成功功地在-18℃～-26..5℃的低溫條條件件下施工工鋼筋筋砼承臺(tái)臺(tái)基礎(chǔ)礎(chǔ)169個(gè)（砼總總量量為55011M3），無一一個(gè)個(gè)發(fā)生凍凍壞及及裂縫。1．工程概況本工程位于山西西西省榆次次區(qū)榆榆社縣臺(tái)臺(tái)曲村村北，自自然地地面標(biāo)高高在990～10000M，據(jù)歷年年氣氣象資料料記錄錄，當(dāng)?shù)氐孛磕昴甑钠骄鶜鉁販亍?℃的天數(shù)為141天，多年年極極端最低低溫度度達(dá)-24..3℃，最大積積雪雪厚度為23㎝，最大大凍凍土深度度為76㎝。而根根據(jù)據(jù)當(dāng)?shù)貧鈿庀笈_(tái)臺(tái)預(yù)報(bào)及及我們們現(xiàn)場實(shí)實(shí)測，在2002年12月15日—2003年02月20日期間，最最低氣溫更更是達(dá)到了了-26..5℃，一般也也在-12℃以下，最最大凍土深深度為70cm，最大積雪雪厚度為24cm。施工工期間平均均日平均氣氣溫均在-18℃～21℃之間。作作業(yè)場內(nèi)寒寒風(fēng)刺骨，呵呵汽成冰。本工程主廠房承承承臺(tái)121個(gè)，單個(gè)個(gè)砼砼體積在60～00MM3之間，共51366M3，加熱器器基基礎(chǔ)承臺(tái)48個(gè)，單個(gè)個(gè)體體積在6～12MM3之間，共365MM3，主廠房房、加加熱器基基礎(chǔ)承承臺(tái)砼（C30）共計(jì)55011M3。2．防凍及抗裂裂裂措施的計(jì)計(jì)算算面對如此的極端端端低溫天天氣和和周圍各各電廠廠已停工工的現(xiàn)現(xiàn)實(shí)，我我們借借鑒本地地區(qū)同同類工程程的施施工經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)及施施工現(xiàn)場場的保保溫能力力，對對砼的出出機(jī)溫溫度及入入模溫溫度進(jìn)行行了估估算：假假定水水泥、砂砂、石石子溫度度為-5℃，水溫80℃。2.1砼入模溫溫溫度計(jì)算算2．1.1砼拌拌和和物的溫度度度：TTT0=[0.99((meeTce+msaTsa+mgTg)+4..22Tw(mw-Wsamsa-Wgmg)+C1(WsammsaTTsa+WgmgTg)-C2(Wsamsa+Wgmg)]÷[[44.2mmw+0.99((mce+msa+mg)]=0.9×[44426××(--5)++7775×((-55)+110330×((-55)]++4..2×880××（196--55%×77755-1%×10）+++2.11×[[5%××7775×((-55)+11%××10330××(-55)]]-3..355×[55%××7755+11%×110330]｝÷[4.22××1966+00.9××(1196++7775+110330)]]=12.97℃℃℃2．1.2砼拌拌合合物的出機(jī)機(jī)機(jī)溫度:T1=T0-0.16(T0-Ti)=11.69℃℃℃2．1.3砼運(yùn)運(yùn)輸輸至成型完完完成時(shí)的的溫度度:T2=T1-（αti+0.00332h）(T1-Ta)=11.69(0..255×0..333)×((111.699-55)=11.13(((℃)式中：T0————砼拌和物物溫溫度(℃)mw——水用量量（Kgg）mmmce——水泥用量量（Kg）msa——砂子子子用量（Kg）mg——石子用用量（KKg）Tw——水的溫溫度(℃℃)Tce——水泥泥泥的溫度((℃)Tsa——砂子子子的溫度((℃)Tg——石子的的溫度((℃)Wsa——砂子子子的含水率率（%）Wg——石子的的含水率率（%）C1——水的比比熱容((kj/kkgg.K)C2——冰的溶溶解熱（kkjj/kgg）2．2砼的水化化熱溫溫升計(jì)算算2．2．1．第第一天的砼水水水化熱溫升升計(jì)計(jì)算（絕絕熱狀狀態(tài)）：：WceWce0cγTc(t)= （1-e-mt）式中：W—每M3砼水泥用用量426kggQ———每1kg水泥散散熱熱量J/kkggC—比熱熱熱為0.96××1103J/1kkgg.℃m—水泥品種種與溫溫升速度度有關(guān)的的系數(shù)數(shù)0.3γ—砼容重244000kgg/m3426×250×1030.96×103×2400Tc(t)=×××(1-e-00.426×250×1030.96×103×2400=12℃12℃+11℃℃℃（砼的入入模模溫度）=23℃2．2．2．經(jīng)經(jīng)過計(jì)算，第第第一到第七七天天絕熱狀狀態(tài)下下的溫度度值分分別為：：223、33、38、43、50、53、55℃。此值為為為絕熱狀狀態(tài)下下的計(jì)算算值，考考慮到實(shí)實(shí)際散散熱狀態(tài)態(tài)，進(jìn)進(jìn)行必要要的修修正后（參參考考《工程程結(jié)構(gòu)構(gòu)裂縫控控制》王王鐵夢著著表6-2、表6-5）各天的的計(jì)計(jì)算結(jié)果果詳見見下表：：計(jì)算溫度值實(shí)際測溫值計(jì)算與實(shí)際差中心外表123℃23℃20℃0℃233℃30℃23℃3℃338℃45℃36℃-7℃443℃52℃41℃9℃544℃44℃36℃0℃643℃43℃32℃0℃739℃40℃31℃-1℃2．3．抗裂安安全系系數(shù)核算算2．3．1．各各齡期砼彈性性性模量：E（ttt）=Eб（1-e-00..09tt）E（1天）=33.00×1004（1-e-00..09××1）=0.22558×11044E（3天）=33.00×1004（1-e-00..09××3）=0.7722×1004E（4天）=33.00×1004（1-e-00..09××4）=0.9900×1004E（5天）=33.00×1004（1-e-00..09××5）=1.088×1004E（7天）=33.00×1004（1-e-00..09××7）=1.3388×100-442．3．2．各各齡期砼的內(nèi)內(nèi)內(nèi)外溫差Tt=Ttmaaxx-TtˊTtmax-中中中心溫度Tttˊ-外表溫度度T11=23--220=3℃T33=30--223=7℃T44=52--441=111℃T55=44--336=8℃T77=40--331=9℃2．3．3．溫溫度應(yīng)力計(jì)算算算：據(jù)式6-577×ΣEi（t）×ΣEi（t）ΔtoiHi（tc）0．375α1-uбmax=ΣΔΔΔбxi=1-u375×1×10-51-0.15б1=×0.22258×11004×3×00..16==0375×1×10-51-0.150.375×1×10-51-0.150.375×1×10-51-0.15б3=×0.7772×10044×7×00..1866=00.0441MMPa0.375×1×10-51-0.15б4=2558×××0..9××104×11××00.199=00.0883MMPa375×1×10-51-0.15б5=××1.008××104×8×00..2066=00.0778MMPa0．375×1×10-51-0.15б7=×1..388×1004×9×00..21==0..1155MPPaбmax=0...00544++0.00411+0..0883+00.0078++0..1155=00.3332MMPa式中：d-線線膨脹系系數(shù)Eii-各齡期彈彈性性模量ΔT0-各期砼砼內(nèi)外溫溫差Hii-不同齡期期砼砼松弛系系數(shù)查表(5-1))2．3．4抗抗裂安全全系數(shù)數(shù)計(jì)算：：1.11.10.322RRfбmaxK======3.441>>1.115安全3、砼防凍與抗抗抗裂縫措施施新澆注的砼，最最最容易遭遭受凍凍害的部部位是是大塊體體四周周深度不不大的的表面層層、各各棱角處處、新新老砼的的結(jié)合合處和施施工縫縫等部位位。預(yù)預(yù)防凍害害的施施工技術(shù)術(shù)主要要有以下下幾點(diǎn)點(diǎn)：3.1鋼筋施工工工措施eq\o\ac(○,1)鋼筋加加加工、制作作、焊焊接均在在鋼筋筋車間進(jìn)進(jìn)行，鋼鋼筋車間間采用用鋼桁架架制作作、石棉棉瓦覆覆蓋封閉閉。eq\o\ac(○,2)專門對對對焊機(jī)設(shè)置置了了一個(gè)保保溫室室。對焊焊的鋼鋼筋接頭頭，焊焊接后馬馬上將將接頭處處保溫溫存放，即即采采用巖棉棉包裹裹覆蓋保保溫。eq\o\ac(○,3)室外樁樁樁鋼筋接長長，宜宜在白天天施工工，如有有風(fēng)雪雪天氣，須須搭搭設(shè)防護(hù)護(hù)棚，接接頭不得得立即即接觸冰冰雪。一一根鋼筋筋焊接接后，馬馬上將將接頭處處用巖巖棉保溫溫筒包包裹、保保溫，使使其逐漸漸以正正常方式式冷卻卻至室外外自然然溫度。eq\o\ac(○,4)鋼筋在在在綁扎前，必必須清除表面面冰雪、泥巴巴。若遇雨雪雪天氣，在澆澆筑砼前，應(yīng)應(yīng)用塑料布等等物進(jìn)行覆蓋蓋。3.2模板分項(xiàng)項(xiàng)項(xiàng)eq\o\ac(○,1)模板施施施工前應(yīng)清清除除表面積積雪，再再脫刷脫脫模劑劑，涂刷刷脫模模劑時(shí)，我我們們要求各各施工工隊(duì)必須須將海海綿放浸浸泡中中脫模劑劑中，浸浸透后，用用手手絞干，在在模模板上均均勻的的抹一遍遍。eq\o\ac(○,2)拆除的的的模板，須須及及時(shí)清理理上面面附著物物，指指定部位位堆放放，上部部用麻麻袋進(jìn)行行覆蓋蓋，防止止受凍凍變形。eq\o\ac(○,3)模板采采采用20厚雙面酚酚醛醛樹脂膠膠合木木模板,3.3砼分項(xiàng)2.3.1攪拌拌拌站措施施水：攪拌站購買買買了一個(gè)個(gè)一噸噸的鍋爐爐，用用來對攪攪拌用用水的加加熱，加加熱溫度度控制制在80℃~90℃。進(jìn)入攪攪拌拌站的供供水管管道大部部分采采用埋地地覆設(shè)設(shè)(埋深800㎜)，局部外外露露部分采采用巖巖棉保溫溫筒保保溫。砂：砂子用彩條布及及及麻袋覆覆蓋保保溫，防防雨、雪雪以免砂砂子凍凍結(jié)成塊,并確保砂砂子子的溫度度在-3℃以上。石子石子用彩條布及及及麻袋保保溫，防防雨、雪雪以免免石子凍凍結(jié)成成塊，并并確保保石子的的溫度度在-3℃以上。水泥存放在水泥泥泥棚內(nèi)，并并進(jìn)進(jìn)行防潮潮措施施：鋪干干沙50mm厚，機(jī)機(jī)制制紅磚一一層，油油氈滿鋪鋪一層層。為保保證水水泥的溫溫度不不低于-5℃，在水泥泥庫庫內(nèi)布設(shè)設(shè)了八八盞碘鎢鎢燈，經(jīng)經(jīng)實(shí)測水水泥庫庫內(nèi)溫度度均在在-3℃以上。砼攪拌前用熱水水水沖洗攪攪拌筒筒，攪拌拌時(shí)間間取常溫溫下攪攪拌時(shí)間間的1.5倍，即3分鐘。砼砼塌塌落度應(yīng)應(yīng)控制制在14cm以內(nèi)。水泥采用普通硅硅硅酸鹽水水泥（P·O4422.5）,砼強(qiáng)度等等級(jí)級(jí)較施工工圖設(shè)設(shè)計(jì)提高高一個(gè)個(gè)等級(jí)，具具體體見表。砼砼配配料時(shí)，嚴(yán)嚴(yán)格格按配合合比進(jìn)進(jìn)行施工工，時(shí)時(shí)刻監(jiān)控控防凍凍劑的摻摻加量量，及砼砼塌落落度。試試驗(yàn)人人員提前前對摻摻加劑操操作人人員組織織專門門技術(shù)業(yè)業(yè)務(wù)培培訓(xùn)。學(xué)學(xué)習(xí)本本工作范范圍內(nèi)內(nèi)有關(guān)知知識(shí)，明明確職責(zé)責(zé)，并并每班跟跟蹤檢檢查外加加劑用用量。材料名稱水泥水砂碎石高效泵送防凍劑劑劑品種P·O42...5飲用水中粗砂5~3.5JD-2每M3用量450kg196m3775103014．91試驗(yàn)人員應(yīng)定時(shí)時(shí)時(shí)測試砼砼的出出機(jī)和入入模溫溫度，出出機(jī)溫溫度不得得低于于10℃，入模溫溫度度不得低低于5℃，每個(gè)工工作作班至少少測試試四次。攪拌運(yùn)輸車司機(jī)機(jī)機(jī)應(yīng)每日日提前前半小時(shí)時(shí)上班班，進(jìn)行行發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)動(dòng)，避避免在施施工時(shí)時(shí)出現(xiàn)由由于氣氣溫較低低而不不能起動(dòng)動(dòng)的現(xiàn)現(xiàn)象。指定專人進(jìn)行氣氣氣溫觀測測并作作記錄，收收聽聽氣象預(yù)預(yù)報(bào)和和天氣預(yù)預(yù)報(bào)，防防止氣溫溫驟降降。攪拌輸送車的攪攪攪拌筒采采用礦礦棉被包包裹保保溫。3.4砼澆筑筑筑與后期期養(yǎng)護(hù)護(hù)eq\o\ac(○,1)若遇雨雨雨、雪天氣氣，應(yīng)應(yīng)將基礎(chǔ)礎(chǔ)事先先覆蓋，保保證證鋼筋及及墊層層面無積積雪，澆澆筑時(shí)將將覆蓋蓋物揭起起，馬馬上澆筑筑。eq\o\ac(○,2)砼澆筑筑筑過程中，砼砼運(yùn)輸泵管，外外包巖棉保溫溫筒進(jìn)行保溫溫，以保證砼砼在輸送過程程中，熱量損損失最少。eq\o\ac(○,3)砼澆筑筑筑應(yīng)連續(xù)進(jìn)進(jìn)行行，中間間不能能間斷，砼砼澆澆筑完成成后，立立即用彩彩條布布將基礎(chǔ)礎(chǔ)全部部覆蓋，一一小小時(shí)后，開開始始用蒸汽汽進(jìn)行行養(yǎng)護(hù)。用用蒸蒸汽養(yǎng)護(hù)48小時(shí)后，拆拆拆除模板板斜向向支撐體體系，停停止沖入入蒸汽汽，拆除除彩條條布，立立即用用塑料薄薄膜將將整個(gè)基基礎(chǔ)包包裹，而而后再再用巖棉棉被進(jìn)進(jìn)行覆蓋蓋保溫溫，巖棉棉被上上再覆蓋蓋一層層黑色塑塑料薄薄膜，砼砼強(qiáng)度度達(dá)到80%，拆除保保溫溫措施及及模板板，而后后用黑黑色塑料料薄膜膜進(jìn)行包包裹養(yǎng)養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)養(yǎng)護(hù)措措施見下下圖。3．5墊層砼的的養(yǎng)護(hù)護(hù)砼澆灌完成后，用φ48鋼管按間距600平鋪在承臺(tái)基坑上方，上面用彩條布全部覆蓋，而后再在上面滿鋪一層麻袋。在基坑內(nèi)用四盞碘鎢燈進(jìn)行增溫。具體見下圖：4．溫度測量砼內(nèi)外溫度測控控控采用便便攜式式建筑電電子測測溫儀JDC--2進(jìn)行，在在砼砼澆灌時(shí)時(shí)埋設(shè)設(shè)測溫電電