飲馬峽110kv輸電線路工程沿線溫度特征分析

飲馬峽110kv輸電線路工程沿線溫度特征分析

我設(shè)計部門承擔(dān)著銀馬峽110kv輸電線工程，全長41.15公里，包括134個基地塔和2082.34米的混凝土。全線海拔為3230~3750m,經(jīng)過地區(qū)多為沙漠戈壁地區(qū),受氣候、地形地貌因素、植被、土質(zhì)條件、河流等因素的影響,飲馬峽110kV輸電線路工程沿線多年冬季氣溫表現(xiàn)出較為強(qiáng)烈的差異性。最低溫度為-30℃,最大風(fēng)速40m/s,覆冰情況10mm,個別地段標(biāo)準(zhǔn)凍土深度為172cm。為了滿足飲馬峽110kV輸電線路工程在沿線惡劣的自然環(huán)境條件下澆制混凝土的需要,確保混凝土結(jié)構(gòu)的長期耐久性能,在參考青藏高原冬季混凝土施工經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,深入線路基礎(chǔ)施工現(xiàn)場,針對我項目部施工的不同區(qū)段、不同環(huán)境條件的特點(diǎn),在施工現(xiàn)場進(jìn)行了試驗(yàn),取得了寶貴的第一手資料,并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,確定了基礎(chǔ)混凝土冬季施工措施。本工程基礎(chǔ)施工將延續(xù)到2009年12月~2010年1月進(jìn)行,該季節(jié)的平均氣溫在-5℃以下,且早晚溫差較大,夜間氣溫可在-10℃以下,中午11點(diǎn)到下午3點(diǎn)有時氣溫能達(dá)到0℃以上,現(xiàn)場澆制混凝土的時間主要選擇在這個時候進(jìn)行。另外,冬季澆制要采取相應(yīng)的防凍措施,確?；A(chǔ)混凝土的施工質(zhì)量。我項目部將采取蓄熱法的施工方法對全線路基礎(chǔ)進(jìn)行澆制。一、冬季施工的一個月當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù)5天穩(wěn)定低于5℃,則此5天的第一天為進(jìn)入冬季施工的初日;當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù)5天穩(wěn)定高于5℃,則此5天的最后一天為冬季施工的終日。根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)及地下水位較低情況,本工程冬季施工采用綜合蓄熱法,即摻入防凍劑的混凝土澆制后,利用原材料加熱及水泥水化熱的熱量,通過適當(dāng)保溫,延緩混凝土冷卻,使混凝土溫度降到0℃前達(dá)到預(yù)期要求的施工方法。二、施工技術(shù)措施(一)水泥、混凝土澆筑1.混凝土冬季施工水泥采用普通硅酸鹽水泥時,水泥標(biāo)號為42.5,C20強(qiáng)度砼用量312kg/m3,水灰比0.53。當(dāng)采用抗硫酸鹽水泥時,水泥標(biāo)號為42.5,C20強(qiáng)度砼用量360/m3,水灰比0.48。2.拌制混凝土所采用的粗細(xì)骨料應(yīng)清潔,不得含有冰、雪凍塊、有機(jī)物及其它易凍裂礦物質(zhì)。砂子加熱溫度控制在20℃。拌合水采用飲用水。3.在基礎(chǔ)工程開工前,器具等進(jìn)行核查時,砂、石、水、水泥備料必須能滿足連續(xù)澆制施工的需要,并且應(yīng)在澆制前備足養(yǎng)護(hù)用彩條布、棉篷布、草簾、火爐、煤碳等。4.水泥在使用前運(yùn)入攪拌棚內(nèi)存放,進(jìn)行預(yù)熱。(二)基礎(chǔ)傾覆、覆蓋物1.基坑開挖預(yù)留500mm防凍層,待澆筑前操平再挖至設(shè)計深度,以避免地基受凍在來年春天解凍后造成不均勻受力,形成基礎(chǔ)傾覆。2.基礎(chǔ)坑開挖后保留預(yù)留高度,若不能及時澆制時則在坑底鋪蓋厚度不小于1m的稻草或苞谷秸保溫,防凍?；硬倨胶笥貌蕳l布將坑口蓋嚴(yán),采取坑內(nèi)生火爐的防凍措施,且應(yīng)掛測溫溫度計,隨時掌握坑內(nèi)溫度變化。(三)混凝土的溫度、溫度和出機(jī)1.不得在凍脹性地基上澆制混凝土,防止解凍后產(chǎn)生不均勻下沉。2.冬季施工根據(jù)室外溫度確定當(dāng)室外溫度低于5℃時應(yīng)以加熱混凝土用水及砂來保證混凝土拌和物出機(jī)、入模溫度。砂采用將火爐埋入砂堆的方法加熱。要求當(dāng)加熱水時敞口罐必須加蓋,以防止灰塵落入水中造成污染;砂加熱用的鐵皮汽油桶不得少于2個,且不得有破損,以保證有足夠的預(yù)熱面積,并防止?fàn)t灰摻入砂料,影響混凝土澆制質(zhì)量。對已燒壞、破損的爐(桶)須及時更換?；炷涟韬纤肮橇献罡邷囟确謩e為60℃和40℃。3.澆制用水、砂石提前加熱,一般保證砼出機(jī)溫度不低于10℃,入模溫度不低于5℃。4.混凝土拌合物的熱工計算。(1)混凝土拌合物的溫度計算公式:式中:T0——混凝土拌合物的溫度(℃);mw、mce、msa、mg——水、水泥、砂、石的用量(kg);Tw、Tce、Tsa、Tg——水、水泥、砂、石的溫度(℃);wsa、wg——砂、石的含水率(%);c1、c2——水的比熱容(kJ/kg.K)及溶解熱(kj/kg)。當(dāng)骨料溫度>0℃時,c1=4.2,c2=0;≤0℃時,c1=2.1,c2=335。(2)混凝土拌合物的出機(jī)計算公式:T1=T0-0.16(T0-Ti)式中:T1——混凝土拌合物出機(jī)溫度(℃);T0——混凝土拌合物的溫度(℃);Ti——攪拌機(jī)棚內(nèi)溫度(℃);(3)混凝土拌合物經(jīng)運(yùn)輸至成型完成時的溫度計算公式:T2=T1-(αtt+0.032n)(Ti-Ta)式中:T2——混凝土拌合物經(jīng)運(yùn)輸至成型完成時的溫度(℃);tt——混凝土自運(yùn)輸至澆制成型完成時的時間(h);n——混凝土轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù);Ta——運(yùn)輸時的環(huán)境溫度(℃);α——溫度損失系數(shù),當(dāng)用手推車時,α=0.5。本工程混凝土熱工計算(入模溫度測試不得低于5℃)。(4)按配合比要求投料,嚴(yán)格控制用水量,保證普通水泥水灰比不大于0.53,抗硫酸鹽水泥水灰比不大于0.48。(5)必須采用攪拌機(jī)攪拌、機(jī)械振搗方式澆制混凝土,機(jī)械振搗速度要快。同一基礎(chǔ)腿混凝土澆制必須連續(xù),中間不得停頓。(6)冬季攪拌混凝土的投料順序應(yīng)以與材料加熱條件相適應(yīng)。順序是先投入骨料(砂、石)和加熱的水,待攪拌一定時間水溫降低到40℃以下時再投入水泥繼續(xù)攪拌到規(guī)定時間(比常溫攪拌時間延長50%)。水泥不得直接加熱,以防水泥假凝。使用前應(yīng)放在簡易暖棚內(nèi)。(7)每班日應(yīng)測量施工現(xiàn)場環(huán)境溫度,包括投料前水和砂的加熱溫度;砂、石加入攪拌機(jī)的溫度;混凝土出機(jī)溫度;混凝土入模溫度,并記入原始記錄。(四)混凝土砌塊的燃燒損失合理選擇放置攪拌機(jī)地點(diǎn),保持道路暢通,盡量縮短距離。盡量減少裝料次數(shù),投夠后再加熱水。砂、石加熱要按技術(shù)要求嚴(yán)格認(rèn)真操作。三、混凝土維護(hù)(一)基礎(chǔ)維護(hù)1.嚴(yán)實(shí)、嚴(yán)實(shí)、保證基礎(chǔ)彩條布、棉篷布離開基礎(chǔ)頂面300~400mm并用草簾遮蓋嚴(yán)實(shí),以保證整個基礎(chǔ)都在恒溫狀態(tài)下,頂面不受凍,并在彩條布、棉篷布上加蓋草簾或苞谷秸,以減少坑內(nèi)熱量損失。負(fù)溫下新澆制混凝土禁止?jié)菜B(yǎng)護(hù),基礎(chǔ)立柱澆筑后立即包草袋。2.管養(yǎng)及下坑添加量應(yīng)開通風(fēng)口,防止人員加煤、測溫時煤氣中毒?；馉t每個坑內(nèi)以2個為宜(具體數(shù)量根據(jù)坑的大小及天氣情況確定),并隨天氣狀況適當(dāng)增加數(shù)量;養(yǎng)護(hù)火爐不宜太小,必須保證坑內(nèi)溫度穩(wěn)定在5℃左右;養(yǎng)護(hù)必須設(shè)專人負(fù)責(zé),每6小時測量一次坑內(nèi)溫度并作好記錄;下坑添火等作業(yè)應(yīng)將坑上覆蓋物打開后不能立即下坑,待新鮮空氣置換后再下坑操作,且坑上應(yīng)有監(jiān)護(hù)人?；馉t不能距基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)太近。為確?；炷琉B(yǎng)護(hù)期間不受凍,每基基礎(chǔ)澆制完成后均留2人進(jìn)行24小時值班監(jiān)護(hù)到回填結(jié)束。(二)養(yǎng)護(hù)期間要及時蓄熱法養(yǎng)護(hù)1.土方回填作業(yè)時間應(yīng)安排在上午11點(diǎn)至下午3點(diǎn)進(jìn)行,當(dāng)天基礎(chǔ)坑必須回填完,防止受凍?；A(chǔ)拆模后,按設(shè)計及規(guī)程要求進(jìn)行回填,然后在地面露出部分蓋草袋,堆土1米后做防凍層。2.防止早拆模或因拆模溫差太大,導(dǎo)致氣溫急劇冷卻造成混凝土表層裂縫。當(dāng)日均氣溫在0℃~-10℃時基礎(chǔ)澆制后應(yīng)按蓄熱法養(yǎng)護(hù)3晝夜,養(yǎng)護(hù)期間將立柱頂部用草簾遮蓋嚴(yán)實(shí)后,再用彩條布或棉篷布將整個坑口蓋嚴(yán),并在上面加蓋草簾或苞谷秸。3.當(dāng)養(yǎng)護(hù)期間氣溫下降,則在每個坑內(nèi)加生2個火爐,確保養(yǎng)護(hù)期間基礎(chǔ)坑內(nèi)呈正溫;當(dāng)日均氣溫在-10℃~-20℃時基礎(chǔ)澆筑后應(yīng)按蓄熱法養(yǎng)護(hù)4晝夜,其間每個坑內(nèi)必須生2個火爐,將立柱頂部用草簾遮蓋嚴(yán)實(shí)后,再用彩條布或棉篷布將整個坑口蓋嚴(yán),并在彩條布上加蓋草簾或苞谷秸。4.開挖出還需回填的土方采用塑料薄膜覆蓋兩道,防止土料受凍?；A(chǔ)拆模后在立柱上套塑料薄膜立即回填,回填土中不得填入凍土。四、混凝土施工縫處缺陷1.檢查外加劑質(zhì)量和摻量,檢查水、骨料、混凝土出機(jī)及澆制時的溫度。檢查混凝土從入模到拆除保溫層或保溫模板期間的溫度,檢查混凝土表面是否受凍、粘連、收縮裂縫,邊角是否脫落,施工縫處有無受凍痕跡。2.拆模時混凝土溫度與環(huán)境溫差大于20℃時,拆模后的混凝土表面應(yīng)及時覆蓋,使其緩慢冷卻。并檢查坑內(nèi)養(yǎng)護(hù)溫度。3.冬季混凝土施工測溫的項目與次數(shù)應(yīng)符合規(guī)定:室外氣溫及環(huán)境溫度測試每晝夜不少于4次,強(qiáng)度未達(dá)到3.5N/mm2之前2小時測一次。此外還需要測最高、最低溫度。攪拌機(jī)棚溫度每一工作班不少于4次,水、水泥、砂石溫度、混凝土出機(jī)、澆筑、入模溫度每一工作班不少于4次。五、做好季混凝土施工質(zhì)量控制工作1.基礎(chǔ)澆制工程所面臨的冬季施工問題是基礎(chǔ)施工的主要難題之一。尤其是克服冬季氣溫、環(huán)境對混凝土的主觀影響,若采取蓄熱法的冬季施工就能夠確保冬季施工基礎(chǔ)混凝土的穩(wěn)定。2.冬季混凝土施工必須嚴(yán)格按照設(shè)計的配合比進(jìn)行控制,施工過程中尤其要注意拌合用水、骨料的加熱滿足要求。3.在施工中我們采用摻入防凍劑等