【摘要】水利工程是我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分,具有工程規(guī)模大、質(zhì)量要求嚴(yán)格、成本及物料耗費(fèi)高等特點(diǎn),并且通常為保障度汛及灌溉要求,需要在汛期來(lái)臨前進(jìn)行養(yǎng)護(hù)完成并投入使用,因此北方地區(qū)的冬季水利工程施工現(xiàn)象普遍。為保證禹城市葦河王橋節(jié)制閘除險(xiǎn)加固工程2016年具備安全度汛條件,確保工程如期完工,采取了低溫季節(jié)混凝土施工。
【關(guān)鍵詞】葦河王橋;節(jié)制閘;除險(xiǎn)加固;低溫混凝土;質(zhì)量控制
1、水利工程建設(shè)冬季混凝土施工容易出現(xiàn)的問(wèn)題
1.1 水分轉(zhuǎn)移及結(jié)構(gòu)疏散
混凝土配比后顏色暗啞,土色明顯,敲打起來(lái)聲音空空的,顯而易見,這樣的混凝土不合格,結(jié)構(gòu)經(jīng)不起長(zhǎng)期的考驗(yàn),堅(jiān)硬度不行,造成這種情況的原因就是因?yàn)槎緶囟鹊?,混凝土?nèi)外溫差大,水分由內(nèi)而外移動(dòng)。
1.2 混凝土裂縫及鋼筋銹蝕
裂縫也是混凝土常出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題,在冬天天氣寒冷,熱脹冷縮,混凝土施工完成以后,裂縫是非常容易出現(xiàn)的,而且由于鋼筋受冷,混凝土也會(huì)受到鋼筋的影響而開裂,混凝土出現(xiàn)裂縫的原因很多,溫度影響只是其一。
1.3 結(jié)晶腐蝕
冬天水分蒸發(fā)速度快,混凝土內(nèi)部的水分快速蒸發(fā)到表面,致使混凝土表面出現(xiàn)結(jié)霜的情況,這些結(jié)晶會(huì)嚴(yán)重腐蝕混凝土,降低混凝土的硬度和質(zhì)量,長(zhǎng)此以往,混凝土本來(lái)的堅(jiān)硬就會(huì)被嚴(yán)重影響,工程質(zhì)量也會(huì)降低。
1.4 表面起灰
表面起灰的現(xiàn)象不是很常見,造成原因有兩點(diǎn):一是冬季溫度過(guò)低,混凝土內(nèi)部的水分就難以平均分布,不是這多就是那少,這樣就會(huì)造成水分和灰的配置出現(xiàn)問(wèn)題;二是混凝土在配置的過(guò)程中,成分本身就不合格。
2、工程概況
葦河王橋節(jié)制閘除險(xiǎn)加固工程位于山東省禹城市辛寨鄉(xiāng),徒駭河支流葦河43+918里程處。該閘為開敞式結(jié)構(gòu),主要用途為蓄水灌溉,防洪排撈,屬中型水閘,是葦河上的控制性樞紐工程。因工程老化,于2015年進(jìn)行了除險(xiǎn)加固工程,計(jì)劃工期(2015.9.1-2016.5.31),內(nèi)容主要包括:原閘墩拆除重建、閘室段改建及其上部機(jī)架橋、工作橋、啟閉機(jī)房拆除重建,上游鋪蓋裂縫及地基處理、消力池排水孔修復(fù)及表面混凝土修補(bǔ)等。為保證葦河王橋樞紐 2016年汛前具備安全度汛條件,必須進(jìn)行冬季施工。
3、施工期氣象條件
按照相關(guān)施工技術(shù)規(guī)范,連續(xù)5 d的日平均氣溫穩(wěn)定在 5℃以下或最低氣溫連續(xù)5 d 穩(wěn)定在-3℃以下時(shí)施工,屬于低溫季節(jié)施工。葦河王橋樞紐閘墩、上游左右岸新建扶壁翼墻及機(jī)架橋預(yù)制梁混凝土工程施工在2015年11月下旬至2016年2月下旬進(jìn)行,施工期平均氣溫-3.2 ℃,最低氣溫為-12℃,屬于低溫季節(jié)混凝土施工,應(yīng)采取低溫保護(hù)措施。
4、施工質(zhì)量控制
4.1 用料質(zhì)量控制
4.1.1 原材料
水泥采用普通硅酸鹽水泥,強(qiáng)度等級(jí)42.5,含堿量小于0.6%;砂采用天然中砂,細(xì)度模數(shù)2.78,顆粒級(jí)配連續(xù),級(jí)配曲線在Ⅱ區(qū);石子采用三級(jí)配,分為 5~20、20~40 和 40~80 mm,最大粒徑為80 mm,含水率控制在0.1%~0.2%;選用符合混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)的當(dāng)?shù)仫嬘盟鳛榛炷涟韬陀盟?/p>
4.1.2 混凝土配合比
閘墩混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C25F200W4,機(jī)架橋預(yù)制梁混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C30F100,翼墻混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí) C25F200W4。根據(jù)工程實(shí)際要求,施工前進(jìn)行了低溫季節(jié)混凝土配合比試驗(yàn),確定閘墩混凝土坍落度為 5~7 cm、翼墻混凝土坍落度為 8~12 cm、水灰比均為 0.5、混凝土中水泥用量不少于300 kg/m3。
4.1.3 外加劑
為保證能有效降低混凝土冰點(diǎn)、防止混凝土早期凍害和在負(fù)溫條件下能確保混凝土不被凍壞,選用 NC—F4 混凝土引氣減水劑作為外加劑。NC—F4混凝土引氣減水劑具有高效減水、引氣、早強(qiáng)、防凍等作用并且對(duì)鋼筋無(wú)腐蝕,含氣量為4%。
4.2 混凝土施工質(zhì)量控制
4.2.1 混凝土拌和
生產(chǎn)前盡量將骨料堆高,并對(duì)其表面進(jìn)行覆蓋,使用時(shí)揭掉表面冰凍層,從堆料中間部位取料;拌合時(shí)間由15 s延長(zhǎng)到30 s;對(duì)拌和用水通過(guò)鍋爐進(jìn)行加熱,加熱溫度視外部溫度條件進(jìn)行調(diào)整,同時(shí)確保在拌合骨料時(shí)水溫保持在 50~55 ℃,以防止水泥假凝;為防止外加劑影響其組份,均采取外加劑容器保溫、加熱,循環(huán)攪拌,每天循環(huán) 4次;改變投料次序,先將砂石骨料及水進(jìn)行拌合預(yù)熱,再投膠凝材料2次拌合;在出機(jī)口進(jìn)行溫度測(cè)量,其溫度不得大于35℃;嚴(yán)格按照配合比進(jìn)行配料,并保證配料準(zhǔn)確,尤其控制加水量和外加劑摻量。
4.2.2 混凝土運(yùn)輸
采用混凝土罐車運(yùn)輸,并對(duì)罐體采用專用的棉被包裹,以確?;炷吝\(yùn)輸車最后出料的入倉(cāng)溫度,從而提高混凝土的入倉(cāng)溫度。
4.2.3 混凝土澆筑
①澆筑時(shí)間。由于一個(gè)閘墩混凝土澆筑時(shí)間大于24 h,澆筑期間,密切關(guān)注并及時(shí)了解溫度及天氣變化情況,選擇溫度相對(duì)較高時(shí)段連續(xù)完成獨(dú)立工程部位的混凝土澆筑。②倉(cāng)面清理。當(dāng)倉(cāng)面溫度低于0℃時(shí),采用熱水濕潤(rùn)倉(cāng)面,并將積水用棉紗清理干凈,必要時(shí)選用噴燈加熱。遇雨雪天氣及時(shí)對(duì)倉(cāng)面進(jìn)行覆蓋,確?;炷翝仓囟群蜐仓|(zhì)量。③混凝土澆筑前,提前準(zhǔn)備好塑料布、棉被等材料,待混凝土澆筑完畢后立即對(duì)澆筑部位進(jìn)行包裹保溫養(yǎng)護(hù)。加快澆筑速度,防止混凝土拌合物大量散熱,混凝土入倉(cāng)后立即進(jìn)行平倉(cāng)、振搗,澆筑時(shí)隨澆筑、隨振搗、隨覆蓋,以減小熱量損失,在覆蓋上層混凝土?xí)r下層混凝土溫度不得低于3 ℃。為使混凝土不受凍害,采用邊澆筑邊保溫的防護(hù)措施。
5、施工質(zhì)量檢測(cè)
抽取低溫季節(jié)混凝土施工工程部位 28 d 齡期C25 混凝土試塊20組、C30 混凝土試塊8 組進(jìn)行抗壓強(qiáng)度檢測(cè)。
6、結(jié)束語(yǔ)
在我國(guó)北方夏季汛期不易施工,所以冬季水利工程施工更加方便,但是也存在很大的難度,主要就是冬季寒冷低溫的影響,冬季混凝土施工最容易受到低溫的影響,所以要加強(qiáng)重視。葦河王橋工程低溫季節(jié)混凝土施工,從全過(guò)程、全方位嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量控制,保證了工程質(zhì)量,確保了工期,保障了工程良性運(yùn)行與效益的充分發(fā)揮。
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