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张掖小孤山水电站冬季混凝土施工要点

时间:2015-02-12 16:15:02  能源世界

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一、工程所在地气候特点

小孤山水电站位于黑河大峡谷中下游,肃南裕固族自治县境内。坝址区属干旱气候,海拔2062.5m,极端最高气温37.2℃ ,最低气温-33℃。黑河径流主要来源于降水和融冰化雪,一般4~6月为春汛,7~9月为主汛期,10~11月为退水期,12~3月为枯水期。黑河一般在11月中旬开始流冰,1—2月为封冻期,3月底开始解冻。如果按环境温度考虑,冬季施工要贯穿11月份至次年4月初,长达半年之久,因此,小孤山水电站冬季混凝土浇筑任务非常繁重。

二、冬季水泥水化作用及其应对

水泥水化作用的速度除与混凝土本身组成材料和配合比有关外,主要是随着温度的高低而变化的。当温度升高时,水化作用加快,强度增长也较快;而当温度降低到0℃时,存在于混凝土中的水有一部分开始结冰,逐渐由液态(水)变为固态(水)。当温度继续下降,存在于混凝土中的水完全变成冰,也就是完全由液态变为固态时,水泥水化作用基本停止,此时强度就不再增长。

水变成冰后,体积约增大9%,同时产生约2500kg/cm 的冰胀应力。这个应力值常常大于水泥内部形成的初期强度值,使混凝土受到不同程度的破坏(即早期受冻破坏)而降低强度。国内外对水在混凝土中的形态进行的大量试验研究结果表明,新浇混凝土在冻结前有一段预养期,可以增加其内部液相,减少固相,加速水泥的水化作用。

三、冬季混凝土施工

根据以上所述,我们考虑通过提高混凝土自身温度、提高浇筑仓位的温度、加快运输和浇筑速度 运输保温和仓位保温养护这些方面来确保冬季混凝土浇筑的质量。具体措施如下:

1、施工原材料沮控处理措施

(1)砼施工所需的砂石料尽量提前堆存于净料堆场进行储存保温,在砂石料中不得有冰屑、雪团和冰块;

(2)在净料堆场搭设暖棚,尽量避免砂石料暴露在外;

(3)必要时在暖棚内对砂石料进行预热。

2、砼拌和时的温控措施

(1)将净料至搅拌站的输送皮带等部位采用彩条布等材料封闭,以尽量减少输送过程中原材料的温度损失。

(2)拌和热水超过60%时,改变加料顺序,将骨料和水先拌和,再加水泥,以免假凝。热水温度应控制在80%以内。

(3)适当增加砼拌和的时间。

(4)保证砼入仓温度不低于5℃,拌和物出机口温度控制在l0~l5℃。

3、浇筑前准备

(1)混凝土运输

枢纽混凝土运输距离在0.5km左右,混凝土在运输过程中温度会损失1~2℃。混凝土搅拌车罐体可包裹一层牦牛帆布被,混凝土运输自卸汽车车厢顶也应覆盖牦牛帆布放。混凝土运输车辆要求运输速度要快,车到就卸料。

当采用砼泵送砼施工时,待砼泵安装就位后,用帆布搭设保温棚,内挂碘钨灯取暖及照明,泵管外包石棉和双层麻袋布。

(2)混凝土表面处理与清基

混凝土施工缝一律采用人工手钎凿毛,用高压风吹干净并及时覆盖牛绒保温被。冬期缝面不用高压水冲毛,采取干法施工,以免弄湿保温被。

(3)基础及旧混凝土缝面处理

为防止接缝面新混凝土受冻,应对旧混凝土或基岩表面以下10—20cm加热至正温。一般情况下基面清理干净后,用保温被覆盖蓄温,直到混凝土浇筑时覆盖再揭开。采用搭设暖棚法浇筑混凝土,则旧混凝土表面很容易达到正温。

(4)钢模板保温

模板肋问填塞2cm厚双层高发泡泡沫块,组合钢模板表面覆盖牦牛帆布被保温。

4、混凝土浇筑

为防止混凝土早期受冻,一般都要求混凝土有较高的浇筑温度。水工混凝土施工规范规定浇筑温度寒冷地区不宜低于5℃ ,一般为5~8℃。初冬及早春季节拌和出机口温度不应低于10%,12月 次年2月拌和出机口温度不应低于l5℃ 。

(1)蓄热法:适用于一般初冬(11月上甸至12月上旬)或早春(2月下旬至3月上旬)季节,最低气温不低于一10℃。采用蓄热法浇筑混凝土时,浇筑层顶面的受冻情况主要与外界温度、混凝土入仓温度、混凝土暴露的时间长短有密切关系。混凝土运至浇灌部位后,应采取快铺料、快振捣、及时覆盖的快速施工方法。冬施期间小仓位混凝土的浇筑均应尽量安排在白天施工。

(2)暖棚法:适用于室外气温低于一10%的严冬季节(12月中旬至次年2月上旬)。暖棚顶盖全部采用钢管,间排距3.0×3.0m,钢管上铺少量竹跳板,然后盖牦牛被。暖棚四周悬挂牦牛被,搭接30cm左右。支撑结构四周利用模板竖向围令延长,中间预埋钢筋蛇形柱或搭设钢管,间排距3.0×3.0m。暖棚高度以超出砼收仓面1~1.5m为宜,棚顶挂溜筒下料,下料时揭开暖棚顶上对应的一块牦牛被即可。暖棚内利用碘钨灯和电暖风机供热,暖棚内温度须保持正温。暖棚法施工为本工程砼施工备用的温控手段。

5、保温

混凝土收仓后,混凝土平面需覆盖彩条布和牦牛帆布被。采用暖棚法浇筑完毕后,将暖棚保留3天左右后拆除。冬施混凝土表面不洒水,保温被一直覆盖,如上层继续施工,可分片揭开,施工完毕后继续覆盖。

冬期混凝土模板拆除时间安排在白天10~16点气温高时进行。拆模时机可通过留置同条件养护试块试压测定强度后决定。对已拆除模板的混凝土,应迅速跟进覆盖保护;永久暴露面采用贴两层2cm厚的高发泡泡沫板予以保护。泡沫板应紧贴砼面,利用模板拉筋头或螺栓套筒孔内塞木楔,外面钉木条,尤其是砼棱角部位应保护好,搭接严密。结构缝面采取预先在模板和混凝土接触面贴1cm厚的低发泡泡沫板,拆模后再加贴2cm厚的高发泡塑料板。施工临时缝面仍采取贴双层高发泡板的方式(避开插筋头)。

6、混凝土养护及沮度监测

从11月1日开始进行大气温度测定,配合混凝土施工进行规定项目的测定。

(1)大气温度采用自动测温仪器,如人工测温每天不少于4次。

(2)暖棚内气温每4h测一次。

(3)混凝土出机口温度、运输过程中温度损失及浇筑温度,根据需要测量或每2h测量一次。温度计插入深度不小于10cm。

(4)大体积混凝土浇筑后3d内应加密观测温度变化,内部混凝土8h观测一次,其后宜12h观测一次。

(5)超过养护期后,混凝土温度可以在气温发生大变化时抽测。

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