在嚴寒季節(jié)施工時砼的防凍與裂縫控制

1、PAGE PAGE 9在嚴寒季節(jié)施工時砼的防凍與裂縫控制山西華能榆社電廠2300MW空冷脫硫燃煤發(fā)電機組工程、是國家“十五”期間啟動的“西電東送”北部通道的大型發(fā)電項目之一，是山西省“十五”期間規(guī)劃建設(shè)的重點工程。工程開工時間為2002年11月30日，主廠房封閉交安時間計劃為2003年10月1日，土建施工工期僅有10個月。由于本工程工期緊、任務重，冬期繼續(xù)施工已無法避免。為此，我們組織了各方對砼工程的防凍和裂縫控制工作做了周密的分析論證，制定了詳細可靠的施工作業(yè)方案，采取了嚴格有效的溫控措施，保證了在嚴寒季節(jié)現(xiàn)場砼施工的連續(xù)進行，成功地在-18-26.5的低溫條件下施工鋼筋砼承臺基礎(chǔ)169個（

2、砼總量為5501 M3），無一個發(fā)生凍壞及裂縫。1工程概況本工程位于山西省榆次區(qū)榆社縣臺曲村北，自然地面標高在9901000M，據(jù)歷年氣象資料記錄，當?shù)孛磕甑钠骄鶜鉁?的天數(shù)為141天，多年極端最低溫度達-24.3，最大積雪厚度為23，最大凍土深度為76。而根據(jù)當?shù)貧庀笈_預報及我們現(xiàn)場實測，在2002年12月15日2003年02月20日期間，最低氣溫更是達到了-26.5，一般也在-12以下，最大凍土深度為70cm，最大積雪厚度為24cm。施工期間平均日平均氣溫均在-1821之間。作業(yè)場內(nèi)寒風刺骨，呵汽成冰。本工程主廠房承臺121個，單個砼體積在6000 M3之間，共5136 M3，加熱器基礎(chǔ)承

3、臺48個，單個體積在612 M3之間，共365 M3，主廠房、加熱器基礎(chǔ)承臺砼（C30）共計5501 M3。2防凍及抗裂措施的計算面對如此的極端低溫天氣和周圍各電廠已停工的現(xiàn)實，我們借鑒本地區(qū)同類工程的施工經(jīng)驗及施工現(xiàn)場的保溫能力，對砼的出機溫度及入模溫度進行了估算：假定水泥、砂、石子溫度為-5，水溫80。2.1砼入模溫度計算21.1砼拌和物的溫度： T0=0.9(meeTce+msaTsa+mg Tg)+4.2Tw(mw-Wsamsa-Wgmg)+ C1(WsamsaTsa+WgmgTg)-C2(Wsamsa+Wgmg)4.2mw+0.9(mce+msa+mg) =0.9426(-5)+77

4、5(-5)+1030(-5)+4.280（196-5%775-1%10）+2.15%775(-5)+1%1030(-5)-3.355%775+1%10304.2196+0.9(196+775+1030) =12.9721.2砼拌合物的出機溫度: T1=T0-0.16(T0-Ti) =11.6921.3砼運輸至成型完成時的溫度: T2=T1-（ti+0.032h）(T1-Ta) =11.69-(0.250.33)(11.69-5) =11.13()式中：T0砼拌和物溫度() mw水用量（Kg） mce水泥用量（Kg） msa砂子用量（Kg） mg石子用量（Kg） Tw水的溫度() Tce水泥的溫

5、度() Tsa砂子的溫度() Tg石子的溫度() Wsa砂子的含水率（%） Wg石子的含水率（%） C1水的比熱容(kj/kg.K) C2冰的溶解熱（kj/kg）22砼的水化熱溫升計算221第一天的砼水化熱溫升計算（絕熱狀態(tài)）： Wce0c Tc(t)=（1-e-mt） 式中： W每M3砼水泥用量426kg Q每1kg水泥散熱量J/kg C比熱為0.96103J/1kg. m水泥品種與溫升速度有關(guān)的系數(shù)0.3 砼容重2400 kg/m3 426 2501030.961032400 Tc(t)= (1-e-0.31) =1212+11（砼的入模溫度）=23222經(jīng)過計算，第一到第七天絕熱狀態(tài)下的

6、溫度值分別為： 23、33、38、43、50、53、55。 此值為絕熱狀態(tài)下的計算值，考慮到實際散熱狀態(tài)，進行必要的修正后（參考工程結(jié)構(gòu)裂縫控制王鐵夢著表6-2、表6-5）各天的計算結(jié)果詳見下表：計算溫度值實際測溫值計算與實際差中 心外 表12323200233302333384536 -74435241 954444360643433207394031 -123抗裂安全系數(shù)核算231各齡期砼彈性模量： E（t）=E（1-e-0.09t）E（1天）=3.0104（1-e-0.091）=0.258104E（3天）=3.0104（1-e-0.093）=0.72104E（4天）=3.0104（1-e

7、-0.094）=0.90104E（5天）=3.0104（1-e-0.095）=1.08104E（7天）=3.0104（1-e-0.097）=1.3810-4232各齡期砼的內(nèi)外溫差 Tt=Ttmax-TtTtmax-中心溫度 Tt-外表溫度 T1=23-20=3 T3=30-23=7 T4=52-41=11 T5=44-36=8 T7=40-31=9233溫度應力計算：據(jù)式6-57Ei（t）toiHi（tc）0375 1-u max=xi= 375110-5 1-0.15 1= 0.25810430.16=0.0054MPa 0.375110-5 1-0.15 0.258104 3= 0.72

8、10470.186=0.041MPa 0.375110-5 1-0.15 4= 258 0.9104110.19=0.083MPa 375110-5 1-0.15 5= 1.0810480.206=0.078MPa 0375110-5 1-0.15 7= 1.3810490.21=0.115MPa max=0.0054+0.041+0.083+0.078+0.115=0.332MPa 式中 ：d-線膨脹系數(shù) Ei-各齡期彈性模量 T0-各期砼內(nèi)外溫差 Hi-不同齡期砼松弛系數(shù) 查表(5-1)234 抗裂安全系數(shù)計算： 1.1 0.322 Rf maxK= = = 3.411.15 安全3、砼防

9、凍與抗裂縫措施新澆注的砼，最容易遭受凍害的部位是大塊體四周深度不大的表面層、各棱角處、新老砼的結(jié)合處和施工縫等部位。預防凍害的施工技術(shù)主要有以下幾點：3.1鋼筋施工措施 eq oac(,1)鋼筋加工、制作、焊接均在鋼筋車間進行，鋼筋車間采用鋼桁架制作、石棉瓦覆蓋封閉。 eq oac(,2)專門對焊機設(shè)置了一個保溫室。對焊的鋼筋接頭，焊接后馬上將接頭處保溫存放，即采用巖棉包裹覆蓋保溫。 eq oac(,3)室外樁鋼筋接長，宜在白天施工，如有風雪天氣，須搭設(shè)防護棚，接頭不得立即接觸冰雪。一根鋼筋焊接后，馬上將接頭處用巖棉保溫筒包裹、保溫，使其逐漸以正常方式冷卻至室外自然溫度。 eq oac(,4)

10、鋼筋在綁扎前，必須清除表面冰雪、泥巴。若遇雨雪天氣，在澆筑砼前，應用塑料布等物進行覆蓋。3.2模板分項 eq oac(,1)模板施工前應清除表面積雪，再脫刷脫模劑，涂刷脫模劑時，我們要求各施工隊必須將海綿放浸泡中脫模劑中，浸透后，用手絞干，在模板上均勻的抹一遍。 eq oac(,2)拆除的模板，須及時清理上面附著物，指定部位堆放，上部用麻袋進行覆蓋，防止受凍變形。 eq oac(,3)模板采用20厚雙面酚醛樹脂膠合木模板,3.3砼分項2.3.1攪拌站措施水：攪拌站購買了一個一噸的鍋爐，用來對攪拌用水的加熱，加熱溫度控制在8090。進入攪拌站的供水管道大部分采用埋地覆設(shè)(埋深800)，局部外露部

11、分采用巖棉保溫筒保溫。砂：砂子用彩條布及麻袋覆蓋保溫，防雨、雪以免砂子凍結(jié)成塊,并確保砂子的溫度在-3以上。石子石子用彩條布及麻袋保溫，防雨、雪以免石子凍結(jié)成塊，并確保石子的溫度在-3以上。水泥存放在水泥棚內(nèi)，并進行防潮措施：鋪干沙50mm厚，機制紅磚一層，油氈滿鋪一層。為保證水泥的溫度不低于-5，在水泥庫內(nèi)布設(shè)了八盞碘鎢燈，經(jīng)實測水泥庫內(nèi)溫度均在-3以上。砼攪拌前用熱水沖洗攪拌筒，攪拌時間取常溫下攪拌時間的1.5倍，即3分鐘。砼塌落度應控制在14cm以內(nèi)。水泥采用普通硅酸鹽水泥（PO42.5）,砼強度等級較施工圖設(shè)計提高一個等級，具體見表。砼配料時，嚴格按配合比進行施工，時刻監(jiān)控防凍劑的摻加

12、量，及砼塌落度。試驗人員提前對摻加劑操作人員組織專門技術(shù)業(yè)務培訓。學習本工作范圍內(nèi)有關(guān)知識，明確職責，并每班跟蹤檢查外加劑用量。材料名稱水泥水砂碎石高效泵送防凍劑品 種PO42 .5飲用水中粗砂53.5JD-2每M3用量450kg196m377510301491試驗人員應定時測試砼的出機和入模溫度，出機溫度不得低于10，入模溫度不得低于5，每個工作班至少測試四次。攪拌運輸車司機應每日提前半小時上班，進行發(fā)動機發(fā)動，避免在施工時出現(xiàn)由于氣溫較低而不能起動的現(xiàn)象。指定專人進行氣溫觀測并作記錄，收聽氣象預報和天氣預報，防止氣溫驟降。攪拌輸送車的攪拌筒采用礦棉被包裹保溫。3.4 砼澆筑與后期養(yǎng)護 eq

13、 oac(,1)若遇雨、雪天氣，應將基礎(chǔ)事先覆蓋，保證鋼筋及墊層面無積雪，澆筑時將覆蓋物揭起，馬上澆筑。 eq oac(,2)砼澆筑過程中，砼運輸泵管，外包巖棉保溫筒進行保溫，以保證砼在輸送過程中，熱量損失最少。 eq oac(,3)砼澆筑應連續(xù)進行，中間不能間斷，砼澆筑完成后，立即用彩條布將基礎(chǔ)全部覆蓋，一小時后，開始用蒸汽進行養(yǎng)護。用蒸汽養(yǎng)護48小時后，拆除模板斜向支撐體系，停止沖入蒸汽，拆除彩條布，立即用塑料薄膜將整個基礎(chǔ)包裹，而后再用巖棉被進行覆蓋保溫，巖棉被上再覆蓋一層黑色塑料薄膜，砼強度達到80%，拆除保溫措施及模板，而后用黑色塑料薄膜進行包裹養(yǎng)護。養(yǎng)護措施見下圖。35墊層砼的養(yǎng)護

14、砼澆灌完成后，用48鋼管按間距600平鋪在承臺基坑上方，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)用四盞碘鎢燈進行增溫。具體見下圖：4溫度測量砼內(nèi)外溫度測控采用便攜式建筑電子測溫儀JDC-2進行，在砼澆灌時埋設(shè)測溫電纜。測溫從砼終凝后開始，第13天每4小時測一次，從第四天開始每8小時測一次，同時應測相應的大氣溫度，直至表面溫度與砼內(nèi)部溫度差、砼表面溫度與大氣溫度差均小于20為止。在砼的降溫階段，應控制每晝夜砼降溫速度不得大于1.53.5經(jīng)驗總結(jié)51現(xiàn)場對砼施工的防凍及裂縫控制工作是成功的。通過各道工序謹慎的工作，達到了理想的效果。52可充分利用水化熱進行保溫養(yǎng)護，特別是在不超過-10低溫狀態(tài)下，只要做好保溫工作,完全可以控制好砼內(nèi)外溫差。53砼內(nèi)外溫差控制在25以內(nèi)尚有余度。54砼承臺適當配置溫度筋將更方便現(xiàn)場砼的裂縫控制工作。55待去掉保溫覆蓋物后不久