砼冬期施工技术方案与开发研究

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  摘要:如皋市连申线航道整治工程沿线属于北亚热带季风气候区,具有明显的季风特征,冬干冷,夏湿热,四季分明,雨热同季,雨量充沛。无霜期长,河流长年不冻结。年平均气温13℃~15.5℃,年极端最低气温-12.5℃,最低气温一般出现在12月份~2月份。当室外昼夜日平均气温连续5d稳定低于5℃时,混凝土工程应采取冬季施工措施。严寒期不宜进行施工。本文围绕本工程冬季混凝土的生产、运输、泵送、施工、养护过程,在进入冬期生产施工时作为冬期技术交底与相关方沟通,以便更好的对砼生产过程和施工过程进行控制。我公司在实施该措施三年多来,在保证混凝土冬期产品质量和工程质量上起到了一定效果,为今后混凝土冬期施工积累了一些宝贵经验,对今后施工具有较好的推广价值。
  
  关键词:冬期施工研究目标研究内容
  中图分类号: TU74 文献标识码: A 文章编号:
  一、研究目标
  本文主要研究的目标是研究现代企业在冬季环境条件下混凝土所要面临的问题、挑战和特征的基础上,提出应对企业冬季砼变革的选择与创新以及相对应的策略和措施。
  二、研究内容
  论文研究涉及到的主要内容为冬季混凝土施工生产的准备工作、方法、以及注意事项等。具体内容如下:
  ⒈ 生产准备
  1.1 进入冬季施工前与当地气象管理部门取得联系,及时掌握天气预报的气象变化趋势及动态,以利于安排施工,做好预防准备工作,材料主管根据任务量情况作好原材料的采购计划,储备充足的原材料,防止生产过程中因材料断档而影响连续生产。
  1.2 根据本工程情况,确定冬季施工需要采取防护的具体工程项目和工作内容,制订相应的冬季施工防护措施;严把进料关,各种原材料进场后,验收其质量证明书,并按标准要求进行严格的复检,禁止不合格的材料进入生产过程。
  1.3 砂石料应提前备料,依次堆放,使其含水率降低并保持均匀一致。生产时,去除外面一层冻层,使用里面干燥未冻的砂石料,以保证混凝土质量。
  1.4 冬施混凝土所用水泥,全部采用水化热高且早期强度高的P·O42.5 和P·O52.5 等级的普通硅酸盐水泥。
  1.5 掺加含有早强剂、减水剂和泵送剂的复合型防冻剂,以保证混凝土在达到受冻临界强度以前不受冻害。
  1.6 搅拌用水利用蒸汽加热,采用抽水箱和贮水箱两级加热方式,蒸汽及输水管外包发泡聚氨酯保温,一般极限水温不超过80 ℃。
  1.7 当只加热水不能满足要求,必要时对骨料缓冲仓和搅拌机内通入蒸汽,加热骨料及机体,以保证混凝土的出机温度。
  1.8 输水泵、水箱、外加剂泵、外加剂箱等加盖保温房,以免热量损失或冻裂泵体。
  1.9 各气动支路、三联件等易冻部位都通用蒸汽进行预热,保证开关动作灵活可靠,保证混凝土的正常生产。
  1.10 混凝土运输车罐体外加保温罩,减少运输途中热量损失。
  1.11 搅拌和输送设备提前更换防冻液,根据不同阶段气温更换相应的低温机油和低温燃油,以保证能够在负温条件下正常工作。
  1.12 质检员每天检测砂、石料的含水率,并折算至配合比中,遇雨雪天气要增加检测次数
  1.13 质检员每班最少2 次复测外加剂的准确性,严格控制好其掺量,防止其波动影响混凝土质量。最少4次测量水和骨料的入机温度和混凝土的出机温度,确保出机温度不低于15 ℃,入模温度不低于5 ℃。
  1.14 为了加强与客户的沟通,及时了解生产过程中出现的各种问题,建立冬施生产质量管理及回访小组,负责混凝土生产过程中的质量控制及回访工作
  ⒉ 冬施方法
  2.1 混凝土公司部分
  (1) 将加热的水、砂石料、添加剂与水泥、粉煤灰按如下顺序投入搅拌机进行搅拌:中砂、碎石、热水、水泥、粉煤灰、添加剂,以保证先期投入的砂石料和水的混合物在与水泥接触时温度不超过60 ℃,确保水泥不发生假凝现象。
  (2) 搅拌时间适当延长50%左右,保证混凝土搅拌均匀。
  (3) 尽量减小水灰比(不小于0.4 ,不大于0.6) ,泵送混凝土在保证能够泵送的前提下,坍落度控制在16cm 以下,非泵送混凝土在保证能够卸出罐的前提下,坍落度控制在12cm 以下,以降低发生冻害程度。
  (4) 严格控制复合型防冻剂的添加量,防止混凝土冻融事故的发生。
  (5) 混凝土运输车罐体上加盖保温罩,以减少运输中热量损失,每车混凝土打完后,运输车司机及时冲洗掉进料口及出料口的混凝土,以免污染路面。同时目测混凝土的和易性及坍落度情况,如有异常及时通知质检员和程控员进行调整,并查明其原因。
  (6) 混凝土浇筑现场,搅拌站和运输车之间保持通讯畅通,以便由浇筑现场统一指挥。泵送施工時加强运输车运输速度,减少运输时间,保证生产运输的连续性,减少混凝土在车泵管道内的停留时间,防止温降过大堵管,确保混凝土入模温度不低于5 ℃。
  2.2 施工单位部分
  (1) 施工方要在生产前详细准确地提供如下信息:混凝土施工部位、强度等级、计划用量、混凝土施工方法及有无特殊要求等。
  (2) 施工现场须准备好混凝土覆盖用保温材料,如塑料薄膜、彩条布和草帘等。
  (3) 搞好挡风外封闭,以提高保温效果。
  (4) 浇筑前,应清除模板和钢筋上的冰霜和污垢,但不得用水冲洗。
  (5) 不得在冻土层上进行混凝土浇筑,浇筑前,必须设法升温使冻土消融。
  (6) 混凝土接槎时,应预热旧槎,浇筑后加强保温,防止接槎受冻。
  (7) 严禁私自往罐车内加水。如果送到时混凝土的坍落度过小,不符合设计要求,可在混凝土公司技术人员的指导下,适量添加随车带的高效减水剂,搅拌均匀后仍可继续使用。如果送到时混凝土的坍落度过大导致不能使用,施工单位可做退货处理。
  (8) 冬施时初期泵送的清水应用水温不低于40 ℃热水,以防在管内结冰,泵车润管用水不得放入模板内,初期泵送润管用过的砂浆也不得直接放入模板内,可先放到其他容器内或均匀散开。
  (9) 浇筑后,对混凝土结构易冻部位,必须加强保温,以防冻害。
  (10) 冬期混凝土初凝时间一般为8小时~10小时,终凝为12小时~14小时。因此应适当把握好抹面时机,并在初凝前(用手轻按表面可留下指痕) 进行二次抹面,可以减少表面裂缝。混凝土墙、柱等边模的拆模时间应适当延长,以避免表面发生脱皮等影响外观质量问题。
  (11) 浇筑并进行相关施工工艺处理后,须及时覆盖塑料薄膜并加盖草帘养护,以保证混凝土初凝前不受冻,根据施工部位及气温情况,一般可参照如下数据覆盖:气温在0 ℃~5 ℃时盖一层草帘和一层塑料薄膜,气温在- 10℃~0℃时盖三层草帘和一层塑料薄膜,低于- 10 ℃时盖四层草帘和一层塑料薄膜;低于-15℃时应采用加温和其他材料(如岩棉、苯板等) 进行保温。
  (12) 由于混凝土中掺有粉煤灰和外加剂,混凝土终凝后,应立即进行覆盖保温养护,按国家标准要求,砼的养护时间不得少于14 天,若早期养护不到位,其28天强度将受很大影响。
  (13) 派专人负责测温并详细记录整个养护期的温度变化,发现问题及时采取措施补救。
  (14) 适当延长养护时间,根据自然养护的试块强度决定拆模时间。
  (15) 根据本地区气候特点,混凝土养护采用蓄热法养护。混凝土浇筑前,在模板外侧安装草帘或麻袋进行保温。混凝土浇注后,表面用一层塑料布、两层土工布、两层草帘或麻袋进行覆盖进行保温保湿养护。气温在负温时不得进行洒水。
  (16)、混凝土拆模
  ⑴、混凝土模板拆除的时间,应按结构特点、自然气温和混凝土所达到的强度来确定,一般以缓拆为宜。
  ⑵、拆除模板,砼强度必须满足抗冻要求,同时要求达到设计强度40%以上。
  ⑶、冬期拆除模板时,砼表面温度和自然气温之差不应超过20℃。
  ⑷、在拆除模板过程中,如发现砼有冻害现象,应暂停拆卸,经处理后方可继续拆卸。
  ⑸、拆除模板后的砼养护方式,与未拆模板前的养护方式相同。结构砼达到规定强度后才允许承受荷载。施工中不得超载使用,严禁在其上堆放过量的建筑材料或机具。
  (17)、温度检测及监控,气温、原材料和砼温度的测量工作应按如下规定执行:
  ⑴、气温的测量,每昼夜8、12、14、20点共测4次。
  ⑵、对拌和材料和防冻剂温度的测量,每工作班不少于3次。
  ⑶、对出搅拌机的时砼拌和物的温度,至少每2h测量一次。
  ⑷、对灌筑前和振捣完毕的温度,至少每2h测量一次。
  ⑸、对养护期间砼温度的测量:在终凝前,前三天每2h测一次,以后每昼夜进行2次测温。
  ⑹、在超过养护期后,砼温度可以在气温发生大变化时抽测。
  ⑺、为了测量砼内部的温度,应在浇灌砼时预埋一些一端封的测温管,并立即加以覆盖,以免受外界气温影响,温度计在管中停留5分钟,然后取出,迅速记下温度。
  ⑻、测温孔应设在砼温度较低和有代表性的地方。
  ⑼、所有测温孔应编号,应绘制测温孔布置图。测温人员应同时检查覆盖保温情况,并了解结构的灌筑日期、养护期限,以及砼的允许最低温度。如发现问题,应立即通知有关人员,以便及时采取措施,加强保温或局部进行短时加热。
  ⑽、混凝土试件和强度检验,在进行砼浇筑过程中,必须由项目部试验室人员对砼预留试块,在进行试块制作过程中必须严格按照规范进行,同时要注意保温防冻,通过检测砼试块3d、7d强度来推算施工现场砼强度。
  (18)、成立冬季施工工程质量领导小组,由项目经理牵头,总工、质检工程师及相关所属人员负责实施。
  冬季施工质量检查领导小组
  
  
  (19)、冬季施工质量制度措施
  ⑴、严格技术交底制:对冬季施工的每个分项、每道工序,在开工前对所有参与施工的技术管理人员、工人进行冬季施工技术交底,明确施工程序、工艺流程、操作要点、质量标准等并按要求施工。
  ⑵、实行质量责任制:明确各道施工工序的质量责任人,明确工序质量责任人的质量目标和质量责任。
  ⑶、强化“三检制”:严格实行施工队伍自检、项目部复检、监理工程师抽检的“三检”制度。
  ⑷“砼配比申请”制:在现场准备工作完成、自检、复检、抽检工作合格后,报项目部试验室同意,出具当天的砼配比申请单后,报监理组试验室批准后,拌合站方可开盘进行砼施工。
  ⑸、实行“交接班”制:现场施工人员施工过程中必须做好施工记录,并在交接班时并对下一工班进行施工记录的签字交接。
  ⑹、严格“值班制”:为加强对施工现场的技术指导与质量控制工作,对关键工序施工实行全过程旁站值班,及时对施工过程中出现的质量、技术、安全、管理等问题进行指导、处理、解决,确保工程施工质量。
  (20)、冬季施工安全生产领导小组
  ⑴、成立以项目经理为组长,副经理、总工为副组长,专职安全员具体负责的冬季施工安全生产领导小组,定期、不定期进行安全检查;
  ⑵、建立以施工队长为责任人以及各级安全生产岗位责任制。
  ⑶、坚持安全生产一票否决制,实行安全工作的四不放过原则,实行安全生产奖惩制,做到层层落实,真正做到安全生产,人人有责。
  ⑷、针对工程特点编制专项及分项工程安全施工方案,做好三级安全技术交底工作;加强安全思想教育工作,普及安全生产知识。
  冬季施工安全生产领导小组
  
  
  (21)、冬季安全施工基本规定
  ⑴、冬季施工期间,应与气象部门建立联系,及时掌握雪情、风力等预报,了解突变天气情况,及时采取相应的防范措施。
  ⑵、施工过程中工程项目部位发生变化或有较大设计变更时,应及时调整补充施工方案和安全技术措施。
  ⑶、大雪、大雾、风力6级(含)以上的恶劣天气时,不得进行吊装、高空等露天作业。
  ⑷、风雪过后作业,除做好清雪外,还应检查特种设备的安全保险装置,电缆有无损伤、电线接头有无破坏、架空线路有无异常,是否有被雪掩埋的孔洞。
  ⑸、項目经理部应当对防火、防冻、防滑、防煤气中毒制定专门的安全管理措施和制度,进行专项安全交底和教育。
  ⒊ 注意事项3.1 搅拌机启动前,搅拌手必须检查各部件动作是否灵活,设法加热搅拌机减速器,防止启动负荷过大烧毁控制电器。3.2 在大方量混凝土生产前,试验员和程控员必须复核配合比和各配料秤的准确性,避免计量误差。3.3 生产时,质检员、程控员时刻观察坍落度及和易性,随时调整用水量,并根据标准要求,质检员及时取样测试坍落度,按国家规范制作混凝土试块。3.4 浇筑时,工地质检员检测坍落度和制作试块,取样应在每车混凝土卸出料的1/ 4~3/ 4 之间采取,应根据混凝土骨料粒径合理选择试模尺寸,注意养护水的温度,必要时采取加温加热措施以保证足够水温。3.5 浇筑时,工地质检员应经常测量混凝土入模温度,确保浇筑质量。3.6 养护初期,工地质检员每昼夜最少四次测量混凝土和环境温度,以便及时采取相应措施
  本文将从中外砼冬季施工的发展史中,总结出一条基本规律:砼冬季施工发展与创新的动力来自环境的变迁。展望21世纪,对于工程施工管理发展趋势的认识,同样离不开对当前与今后一段时间内企业所处的环境分析。由于Internet的普及和发展、交互式Web应用的出现导致了施工浪潮的风起,Internet作为网络经济乃至知识经济的引擎将彻底改变人们的生存环境和企业的经营管理模式,特别是电子商务跨越了空间和时间的限制,直接对原有的商务模式发起猛烈的冲击,从而也重新定义了新经济时代企业生存、发展的全新规则。冬季混凝土的施工是企业管理的重中之重,作为实现工程施工的重要环节,冬季混凝土的质量将发生重大变化。这些元素将是本论文提出的创新点。
  最后本人依据以上一些新观点试探性的提出自己对解决此问题的一些看法与对策,并参阅一些著作及上网浏览一些资料根据指导老师的意见加以补充论文,使之更加完善。
  三、参考文献
  3.1 《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)
  3.2 《普通混凝土配合比设计》(JGJ55-2000)
  3.3 《混凝土外加剂》(GB8076-1999)
  3.4 《混凝土防冻剂》(JC475-92)
  3.5 《混凝土拌合用水标准》(JGJ63-89)
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