混凝土施工方案管理论文(共12篇)
混凝土施工方案管理论文 篇1
引言
本文拟从大体积混凝土的设计构造要求、混凝土配合比及其材料、混凝土的浇注与养护、大体积混凝土的冬期施工等方面, 就大体积混凝土的施工工艺及冬期施工中的防冻和防裂措施进行探讨。
1 大体积混凝土的设计构造要求
根据大体积混凝土工程施工的特点, 大体积混凝土基础的工程设计除应满足设计规范及生产工艺的要求外, 宜符合下列要求:
(1) 基础混凝土的强度等级宜在C 20~C 40范围内选用, 并将后期强度f60作为混凝土强度评定、工程交工验收及混凝土配合比设计的依据。
(2) 基础的配筋除应满足基础承载力及构造要求外, 还应结合大体积混凝土的施工方法 (整体浇注或分层浇注, 泵送混凝土浇注或非泵送混凝土浇注等) , 增配承受水泥水化热引起的温度应力和控制温度裂缝开展的钢筋, 以构造钢筋控制裂缝。
(3) 当基础设置于岩石类地基上时, 宜在混凝土垫层上设置滑动层, 滑动层构造可采用一毡二油或一毡一油。
(4) 大块式基础及其他筏式、箱体基础不宜设置永久变形缝 (沉降缝、温度伸缩缝) 及竖向施工缝。大体积混凝土施工允许设置水平施工缝, 其设置应根据混凝土浇注过程中温度裂缝控制的要求、混凝土的浇注能力和方便结构钢筋的绑扎等因素确定。大体积混凝土工程的模板宜采用钢模板、木模板或钢木混合模板。钢模板对保温不利, 应根据温控要求采取保温措施。木模板可作为保温材料使用。大体积混凝土工程施工前, 应对施工阶段大体积混凝土浇注块体的温度、温度应力及收缩应力进行验算, 确定施工阶段大体积混凝土浇注块体的升温峰值、内外温差及降温速度的控制指标, 制定温控施工的技术措施。
2 混凝土配合比及其材料
(1) 当大体积混凝土的强度等级为C 20以上时, 经设计单位同意, 可利用混凝土60 d的后期强度作为混凝土强度评定、工程交工验收及混凝土配合比设计的依据。这样有利于降低大体积混凝土工程施工中由于水泥水化热引起的温升, 达到降低温度应力的目的, 同时也节约施工及保温养护费用。
(2) 大体积混凝土配合比的选择, 在保证基础工程设计所规定的强度、耐久性等要求和满足施工工艺特性的前提下, 应按照合理使用材料、减少水泥用量和降低混凝土绝热温升的原则进行选择。
(3) 大体积混凝土工程温控施工的核心, 是从大体积混凝土施工的各个环节来控制混凝土浇注块体的内部温度及其变化, 以达到控制混凝土浇注块体温度裂缝的目的。大体积混凝土配合比选择时, 应在满足设计要求及施工工艺要求的前提下, 尽量减少水泥用量, 以降低混凝土的绝热温升, 从而使混凝土浇注后的内外温差和降温速度控制的难度降低, 也可以降低养护的费用。
3 混凝土的浇注与养护
(1) 在大体积混凝土浇注过程中, 混凝土表面泌水现象普遍存在, 为保证混凝土的浇注质量, 要及时清除混凝土表面泌水。因为泵送混凝土的水灰比通常比较大, 泌水现象也比较严重, 若不及时清除泌水, 会降低结构的混凝土质量。
(2) 每次混凝土浇注完毕, 应及时按温控技术措施的要求进行保温养护, 并应符合以下规定:①保温养护措施应能使混凝土浇注块体的内外温差及降温速度满足温控指标的要求;②保温养护的持续时间应根据温度应力 (包括混凝土收缩产生的应力) 来确定, 但养护时间≮15 d, 保温覆盖层的拆除应分层逐步进行;③在保温养护过程中, 应保持混凝土表面的湿润。保温养护是大体积混凝土施工的关键环节, 其目的主要是降低大体积混凝土浇注块体的内外温差, 以降低混凝土块体的温度应力;其次是降低大体积混凝土浇注块体的降温速度, 充分利用混凝土的抗拉强度, 以提高混凝土块体承受温度应力时的抗裂能力, 达到防止或控制温度裂缝的目的。施工人员应根据事先确定的温控指标的要求, 来确定大体积混凝土浇注后的养护措施。
4 大体积混凝土的冬期施工
在工业与民用建筑钢筋混凝土结构的冬期施工中, 主要是防止早期混凝土被冻问题。而在大体积混凝土的冬期施工中, 情况有所不同, 除了要防止早期混凝土被冻外, 还存在着控制温差、防止裂缝的问题, 而且防冻与防裂之间往往还存在着矛盾。在设计和施工中, 必须妥善解决这个矛盾, 兼顾防冻与防裂两方面的要求。这是大体积混凝土冬期施工的主要特点。
混凝土冬期施工尤其是在严寒地区, 无论采用何种施工方法, 为了防止早期混凝土被冻, 一般要求混凝土具有较高的浇注温度。但另一方面, 正是由于气候寒冷, 基础温差和内外温差必然加大, 往往超过允许温差, 不能满足防止混凝土裂缝的要求。因此, 在大体积混凝土冬期施工中, 防冻与防裂的矛盾集中反映在混凝土浇注温度的选择上。实践表明, 如果单纯从防止混凝土早期被冻的角度出发, 选择过高的浇注温度, 往往会造成混凝土开裂, 导致混凝土施工质量问题。所以, 大体积混凝土的冬期施工要选择合理的浇注温度, 采取一系列的技术措施。
4.1 混凝土出机温度与浇注温度的选择
混凝土的浇注温度系指经过平仓震捣, 将要盖上第2层混凝土拌合物之前的温度。为了防止早期混凝土受冻, 浇注温度当然是越高越好, 规范规定的入模温度为≮5 ℃, 没有上限控制。但对于大体积混凝土, 既有防冻要求, 还有防裂要求, 由于混凝土体积大, 浇注后虽然表面温度很低, 但内部温度却因水化热而急剧上升。为了减小内外温差和基础温差, 浇注温度越低越有利, 通常宜≯10 ℃。因此, 大体积混凝土施工的浇注温度一般以5~10 ℃为宜。如果气温很低, 在达到临界强度之前, 混凝土表面有遭受冻害的可能, 应加强保温措施, 不可单纯为了防冻而随意提高浇注温度, 以致引起裂缝。根据当地的气候条件和保温方法, 由浇注温度、运输及浇注过程中的热量损失, 就可得到混凝土的出机温度。规范规定出机温度≮10 ℃, 一般控制在10~15 ℃为宜。
4.2 基础及冷壁的预热
在浇注混凝土之前, 对基础、预埋铁件及与新混凝土接触的冷壁 (旧混凝土、预制混凝土模板等) , 应用蒸汽清除所有的冰、雪、霜冻, 并使其表面温度上升。如果基岩及冷壁的内部温度较低, 还需要提前进行预热。如果不进行预热, 浇注混凝土以后, 接触面附近的新混凝土温度将很快降至0 ℃以下。预热所需温度、深度和持续时间通过温度计算确定, 其原则是接触面附近的新混凝土在达到临界强度之前不被冻结。一般来讲, 应使基岩深度10 cm内的温度达到5 ℃以上。
4.3 原材料加热
当气温≮-1 ℃时, 一般只须将拌和水加热, 以满足出机温度的要求。但水温应≯60 ℃, 以免水泥发生假凝。当气温<-1 ℃时, 须将水与细骨料加热, 同时加热粗骨料, 使其中的冰雪融化。加热砂石料时应避免过热和过分干燥, 最高温度宜≯75 ℃。水的加热可采用锅炉、电热或蒸汽, 砂料加热可用封闭的蛇形管, 石料加热使用蒸汽最方便。
4.4 运输中的保温
运输中的热量损失与运输工具有关。如果使用大型运输罐, 散热损失一般不大。若使用自卸卡车, 可用废气加热车底, 车皮外面应加保温层, 对车身上面进行覆盖。如使用皮带输送机, 最好搭盖帐篷进行封闭, 否则热量损失很大。此外, 运输中应尽量减少倒转次数。
4.5 浇注过程中减少热量损失
混凝土是分层浇注的, 每层厚度20~50 cm, 由于厚度薄、散热面积大, 浇注过程中的热量损失是很大的。减少热量损失的办法, 一是加快浇注速度, 缩短浇注时间;二是采用保温被或聚乙烯泡沫塑料板覆盖保温。当气温<-5 ℃时, 即停止浇注。在更低的气温下浇注混凝土, 以采用暖棚法为宜。
摘要:对大体积混凝土的施工工艺以及冬期施工中的防冻和防裂措施进行了探讨。
关键词:大体积混凝土,施工配合比,冬季施工,温度控制
混凝土施工方案管理论文 篇2
挡墙压顶采用C20钢筋砼浇筑,其尺寸位置和水平标高的准确度要求较严。应注意以下几点:压顶模板要有一定的强度、刚度、稳定性,并保证压顶的设计尺寸,模板接缝紧密,不漏浆,保证砼外表面清洁光滑;压顶上部有栏杆的,应将栏杆位置留置,在施工过程中应注意校正,保证其位置准确。
压顶混凝土轴线应与中心线平行,混凝土收光时要求压光三次,浇筑成形的压顶混凝土应棱角方正、顺直,圆弧段曲线圆滑、表面光洁、平整,无裂缝,侧面无蜂窝、麻面。
试谈混凝土结构工程加固施工方案 篇3
【关键词】混凝土结构;施工加固;施工方案
随着我国工程建设的不断发展,愈来愈多的建筑结构逐步迈入老龄化阶段。在这种社会现状下,人们在工作中逐步关心已有建筑物的维护问题。其中最常见的建筑物维护问题常常都是因为设计或者施工缺陷造成的老化、破坏甚至是自然灾害等因素引起的混凝土结构承载力不足,以致于出现开裂以及抗震性能不佳等现象,严重威胁了建筑物的使用安全与功能发挥。基于这种情况对建筑物进行修复加固就显得尤为重要。
1.混凝土结构加固概述
在混凝土建筑物出现功能性改变和相关质量问题的情况下,都需要进行相应的加固。在加固工作中,其加固施工及加固方案的制定尤为重要,对于目前现有的加固构筑物应当根据构筑物的不同情况制定出不同的加固方案。在方案的制定中我们需要以实际工程现状为基础,遵循安全、经济、快捷和方便为主要施工原则,也只有这样才能够确保工程加固发挥良好的社会效益与经济效益。在现阶段社会发展中,一个优秀的加固方案具体体现在其施工作业方便,施工技术先进和经济的效果好等几个方面。
2.加固方案考虑的主要条件因素
在工程加固之中,加固方案选择的优劣首先要考虑是否具备良好的施工作业条件。在工程项目中,有些加固方案虽然具备着充足的问题解决性能,但是在施工的过程中由于增加了一定的施工难度而造成了施工工期延长,劳动量增加和安全系数降低等弊端,结果将影响到工程的加固效果和加固质量要求。如某厂房在施工的过程中由于掺加了不合格的防冻剂,使得工程大量出现严重的裂缝,需要进行施工加固。最初的加固方法是选择简单的修补法,是通过在大量产生裂缝的地方进行酥松混凝土凿出,待露出钢筋之后将锈蚀钢筋进行除锈之后采用环氧砂浆进行修补,以达到加固目的;方案之二是采取加大截面加固法,即通过增大构件的截面和配筋,用以提高构件的强度、钢度、稳定性和抗裂性,并达到修补裂缝的目的。经对设计方案分析,此两种方案除具有工程造价低的优点外,还有以下不足之处:
(1)技术可行性差,由于此大粱跨度大,凿除混凝土梁则需分段进行,要用大量的临时支撑进行安全防护,造成周转材料不必要的浪费。
(2)劳动强度高.在凿除混凝土梁时,因分段施工时,只能凿一米挪一米,成倍增加了劳动强度。
(3)工效低,大量的重复劳动和落后的施工作业方法。延误了施工工期并导致劳动效率下降。
(4)安全性差,因所有大梁必须将钢筋凿除外露,大梁承载力减小,在施工时,须时刻注意防护措施是否到位,麻痹大意则易出现意外事故。
(5)产值效益小,大量的周转材料和人工费用的浪费,加大了生产成本,减少了生产效益。
3.不同类型加固工程与加固方案分析
一般来说,加固工程常采用的方法有加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法和改变结构传力途径加固法等,随着科学技术的不断进步,应用新技术、新材料、新工艺进行工程加固的方法,如,化学灌浆法、粘钢锚固法、碳纤维加固法应运而生,并开始广泛应用于各类加固工程中。具体那个方案最能体现加固工程所要求的短、平、快、省的特点,应根据需要加固的构件情况,综合确定加固方案。
以框架梁的加固为例,我认为较为合理、经济、技术先进的加固方案当属粘钢锚固法和碳纤维加固法,前者以造价低,施工简单,占用空间小,加固效果好,明显优于加大截面法和预应力加固法,后者除材料费用高外,则各种优势尽显其中,重要表现在自重轻,材料自身几乎不增加重量;强度高,固化后的碳纤维强度比钢材高达十几倍;劳动强度小,一个作业面只需一至两人操作即可;施工工期短,熟练工人每人每天可完成近200m2左右。但是,应用其在负弯矩部位进行加固效果不如钢板性能好。
4.几种典型加固方法的工程施工要求
工程加固的目的就是要通过加固施工达到修复、补强、提高承载力、增强使用功能、满足使用要求,因此,选择加固方案要以提高加固工程质量为根本目的。对于不同的加固方案也有不同的施工方法和质量评定标准。根据《混凝土结构加固技术规范》中几种典型的加固方法,依照施工经验,不同的加固方法在施工时应重点做到:
4.1外包钢加固法
要把表面处理包括加固结合面和钢板贴合面处理作为加固施工过程中的关键,对于干式加固施工,为了使角钢能紧贴构件表面,混凝土表面必须打磨平整,无杂物和尘土;当采用湿式加固施工时,应先在处理好的角钢及混凝土表面抹上乳胶水泥浆或配制环氧树脂化学灌浆料,对钢板进行除锈,混凝土进行除尘并用丙酮或二甲苯清洗钢板及混凝土表面,进行粘、灌。
4.2预应力加固法
采用预应力拉杆加固时,在安装前必须对拉杆事先进行调直校整,拉杆尺寸和安装位置必须准确,张拉前应对焊接接头、螺杆、螺帽质量进行检验,保证拉杆传力正确可靠,避免张拉过程中断裂或滑动。造成安全和质量事故:采用预应力撑杆加固时,要注意撑杆末端处角钢(及其垫板)与混凝土构件之间的嵌入深度传力焊缝的质量检验,检验合格后,将撑杆两端用螺拴临时固定,然后用环氧砂浆或高强度水泥砂浆进行填灌,加固的压杆肢、连接板、缀板和拉紧螺栓等均应涂防锈漆进行防腐。
4.3混凝土构件外部粘钢加固法
此法施工较为简单,但首先需要着重注意混凝土和钢板的表面处理。对于旧、脏严重的混凝土构件的粘合面,应先用硬毛刷沾高效洗涤剂,刷除表面油垢污物后用水冲洗,再对粘合面进行打磨,除去2~3mm厚表层,露出新面和平整,将粉尘清除干净;对于混凝土表面较好的,则可直接对粘合面进行打磨,去掉l-2mm厚表层,使之平整,清去粉尘,再用丙酮擦试表面即可;钢板表面处理应根据其绣蚀情况,可用喷砂、砂布、砂轮机打磨,使钢板出现金属光泽,打磨纹路尽量与受力方向垂直,然后用丙酮擦试干净。其次要注意对胶粘剂的选择,目前国内市场建筑结构胶粘剂鱼龙混杂,对胶粘剂的选择一定要慎重。第三要注意在配胶、粘贴过程中的细节,胶粘剂要严格按照说明书要求的比例配制,尤其是要掌握好固化剂的用量,搅拌要均匀,同时在粘贴时要保证粘贴面的饱满、密实。最后要注意在固化阶段不能对钢板有任何扰动。
5.结束语
混凝土结构加固施工方案 篇4
优秀的加固方案具体体现在其施工作业方便、施工技术先进、经济效果好、加固质量高等四方面的特点。
1 良好的施工性是加固工程方案必须考虑的条件之一
加固工程方案的优劣, 首先要把是否具有施工作业方便作为必要条件, 没有良好的施工性是阻碍加固工程施工的一个拦路虎。有的加固方案虽然具有解决问题的可行性, 但是, 由于其方案在施工过程中增加了一定的施工难度, 而造成施工工期长, 劳动用工大, 安全系数低的弊端, 结果是将影响到加固质量。例如, 新乡市某技工学校办公楼因冬季施工, 掺加不合格防冻剂, 超标的氯离子破坏了钢筋钝化膜, 致使十架大梁产生严重裂缝, 需要进行加固, 原施工设计方案之一是采取简易修补法, 即, 将大梁裂缝处出现的酥松混凝土凿除, 露出钢筋后, 将锈蚀的钢筋周圈进行除锈后, 用环氧砂浆进行封闭, 达到加固目的;方案之二是采取加大截面加固法, 即, 通过增大构件的截面和配筋, 用以提高构件的强度、钢度、稳定性和抗裂性, 并达到修补裂缝的目的。经对设计方案分析, 此两种方案除具有工程造价低的优点外, 还有以下不足之处:
1.1 技术可行性差, 由于此大梁跨度大, 凿除混
凝土梁则需分段进行, 要用大量的临时支撑进行安全防护, 造成周转材料不必要的浪费;
1.2 劳动强度高, 在凿除混凝土梁时, 因分段施工时, 只能凿一米挪一米, 成倍增加了劳动强度;
1.3 工效低, 大量的重复劳动和落后的施工作业方法, 延误了施工工期并导致劳动效率下降;
1.4 安全性差, 因所有大梁必须将钢筋凿除外
露, 大梁承载力减小, 在施工时, 须时刻注意防护措施是否到位, 麻痹大意则易出现意外事故;
1.5 产值效益小, 大量的周转材料和人工费用的浪费, 加大了生产成本, 减少了生产效益;
1.6 加大的截面影响房屋外观和空间尺寸。
基于这些原因, 经与甲方和设计院商讨, 改变加固方案, 采用先进的外包钢加固施工方法, 应用QR型建筑工程结构胶粘锚技术, 对这十架大梁进行加固, 由于技术先进, 加固性能好, 占用空间小, 施工周期短, 材料消耗少, 工艺简便、安全并减轻了劳动强度, 提高了加固质量。取得了良好的综合效益。
2 不同类型加固工程与加固方案分析
一般来说, 加固工程常采用的方法有加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法和改变结构传力途径加固法等, 随着科学技术的不断进步, 应用新技术、新材料、新工艺进行工程加固的方法, 如, 化学灌浆法、粘钢锚固法、碳纤维加固法应运而生, 并开始广泛应用于各类加固工程中。具体那个方案最能体现加固工程所要求的短、平、快、省的特点, 应根据需要加固的构件情况, 综合确定加固方案。
2.1 以框架梁的加固为例, 笔者认为, 较为合
理、经济、技术先进的加固方案当属粘钢锚固法和碳纤维加固法, 前者以造价低, 施工简单, 占用空间小, 加固效果好, 明显优于加大截面法和预应力加固法, 后者除材料费用高外, 则各种优势尽显其中, 重要表现在自重轻, 材料自身几乎不增加重量;强度高, 固化后的碳纤维强度比钢材高达十几倍;劳动强度小, 一个作业面只需一至两人操作即可;施工工期短, 熟练工人每人每天可完成近200㎡左右。但是, 应用其在负弯矩部位进行加固效果不如钢板性能好。
2.2 以框架柱的加固为例, 较为常见的加固方
法有外包钢加固法, 即, 在混凝土柱四周包以型钢进行加固, 这样既不增大混凝土截面尺寸, 又大幅度地提高混凝土柱的承载力, 具体方法又分干法作业与湿作业法两种形式:干式加固法是将型钢 (一般是角钢) 直接外包于需要加固的混凝土柱四周, 型钢与混凝土之间无连接, 由于与混凝土没有形成一个整体, 所以不能确保结合面传递剪力。湿式加固法一是用乳胶水泥浆或环氧树脂化学灌浆等材料, 将角钢粘贴在混凝土柱上, 二是角钢与混凝土之间留一定间距, 中间浇筑混凝土, 达到外包钢材与混凝土相结合。两种作业方法相比较, 干式作业法施工更为简单, 价格低, 施工时间短, 但其承载力提高不如湿式作业法好。在方案选择时, 应根据加固要求和原构件情况, 合理挑选适当的方案进行加固。如, 新乡市泰和宾馆由于功能改变, 原设计一层柱子采用的是干式加固方案, 将L100×6的角钢包于柱子四周并用缀条连接, 已完全满足加固需求;而新乡市某机电工程学校四、五层柱子, 由于内置钢筋锈蚀, 致使混凝土柱产生裂缝, 采取的是湿式加固方案, 对局部柱角用石英砂配置的高标号水泥砂浆和环氧砂浆将L80×6的角钢粘贴到混凝土柱四周, 达到整体加固补强目的。两种加固方法均取得良好效果。
3 加固工程方案要注重新技术、新材料、新工艺
优秀的加固工程方案要在工法上体现出其可行性、科学性、先进性。笔者认为, 化学补强法不失为当前加固工程中首选的一种最为先进的工法。众所周知, 一些加固工程采用过时的加固方法需要大量的人力、物力和时间, 已不能满足当前加固工程质量、工期、安全、经济的要求, 而化学补强加固方法越来越以其明显的优势成为加固工程中的优选方案。例如, 新乡市面粉厂制粉车间技改工程中的加固部分, 就是采取化学补强的方法, 应用QR型建筑工程结构胶粘剂, 对其第四层、第五层框架梁进行粘钢加固, 满足了该车间在楼层增高、设备增加, 荷栽加大情况下的正常使用要求。采取同样方法施工的新乡辉龙阳光购物广场、洛阳阳光热电厂、平顶山姚孟电厂改造、某机电工程学校等加固工程均取得了良好效果。充分显示出新技术、新材料、新工艺在加固工程中的应用成果。
4 几种典型加固方法的工程施工要求
工程加固的目的就是要通过加固施工达到修复、补强、提高承载力、增强使用功能、满足使用要求, 因此, 选择加固方案要以提高加固工程质量为根本目的。对于不同的加固方案也有不同的施工方法和质量评定标准。根据《混凝土结构加固技术规范》 (CECS25:90) 中几种典型的加固方法, 依照施工经验, 不同的加固方法在施工时应重点做到:
4.1 外包钢加固法
要把表面处理包括加固结合面和钢板贴合面处理作为加固施工过程中的关键, 对于干式加固施工, 为了使角钢能紧贴构件表面, 混凝土表面必须打磨平整, 无杂物和尘土;当采用湿式加固施工时, 应先在处理好的角钢及混凝土表面抹上乳胶水泥浆或配制环氧树脂化学灌浆料, 对钢板进行除锈, 混凝土进行除尘并用丙酮或二甲苯清洗钢板及混凝土表面, 进行粘、灌。
4.2 预应力加固法
采用预应力拉杆加固时, 在安装前必须对拉杆事先进行调直校整, 拉杆尺寸和安装位置必须准确, 张拉前应对焊接接头、螺杆、螺帽质量进行检验, 保证拉杆传力正确可靠, 避免张拉过程中断裂或滑动, 造成安全和质量事故;采用预应力撑杆加固时, 要注意撑杆末端处角钢 (及其垫板) 与混凝土构件之间的嵌入深度传力焊缝的质量检验, 检验合格后, 将撑杆两端用螺拴临时固定, 然后用环氧砂浆或高强度水泥砂浆进行填灌, 加固的压杆肢、连接板、缀板和拉紧螺栓等均应涂防锈漆进行防腐。
4.3 改变结构传力途径加固法
增设支点若采用湿式连接, 在接点处梁及支柱与后浇混凝土的接触面, 应进行凿毛, 清除浮渣, 洒水湿润, 一般以微膨胀混凝土浇筑为宜。若采用型钢套箍干式连接, 型钢套箍与梁接触面间应用水泥砂浆座浆, 待型钢套箍与支柱焊牢后, 再用较干硬砂浆将全部接触缝隙塞紧填实;对于楔块顶升法, 顶升完毕后, 应将所有楔块焊连, 再用环氧砂浆封闭。
4.4 混凝土构件外部粘钢加固法
混凝土冬季施工方案 篇5
为保证冬期施工的顺利进行,自冬期施工开始前夕起,成立以项目经理为第一责任人的施工现场冬期施工领导小组,作必要的前期准备工作,编制冬期施工方案。
一、编制原则
确保工程质量;经济合理,使增加的费用为最少;所需的热源和材料有可靠的来源,并尽量减少能源消耗;确实能缩短工期。
二、施工准备
当气温低于0℃时,应即采取冬期施工措施,以防止建筑工程遭受冻害。
采取冬施措施的大致时间,根据西安多年气温资料,按照室外日平均气温连续5d稳定低于5℃的范围确定。
(一)组织措施
1、成立冬季施工领导小组 组
长:
副组长:
组
员:
2、进入冬期施工前,对掺外加剂人员、测温保温人员、火炉管理人员,专门组织技术业务培训,学习本工作范围内的有关知识,明确职责,经考试合格后,方准上岗工作。
3、派专人及时收听天气预报,防止寒流突然袭击。
4、试验人员测量施工期间的室外气温,暖棚内气温,砂浆、砼的温度并做好记录。
(二)图纸准备
凡进行冬期施工的工程项目,将复核施工图纸,查对其是否能适应冬期施工要求。如墙体的高厚比、横墙间距等有关的结构稳定性,以及工程结构能否在冷状态下安全过冬等问题。
(三)现场准备
1、根据实物工程量提前组织有关机具、外加剂和保温材料进场。
2、搭建加热用的炉灶、搅拌站,敷设管道,对各种加热的材料、设备要检查其安全可靠性。
3、工地的临时供水管道及白灰膏等材料做好保温防冻工作。
4、做好冬期施工砼、砂浆及掺外加剂的试配试验工作,提出施工配合比。
(四)安全与防火
1、冬期施工时,要采取防滑措施。
2、大雪后必须将架子上的积雪清扫干净,并检查马道平台,如有松动下沉现象,务必及时处理。
3、施工时如接触汽源、热水,要防止烫伤。
4、外加剂要严加保管,防止发生误食中毒。
5、现场火源,要加强管理;使用天然气、煤气时,要防止爆炸;使用焦碳炉、煤炉或天然气、煤气时,应注意通风换气,防止煤气中毒。
6、电源开关、控制箱等设施要加锁,并设专人管理,防止漏电触电。
三、冬期施工测温
(一)冬期施工测温的有关规定
1、冬期施工的测温范围
冬期施工的测温范围:大气温度,水泥、水、砂子、石子等原材料的温度,砼或砂浆棚室内温度,砼或砂浆出罐温度、入模或上墙温度,砼入模后初始温度和养护温度等。
2、测温人员的职责(1)每天记录大气温度,并报告工地负责人;(2)砼拌合料的温度、砼出罐温度、砼入模温度;
(3)砼养护温度的测量:按要求布置测量温孔,绘制测温孔分布图及编号。按要求测温砼养护初始温度、大气温度等。控制砼养护的初始温度和时间。
(二)冬期施工测温的准备工作
1、人员准备
设专人负责测温工作,并于开始测温前组织培训和交底。
2、准备好必须的工具
测温百叶箱:规格不小于300mm×300mm×400mm,宜安装于建筑物10m以外,距地高度约1.5m,通风条件比较好的地方。外表面刷白色油漆。
测温计:测量大气温度和环境温度,采用自动温度计录仪,测原材料温度采用玻璃液体温度计。各种温度计在使用前均应进行校验。3.测温孔的设置
(1)测温孔布置及深度要绘制平面和立面图,各孔按顺序编号,经技术部门批准后实行。(2)各类建筑测温孔设置要求:
1)测温孔的布置一般选在温度变化较大、容易散失热量、构件易遭冻结的部位设置。2)现浇砼梁、板、圈梁的测温孔应与梁、板水平方向垂直留置。梁侧孔每3m长设置1个,每跨至少1个,孔深1/3梁高。圈梁每4m长设置1个,孔深10cm。楼板每15m2设置1个,每间至少设置1个,孔深1/2板厚。
3)现浇砼柱在柱头和柱脚各设测温孔1对,与柱面成30°倾斜角,孔深1/2柱断面长。4)现浇钢筋砼构造,每根柱上、下端接各设1个测温孔,孔深10cm,测孔与柱面成30°倾斜角。
5)现浇框架结构的板墙每15m2设测孔1个,每道墙至少设1个,孔深10cm。
6)砼墙结构的板墙(大模板工艺),横墙每条轴线测一块模板,纵墙轴线之间采取梅花形布置。每块板单面设测温孔3个,对角线布置,上、下测孔距大模板上、下边缘30~50cm,孔深10cm。
7)现浇阳台挑檐、雨罩及室外楼梯休息平台等零星构件每个测温孔2个。
8)钢筋独立柱基,每个设测孔2个,孔深10cm;条形基础,每5m长设测孔1个,孔深15cm;厚大的底板应在底板的中、下部增设一层或两层测温点,以掌握砼的内部温度。
(三)测温方法和要求
根据测温点布置图,测温孔可采用预埋内径12mm金属套管制作。注意留孔时要有专人看管,以防施工踩(压)实测温孔。
测温时按测温孔编号顺序进行。温度计插入测温孔后,堵塞住孔口,留置在孔内3~5min,然后迅速从孔中取出,使温度计与视线成水平,仔细读数,并记入测温记录表,同时将测温孔用保温材料按原样覆盖好。现场测温安排见下表: 现场测温安排 测温项目 测温
条件 测温次数 测温时间
砼养护温度 4MPa前 昼夜12次 每2h一次(根据浇筑砼时间)
4MPa后 昼夜4次 每6h一次
大气温度
昼夜4次 2:00、8:00、14:00、20:00各一次 工作环境温度 水泥、水、砂、石温度 砼、砂浆出罐温度
砼入模、砂浆上墙温度
每昼夜3次
每工作班2次 7:00、15:00、21:00各一次上下午开盘各一次
现场测温结束时间:砼达到临界强度,且拆模后砼表面温度与环境温差≤15℃、砼的降温速度不超过5℃/h、测温孔的温度和大气温度接近。
(四)测温管理
1、施工现场工长在技术人员的指导下,负责工程的测温、保温、掺加外加剂等项领导工作,每天要看测温记录,发现异常及时采取措施并汇报有关领导及技术负责人。
2、项目技术人员要每日查询测温、保温、供热的情况和存在的问题,及时向主管领导汇报并协助现场施工管理人员解决冬施疑难问题。
3、施工测温人员在每层或每段停止测温时交一次测温记录,平时发现问题应及时向现场管理人员和技术人员汇报,以便立即采取措施。
4、测温人员每天24h都应有人上岗,并实行严格的交接班制度。测温人员要分区、项填写并妥善保管。
5、测温记录要交给技术人员归档备查。
四、砼的冬期施工
(一)砼的拌制 1)外加剂 a.外加剂的选择
冬期施工中,从本工程的结构类型、性质、施工部位以及外加剂使用的目的来选择外加剂。选择中应考虑:改善砼或砂浆的和易性,减少用水量,提高拌合物的品质,提高砼的早期强度;降低拌合物的冻结冰点,促使水泥在低温或负温下加速水化;促进早中期强度的增长,减少干缩性,提高抗冻融性;在保证质量的情况下,提高模板的周转速度,缩短工期,缩短或取消加热养护,降低成本;外加剂的选择时要注意其对砼后期强度的影响、对钢筋的锈蚀作用及对环境的影响,如含氨的砼外加剂;冬期施工尽量不使用水化热较小的矿渣水泥等。b.外加剂的试验
冬期施工所有的外加剂,其技术指标必须符合相应的质量标准,应有产品合格证。对已进场外加剂性能有疑问时,须补做试验,确认合格后方可使用。外加剂成分的检验内容包括:成分、含量、纯度、浓度等。常用外加剂的掺加量在一般情况下,可按有关规定使用。遇特殊情况时要根据结构类型、使用要求、气候情况、养护方法通过试验,确定外加剂掺加量。c.外加剂的管理
冬期施工搅拌砼和砂浆使用的外加剂配置和掺加应设专人负责,认真做好记录。外加剂溶液应事先配成标准浓度,再根据使用要求配成混合溶液。各种外加剂要分置于标识明显的容器内,不得混淆。每配置一批溶液,最少满足一天的使用量。外加剂使用时要经常测定浓度,注意加强搅拌,保持浓度均匀。2)砼的拌制
砼搅拌站严格按照试验室发出的配合比通知单进行生产,不得擅自修改配合比。搅拌前先用热水冲洗搅拌机10min,搅拌时间为47.5±2.5s(为常温搅拌时间的1.5倍)。搅拌时投料顺序为石→砂→水→水泥和掺合料→外加剂。生产期间,派专职负责骨料仓的下料,以清除砂石冻块。保证水灰比不大于0.6,从拌和水中扣除由骨料及防冻剂溶液中带入的水分,严格控制粉煤灰最大取代值。搅拌站要与气象单位保持密切联系,对预报气温仔细分析取保险值,分别按-5℃、-10℃和-15℃对防冻剂试验,严格控制其掺量。必须随时测量拌和水的温度,水温控制在50±10℃,砂子温度控制在20~40℃,保证水泥不与温度≥80℃的水直接接触。保证砼的坍落度不超过200mm。
(二)砼的运输
泵送砼的管道采取保温材料包裹,保证砼在运输中,不得有表层冻结、砼离析、水泥砂浆流失、坍落度损失等现象。保证运输中砼降温度速度不得超过5℃/h,保证砼的入模温度不得低于5℃。严禁使用有冻结现象的砼。
(三)砼的浇筑 1)入模温度验算
在砼浇注前要对入模温度进行演算。2)砼的现场浇筑
遇下雪天气绑扎钢筋,绑好钢筋的部分加盖塑料布,减少集雪清理难度。浇筑砼前及时将模板上的冰、雪清理干净。做好准备工作,提高砼的浇筑速度。在砼泵体料斗、泵管上包裹阻燃草帘被。3)砼的养护
养护措施十分关键,正确的养护能避免砼产生不必要的温度收缩裂缝和受冻。在冬施条件下必须采取冬施测温,监测砼表面和内部温差不超过25℃。
砼养护可以采取多种措施,如蓄热法养护和综合蓄热法养护等方法。可采用塑料薄膜加盖保温草帘养护,防止受冻并控制砼表面和内部温差。
综合蓄热法即采用少量防冻剂与蓄热保温相结合,以下为供参考的综合蓄热法具体实施的办法。a.柱砼养护:
钢柱模板在模板背楞间用50mm厚聚苯板填塞,模板支设完成后用铁丝将阻燃毡帘固定在外侧,转角地方必须保证有塔接。b.顶板、梁砼养护:
顶板、梁砼上下部保温为在下层紧贴建筑物周围(整层高度)通过在脚手架上附加横杆满挂彩条布,楼梯口满铺跳板上绑草帘被。在新浇筑的砼表面先覆盖塑料布,再覆盖二层毡帘被。对于边角等薄弱部位或迎风面,应加盖毡帘被并做好塔接。c.养护时注意事项:
测量放线必须掀开保温材料(5℃以上)时,放完线要立即覆盖;在新浇筑砼表面先铺一层塑料薄膜,再严密加盖阻燃毡帘被。对墙、柱上口保温最薄弱部位先覆盖一层塑料布,再加盖两层小块毡帘被压紧填实、周圈封好。拆模后砼采用刷养护液养护。砼初期养护温度,不得低于-15℃,不能满足该温度条件时,必须立即增加覆盖毡帘被保温。拆模后砼表面温度与外界温差大于15℃时,在砼表面,必须继续覆盖毡帘被;在边角等薄弱部位,必须加盖毡帘被并密封严实。
(四)拆模
将试块及时送交西飞试验室,进行试块强度检验。当砼未达到受冻临界强度均不得拆除保温加热设备。砼冷却到5℃,且超过临界强度并满足常温砼拆模要求时方可拆模。砼温度通过温度计来测定;可通过3d同条件试验与4MPa时,柱模板轻轻脱离砼,继续养护到拆模。工长根据试验结果填写砼拆模申请,报项目总工程师和相关人员批准,重点部位或有特殊要求的结构拆模要特加批准。
(五)试块留制
在砼施工过程中,要在浇筑地点随机取样制作试件,每次取样应同时制作3组试件。1组在标准条件下养护至28d试压,得强度f28;1组与构件在同条件下养护,在砼温度降至0℃时(负温砼为温度降至防冻剂的规定温度以下时)试压,用以检查砼是否达到抗冻临界温度;1组与构件在同条件下养护至14d,然后转入20℃标准条件下继续养护21d,在总龄期为35d时试压,得强度f14’+21。如果f14’+21≥f28,则可证明砼未遭冻害,可以将f28作为强度评定的依据。
(六)冬期施工记录 1)冬期施工资料分类 a.冬期施工日报表;
b.冬期施工砼入模温度统计表; c.冬施砼养护测温记录表。2)冬期施工资料分析、收集、编目
a.冬期施工期间每日平均温度、每日各时间段温度对砼测温、拆模、制定并采取紧急措施等都有很大的决定作用,为了更好的保证冬期施工的工程质量,对冬期施工期间每日的3:00、9:00、15:00、21:00,利用室外百叶箱测定室外温度,计算其平均值,制作冬施日报表,建立冬期施工日报制度,以便随时把握冬期施工日气温情况,采取必要措施,冬期施工日报表同时注明当天天气预报情况,便于技术人员查对、比较。
b.冬期施工期间砼入模温度是预控砼质量的一个很重要的内在因素,建立冬期施工砼入模温度统计表,随时统计掌握砼入模温度。
c.砼养护测温记录表按部位和日期编目,并附测温点平面布置图,测温人员必须在当天9:00前将砼养护测温记录反馈到项目技术质量部。如遇气温突降等情况及时反馈项目技术质量部或项目值班人员,以便及时采取有效措施。测温记录完成后测温人员、审核人、技术负责人必须签字齐全,归档至施工记录中。
五、钢筋冬期施工
1)环境温度达到-5℃时,即为钢筋“低温焊接”,严格执行钢筋低温焊接工艺,严禁焊接过程直接接触到冰雪。风雪天气时,焊接操作部位需采取封闭围挡保温措施,使焊接部位缓慢冷却,防止焊接完毕后接头温度下降过快,造成冷脆,影响焊接质量。
2)负温自动电渣压力焊的焊接步骤与常温相同,但焊接参数需做适当调整。其中焊接电流的大小,应根据钢筋直径和焊接时的环境温度而定。它影响渣池温度、粘度、电渣过程的稳定性和钢筋熔化速度。焊接通电时间也应根据钢筋直径和环境温度调整。焊接通电时间过短,会使钢筋端面熔化不均匀,不能紧密接触,不易保证接头的融合,故应适当加大通电时间。3)负温闪光对焊:宜采用预热闪光焊或闪光—预热—闪光焊工艺。钢筋端面比较平整时,宜采用预热闪光焊;端面不平整时,宜采用闪光—预热—闪光焊。负温闪光对焊与常温焊接相比,应采取以下措施:
调伸长度增加10%~20%,以利于增大加热范围,增加预热留量、预热次数、预热间歇时间和预热接触压力,降低冷却速度,改善接头性能。
控制热影响区长度。热影响区长度随钢筋级别、直径的增加而适当增加。变压器级数应降低1~2级,以能保证闪光顺利为准。
在闪光过程开始以前,可将钢筋接触几次,使钢筋温度上升,以利于闪光过程顺利进行。烧化过程中期的速度适当减慢。
4)如遇雨雪天气,需将模板内(上)的冰雪打扫干净,模板内(上)难于清理的雨雪及其它杂物,可采用暖风机、吸尘器及汽油喷灯清理。最好在雨雪天气来临之前,采用塑料薄膜覆盖模板、钢筋工程施工操作面,尽量减少大量的清理工作。
六、土方回填冬期施工
1)土方工程的冬期施工,施工前做好准备工作,并保证连续施工。2)冬期施工时,运输道路和施工现场将采取防滑和防火措施。
3)冬期土方回填时,每层铺土厚度应比常温施工时减少20%—25%,预留沉陷应比常温施工时增加。
4)针对本工程的重要性,投标方将在进行室内外土方回填时,采用机械筛土。回填土中不得含有冻土块,并应及时逐层夯(压)实。
混凝土施工方案管理论文 篇6
摘要:蜗壳混凝土是电站厂房混凝土的“心脏”,是最关键和最难浇筑的部位。江边水电站地下厂房工程机组蜗壳混凝土施工中,预埋混凝土泵管、灌浆管和排气管对蜗壳阴角部位进行填充,无需后期灌注,节省了劳动力,缩短了工期。
关键词:江边电站;蜗壳混凝土;施工方案;质量控制
1 工程概述
江边水电站地下厂房全长100m,宽17.5~19m,净高度49.2m。由安装场、主厂房、副厂房组成。主厂房长57m,共装3台单机容量为110MW的水轮发电机组。主厂房机组段共分为五层,自上而下分别为:发电机层、中间层、水轮机层、蜗壳上层、蜗壳下层。地下厂房混凝土体形复杂多变,主要由主厂房水轮机层以下大体积混凝土,以上板、梁、柱、墙、薄壁结构混凝土,机墩风罩蜗壳外包混凝土,集水井混凝土、底板混凝土等,其中蜗壳混凝土是最关键和最难浇筑的部位。
2 施工工艺
根据设计要求蜗壳层混凝土施工顺序如下:施工准备→测量放样→蜗壳层模板安装→蜗壳层钢筋安装→蜗壳层预埋件安装→仓面清理及验收→蜗壳层混凝土浇筑→蜗壳层混凝土平仓振捣密实→拆模及养护。
3 施工方法
3.1 蜗壳混凝土施工方案
蜗壳混凝土是厂房混凝土施工的重点和难点。由于蜗壳下部外包混凝土结构形状较复杂,内侧结构边线为圆形,外侧结构边线大致为矩形,蜗壳中心线▽1484.00m。蜗壳底部中心线内侧全部是反弧结构,特别是座环蝶形边与蜗壳底部阴角部位,混凝土入仓较为困难,易产生脱空现象。施工时对施工工艺、浇筑速度、入仓温度都有较为严格的要求。江边水电站蜗壳混凝土浇筑约722.1m3,浇筑仓面约为104.15m2,浇筑高度为4.75m。
(1)混凝土浇筑强度分析
根据桥机水平行进速度:2.2(满荷状态)~22(轻荷状态)m/min考虑,混凝土浇筑桥机水平行进速度取平均值12.1m/min,则桥机从安装场水平行进至1#机约需4分钟。
桥机主钩垂直起升速度:0.18(满荷状态)~2.2(轻荷状态)m/min考虑,混凝土浇筑桥机垂直起升速度取平均值1.19m/min,则桥机从▽1495.45到蜗壳层▽1486.45約需7.5分钟。
混凝土吊罐装卸料时间按照4分钟考虑,则利用3m3吊罐运送混凝土每循环约需15分钟,即每小时4循环,可浇筑混凝土12m3。依此计算浇筑完蜗壳外包混凝土约需722.1/12=60h(阴角及边角部位可利用布置在1#引水支管的1台混凝土输送泵配合下料)。
根据混凝土强度分析,为加快施工进度,在蜗壳安装完成及水压试验结束后,项目部将组织经验丰富的施工队伍,多班次作业一次性完成蜗壳层混凝土的浇筑任务。江边水电站拌合系统每小时实际生产混凝土35m3,混凝土浇筑拟采用布置在1#引水支管的1台混凝土泵配合桥机吊3m3吊罐下料,混凝土水平运输任务由2台8m3混凝土搅拌运输车和1台5m3混凝土搅拌运输车承担(每台车往返运输一次需0.5h)。
(2)混凝土入仓温度控制
由于蜗壳混凝土施工进度和浇筑方法的需要,设计一次性进行浇筑,浇筑高度大,内部热量不易散发,增加了产生裂缝的可能性。蜗壳混凝土的浇筑温度不得超过20℃,必须严格控制浇筑速度,有利于混凝土散热,浇筑时采取温度监测,改善混凝土骨料级配,加优质的外加剂及适当减少单位水泥用量。
(3)针对座环与蜗壳底部阴角部位进料困难,对于脱空部位采取如下方案
在座环蝶形边与蜗壳底部阴角,预埋混凝土泵管、灌浆管和排气管(见附图)。预埋混凝土泵管采用φ125钢管弯制而成,伸入易脱空部位,管口距座环底面40cm,每个象限区域内预埋一根φ125钢管。当外侧混凝土无法进入蜗壳内侧时,混凝土从蜗壳底部最低处向最高处方向环向浇筑,并利用已预埋的自制混凝土泵管向蜗壳内侧泵送一级配混凝土,蜗壳内外侧混凝土上升速度尽量保持一致。当混凝土达到规定强度后,再利用预埋的灌浆管进行灌浆,确保混凝土密实。
3.2 蜗壳混凝土浇筑
蜗壳层混凝土浇筑时严格遵循自低向高、分层下料的原则,分层厚度控制在30cm,混凝土浇筑上升速度严格控制在30cm/h之内。在混凝土浇筑时底部混凝土可采用通仓平铺均匀下料,若浇筑混凝土一经接触蜗壳安装外壁,浇筑时必须严格遵守按象限区域对称下料(一、三象限或二、四象限)并且需与机电安装人员一同配合蜗壳打压,对蜗壳移位变形进行监测,发现座环变形,及时调整入仓及振捣部位和方向,确保座环的水平度符合规范要求。
混凝土浇筑时,先利用桥机吊混凝土罐从蜗壳外侧直接入仓,混凝土铺料至蜗壳钢衬最底部时,尽量利用手持式电动振捣器和软轴振捣器从蜗壳外侧向蜗壳内侧赶料,当外侧混凝土无法进入蜗壳内侧时,开始用混凝土泵管向蜗壳内侧进料,内外侧混凝土均匀上升。混凝土铺料接近蜗壳座环时,除了利用混凝土泵管进料外,还可利用座环底板上的预留孔作为补充进料途径,同时用φ50软轴振捣器通过预留孔进行振捣。
3.3 保压混凝土要求
蜗壳水压试验完成后,在保持1.0倍的静水压力下浇筑蜗壳混凝土,混凝土浇筑上升速度不得超过300㎜/h,施工时在座环法兰面布置百分表监测座环水平变化,在蜗壳的进口封头处布置百分表监视蜗壳的位移,根据实际情况随时调整混凝土浇筑顺序。据混凝土浇筑高度监视蜗壳压力若压力上升则放掉部分蜗壳水保持蜗壳内压力始终保持在设计值内,混凝土达到一定强度后泄去内水压力。
3.4 灌浆系统布置
蜗壳底部中心线内侧全部为反弧形,蜗壳座环底部为死角部位,这些部位浇筑时均采用泵送混凝土的浇筑方式来保证混凝土的浇筑质量,力求混凝土浇筑密实。由于蜗壳结构特点,混凝土施工后,钢衬底部混凝土易发生脱空的现象,经项目技术人员研究在厂供基础环上预留灌浆孔洞,所以在混凝土浇筑前无需预埋灌浆管,可利用基础环上预留孔对混凝土脱空部位进行回填灌浆施工。
4 质量控制措施
蜗壳混凝土是电站厂房施工十分重要的一个部位,它的浇筑质量直接影响电站运行状况,由于蜗壳的特殊形状,给混凝土浇筑带来十分大的难度,因此蜗壳混凝土施工每道工序、每个环节都要严加控制。鉴于上述情况,特在以下几方面对蜗壳混凝土进行了质量控制。
(1)制定详细的施工措施和施工作业计划,各种情形考虑周详,做到有备无患。
(2)施工人员在施工过程中,每道工序均要严格按照图纸和相关规范进行施工;对制定的混凝土施工措施必需严格执行。
(3)模板的支立和钢筋的绑扎必须严格按照测量放样记录为施工依据,模板支立完毕后,要经测量校正后方可固定。
(4)模板支撑要配合拉筋对模板进行整体加固,绝对避免出现胀模现象。
(5)严格控制混凝土浇筑质量,对不合格的混凝土严禁入仓。混凝土下料顺序,下料部位必须由专业人员负责指挥,作到精细施工。为保证混凝土浇筑强度,采用混凝土泵和辅助永久桥机吊罐入仓施工。
(6)混凝土浇筑完毕后,及时进行养护,保持混凝土表面经常湿润,养护时间不得少于14d。
5 结束语
(1)蜗壳层混凝土浇筑时,浇筑仓面大,入仓强度高,为了保证混凝土浇筑的连续性,采用溜管、溜槽和桥机吊3m3罐同时入仓,局部边角部位泵送,保证混凝土工程质量,提高生产率,促进施工管理科学化和规范化发挥了重要作用。
(2)蜗壳混凝土施工,涉及设备安装和土建施工等多种专业,技术复杂,施工难度大。江边水电站蜗壳混凝土采取了一系列有效的措施,预埋混凝土泵管、灌浆管和排气管对蜗壳阴角部位进行填充,使蜗壳混凝土浇筑密实,保证了混凝土浇筑质量,无需后期灌注,节省了劳动力,缩短了工期,达到了预期效果。
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浅谈透水混凝土施工方案 篇7
1 透水混凝土材料的组成
透水混凝土利用无砂混凝土的原理, 以水泥为主要的胶结料, 配比高效外加剂和矿物掺料, 实现高强度的粗骨料的点连接, 结构内有15%~20%的孔隙, 地面具有较强的承载能力, 是兼顾透水性和承载力的硬质景观产品。
材料的组成:透水混凝土由透水混凝土专用胶结剂、碎石、水组成。
透水混凝土胶结剂是一种专用胶结剂, 是以高强度等级的硅酸盐水泥为基料, 配以多种助剂增加强度与粘结力组成的粉状料, 并可按用户要求加入无机耐候颜料, 使其和碎石、水按一定比例混合后, 组成不同色彩的透水混凝土面层。
碎石:透水混凝土用的碎石应具有技术要求, 一般采用二级品标准的高强度碎石, 其物理性能指标见 (表1) 。
碎石颗粒也有一定的要求, 按其颗粒大小范围分1#、2#、3#三号。具体的颗粒范围见 (表2) 。
水:普通自来水即可用。一般末经过滤的混浊的地下水或使用过的不洁水, 不能利用。
2 透水混凝土材料配合比的要求
要施工出高质量、高标准的透水混凝土地面, 在原材料固定的条件下, 严格控制以上三种原材料的配比, 是施工中的重要关键, 在施工现场负责人必须严格控制比例。
透水混凝土配合比 (按质量计) ∶水∶水泥∶胶结剂∶碎石=113∶310∶100∶1520
3 透水混凝土路面及基层的要求
(1) 透水混凝土路面的厚度:因彩色透水混凝土大都应用于人行道、广场、停车场、园林小道等场所。根据路面的不同应用面板厚度不同。对人行道, 自行车道等轻荷重地面, 一般面层厚度不低于8cm;对停车场、广场等中荷重地面, 面层厚度不低于10cm, 考虑成本, 可将面层分为二层, 即表层为彩色透水混凝土层, 厚度一般不低于3cm, 下层为素色透水混凝土层。
(2) 为确保路体结构层具有足够的整体强度和透水性, 表面层下需有透水基层和较好保水性的垫层。
基层要求:在素土层夯实层上, 配用的基层材料, 应有适当的强度外, 须有较好的透水性, 采用级配砂砾或级配碎石等。采用级配碎石时, 碎石的最大粒径应小于0.7倍的基层厚度, 且不超过50mm。
垫层一般采用天然碎石, 粒径小于10mm, 俗称瓜子片, 并铺有一定厚度、铺设需均匀平整。
(3) 考虑大暴雨季节因素, 为防止基层过多积水, 影响地基, 在基层处设置专用透水管道排水, 通向道路边的排水系统, 及时排除过量的雨水。
4 彩色透水混凝土的施工
一般按8cm为标准作为人行道的基准厚度, 在此基础上按不同的功能, 设计不同的厚度。为降低成本, 可采用分层设计时。施工上述单层或分层的透水混凝土路面, 键全的施工工艺是透水混凝土路面质量的保证, 具体施工方案如下。
4.1 施工前的准备
施工前应作好组织、物质、技术等三大准备。
(1) 组织准备:建立健全的施工项目组织机构的人员设置, 以能实现施工项目所要求的工作任务为原则, 人员配置要从严控制, 力求一专多用, 一人多职。
(2) 物质准备:透水混凝土施实质上相似于水泥混凝土施工, 其原料中仅少了砂子, 而一定粒度的高料碎石替代了骨料, 在施工中具有一定量的材料 (胶结料、高料) 。
物质准备应是现场的准备, 如人员的住宿、所需的水、电供应、工程材料堆放工棚 (胶结料须要有防水措施的工棚) 搭建;搅拌机械的设置场地等等一系列的准备工作。
搅拌机械的设置场地, 透水混凝土的搅拌是采用小型卧式搅拌机。搅拌机最佳的设置方案是施工现场的中段, 因透水混凝土是属干料性质的混凝土, 其初凝快, 为保证运输时间应尽量短。为防止混凝土粘污施工场地, 搅拌机下部的一定范围需用防护板设防措施。
(3) 施工机械、推车、瓦工工具等必备的工具、立模用的木料或型钢等配备;水、电设施到位, 生活用水、电以及施工用水、电。施工用电:三相电, 施工用水:普通自来水连接到搅拌设备旁。
(4) 施工前的技术准备:了解和分析工程项目特点、进度要求, 了解施工的客观条件, 根据设计要求, 熟悉设计图纸, 合理布置施工力量, 制定出施工方案, 为工程顺利完成作好技术上的准备工作。
(5) 配合做基础方的土建队, 在做地面基层的同时进行专用透水管道的铺设, 透水管道除按图子要求铺设外, 必须与原道路排水系统相连接, 成为道路排水系统的一部分。
4.2 施工过程
在准备工作充分的基础上人员设备方可进场施工。
(1) 立模:施工人员在首先须按设计要求进行分隔立模及区域立模工作, 立模中须注意高度、垂直度、泛水坡度等的问题。
(2) 搅拌:搅拌器:根据工程量的大小, 配置不同容量的机械搅拌器, 机械搅拌器的一定范围内的地面处, 应设置防止水和物料散落的接料设备 (如方型板式斗类) , 保护施工环境的卫生, 减少施工后的清理工作。
透水混凝土不能采用人工搅拌, 采用普通混凝土搅拌机械进行搅拌, 搅拌时按物料的规定比例及投料顺序将物料投入搅拌机, 先将胶结料和碎石搅拌约30s后, 使其初步混合, 再将规定量的水分2~3次加入继续进行搅拌约1.5min~2min。视搅拌均匀程度, 可适当延长机械搅拌的时间, 但不宜过长时间的搅拌。
5 结语
透水混凝土的铺装工艺, 类似于混凝土的铺装, 但又不同于混凝土铺装方面。因透水混凝土系统拥有系列色彩配方, 配合设计的创意, 针对不同环境和个性要求的装饰风格进行铺设施工, 这是传统铺装和一般透水砖不能实现的特殊铺装材料。
参考文献
[1]刘新菊, 赵宇光, 任子明.多孔混凝土的研究开发[J].中国建材科技, 1999, 4.
[2]程娟, 杨杨, 陈卫忠.透水混凝土配合比设计的研究[J].混凝土, 2006, 10.
浅谈大体积混凝土施工方案 篇8
本工程是一座集商业、办公公寓为一体的现代化建筑, 地下一层地上裙楼四层, A座无虚席24层, B座29层, 总建筑面积74500余平方米。结构型式为框支剪力墙结构。本工程地下室为停车场, 有消防水池、水泵室、配电室及发电机室, 一层至四层主要是商业及办公用房, 五层起为电梯公寓。本工和基础地下室部分按后浇带分为6个作业分区, 1、3区为了1600厚筏板基础, 其余为400厚基础抗水板, 承台设计底标高-5.2米, 采用C40防渗混凝土, 抗渗等级为0.8Mpa, 整个基础底板的混凝土量约为4000立方米。除2区、5区、6区外, 其它已经浇筑完成, 本本方案适用于2区、5区、6区的基础混凝土浇筑施工。
2 施工准备工作
大体积混凝土的施工技术要求比较高, 特别在施工中要防止混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝。因此需要从材料选择上、技术措施等有关环节做好充分的准备工作, 才能保证基础底板大体积混凝土顺利施工。
2.1 材料选择
本工程采用商品混凝土浇筑。对主要材料要求如下:
(1) 水泥:考虑普通水泥水化热较高, 特别是应用到大体积混凝土中, 大量水泥水化热不易散发, 在混凝土内部温度过高, 与混凝土表面产生较大的温度差, 便混凝土内部产生压应力, 表面产生拉应力。当表面拉应力超过早期混凝土抗拉强度时就会产生温度裂缝, 因此确定采用水化热比较低的矿渣硅酸盐水泥, 标号为525#, 通过掺加合适的外加剂可以改善混凝土的性能, 提高混凝土的抗渗能力。
(2) 粗骨料:采用碎石, 粒径5-25mm, 含泥量不大于1%。选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土, 和易性较好, 抗压强度较高, 同时可以减少用水量及水泥用量, 从而使水泥水化热减少, 降低混凝土温升。
(3) 细骨料:采用中砂, 平均粒径大于0.5mm, 含泥量不大于5%。选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右, 同时相应减少水泥用量, 使水泥水化热减少, 降低混凝土温升, 并可减少混凝土收缩。
(4) 粉煤灰:由于混凝土的浇筑方式为泵送, 为了改善混凝土的和易性便于泵送, 考虑掺加适量的粉煤灰。按照规范要求, 采用矿渣硅酸盐水泥拌制大体积粉煤灰混凝土时, 其粉煤灰取代水泥的最大限量为25%。粉煤灰对水化热、改善混凝土和易性有利, 但掺加粉煤灰的混凝土早期极限抗拉值均有所降低, 对混凝土抗渗抗裂不利, 因此粉煤灰的掺量控制在10以内, 采用外掺法, 即不减少配合比中的水泥用量。按配合比要求计算出每立方米混凝土所掺加粉煤灰量。
(5) 外加剂:设计无具体要求, 通过分析比较及过去在其它工程上的使用经验, 每立方米混凝土2kg, 减水剂可降低水化热峰值, 对混凝土收缩有补偿功能, 可提高混凝土的抗裂性。具体外加剂的用量及使用性能, 商品混凝土站在浇筑前应报告送达施工单位。
2.2 混凝土配合比
2.2.1 混凝土采用搅拌站供应的商品混凝土, 因此要求混凝土搅拌站根据现场提出的技术要求, 提前做好混凝土试配。
2.2.2 混凝土配合比应提高试配确定。
按照国家现行《混凝土结构工程施工及验收规范》、《普通混凝土配合比设计规程》及《粉煤灰混凝土应用技术规范》中的有关技术要求进行设计。
2.2.3 粉煤灰采用外掺法时仅在砂料中扣除同体积的砂量。
另外应考虑到水泥的供应情况, 以满足施工的要求。
3 大体积混凝土温度和温度应力
根据设计要求, 对基础底板混凝土进行温度检测;基础底板混凝土中部中心点的温升高峰值, 该温升值一般略小于绝热温升值。一般在混凝土浇筑后3d左右产生, 以后趋于稳定不在升温, 并且开始逐步降温。规范规定, 对大体积混凝土养护, 应根据气候条件采取控温措施, 并按需要测定浇筑后的混凝土表面和内部温度, 将温差控制在设计要求的范围内;当设计无具体, 要求时, 温差不宜超过25度;本工程设计无具体要求, 即按规范执行。表面温度的控制可采取调整保温层的厚度。
4 大体积混凝土施工
4.1 施工段的划分及浇筑顺序
由于基础底板已经分为不同的3个区, 底板厚为400mm的2、5区基础混凝土采取正常的喷水养护, 因此基础底板以分区为一个自然施工段。
2区由2台混凝土泵管输送混凝土, 从⑾轴右侧的后浇带1/3处的两个位置, 从11轴右侧向18轴方向浇筑。混凝土浇筑量约为600立方米, 计划浇筑完成时间为20小时。
6区的混凝土浇筑采用2台混凝土输送泵送筑, 在1轴和B轴处架一梭槽至筏板的中央, 后退浇筑, 另一台泵从3轴与S轴交界的位置接入, 置于筏板的H轴位置, 同样是后退进行浇筑, 混凝土总量约为2000立方米, 计划完成浇筑混凝土时间为48小时。
5区的混凝土浇筑采用2台混凝土输送泵送筑, 混凝土总量约为500立方米, 计划完成浇筑时间12小时。
4.2 混凝土浇筑
4.2.1 混凝土采用商品混凝土, 用混凝土运输车运到现场, 每区采用2台混凝土输送泵送筑。
4.2.2 混凝土浇筑时应采用“分区定点、一个坡度、循序推进、一次到顶”的浇筑工艺。
钢筋泵车布料杆的长度, 划定浇筑区域, 每台泵车负责本区域混凝土浇筑。浇筑时先在一个部位进行, 直至达到设计标高, 混凝土形成扇形向前流动, 然后在其坡面上连续浇筑, 循序推进。这种浇筑方法能较好的适应泵送工艺, 使每车混凝土都浇筑在前一车混凝土形成的坡面上, 确保每层混凝土之间的浇筑间歇时间不超过规定的时间。同时可解决频繁移动泵管的间题, 也便于浇筑完的部位进行覆盖和保温。
4.2.3 混凝土浇筑时在每台泵车的出灰口处配置1~2台振捣器, 因为混凝土的坍落度比较大, 在1.
5米厚的底板内可斜向流淌1米远左右, 2台振捣器主要负责下部斜坡流淌处振捣密实, 另外2~4台振捣器主要负责顶部混凝土振捣。
4.2.4 由于混凝土坍落度比较大, 会在表面钢筋下部产生水分, 或在表层钢筋上部的混凝土产生细小裂缝。
为了防止出现这种裂缝, 在混凝土初凝前和混凝土预沉后采取二次抹面压实措施。
4.2.5 现场按每浇筑100立方米 (或一个台班) 制作3组试块, 1组压7d强度, 1组压28d强度归技术档案资料用;
l组作仍14d强度备用。
4.2.6 防水混凝土抗渗试块按规范规定每单位工程不得少于2组。
考虑本工程不太大, 按规定取2组防水混凝土抗渗试块。
4.3 混凝土测温
4.3.1 基础底板混凝土浇筑时应设专人配合预埋测温管。
测温管的长度分部为两种规格, 测温点约布置见附图2。测温线应按测温平面布置图进行预埋, 预埋时测温管与钢筋绑扎牢固, 以免位移或损坏。每组测温线有2根 (即不同长度的测温线) 在线的上断用胶带做上标记, 便于区分深度。测温线用塑料带罩好, 绑扎牢固, 不准将测温端头受潮。测温线位置用保护木框作为标志, 便于保温后查找。
4.3.2 配备专职测温人员, 按两班考虑。
对测温人员要进行培训和技术交底。测温人员要认真负责, 按时按孔测温, 不得遗漏或弄虚作假。测温记录要填写清楚、整洁, 换班时要进行交底。
4.3.3 测温工作应连续进行, 每测一次, 持续测温及混凝土强度达到时间, 强度并经技术部门同意后方可停止测温。
4.3.4 测温时发现混凝土内部最高温度与部门温度之差达到25
度或温度异常, 应及时通知技术部门和项目技术负责人, 以便及时采取措施。
摘要:大体积混凝土的施工技术要求比较高, 特别在施工中要防止混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝。因此需要从材料选择上、技术措施等有关环节做好充分的准备工作, 才能保证基础底板大体积混凝土顺利施工。
混凝土结构工程加固施工及方案 篇9
关键词:混凝土,结构工程,加固施工,方案
混凝土构筑物因出现功能性改变, 如接建、增加荷载等, 或在出现质量问题, 如配筋不足、灾后修补、混凝土强度不够等, 都需要进行加固。其加固施工及加固方案的制定尤为重要, 对于需要加固的构筑物, 应根据构筑物的不同情况制定不同的加固方案。方案的确定要遵循安全、经济、快捷、施工方便的原则, 只有这样, 加固工程才能收到良好的社会效益和经济效益。
优秀的加固方案具体体现在其施工作业方便、施工技术先进、经济效果好、加固质量高等四方面的特点。
1 良好的施工性是加固工程方案必须考虑的条件之一
加固工程方案的优劣, 首先要把是否具有施工作业方便作为必要条件, 没有良好的施工性是阻碍加固工程施工的一个拦路虎。有的加固方案虽然具有解决问题的可行性, 但是, 由于其方案在施工过程中增加了一定的施工难度, 而造成施工工期长, 劳动用工大, 安全系数低的弊端, 结果是将影响到加固质量。例如, 笔者监理的某工业厂房加固工程因冬季施工, 掺加不合格防冻剂, 超标的氯离子破坏了钢筋钝化膜, 致使十架大梁产生严重裂缝, 需要进行加固, 原施工设计方案之一是采取简易修补法, 即, 将大梁裂缝处出现的酥松混凝土凿除, 露出钢筋后, 将锈蚀的钢筋周圈进行除锈后, 用环氧砂浆进行封闭, 达到加固目的;方案之二是采取加大截面加固法, 即, 通过增大构件的截面和配筋, 用以提高构件的强度、钢度、稳定性和抗裂性, 并达到修补裂缝的目的。经对设计方案分析, 此两种方案除具有工程造价低的优点外, 还有以下不足之处:
1.1 技术可行性差, 由于此大梁跨度大,
凿除混凝土梁则需分段进行, 要用大量的临时支撑进行安全防护, 造成周转材料不必要的浪费;
1.2 劳动强度高, 在凿除混凝土梁时, 因分段施工时, 只能凿一米挪一米, 成倍增加了劳动强度;
1.3 工效低, 大量的重复劳动和落后的施工作业方法, 延误了施工工期并导致劳动效率下降;
1.4 安全性差, 因所有大梁必须将钢筋凿
除外露, 大梁承载力减小, 在施工时, 须时刻注意防护措施是否到位, 麻痹大意则易出现意外事故;
1.5 产值效益小, 大量的周转材料和人工费用的浪费, 加大了生产成本, 减少了生产效益。
2 不同类型加固工程与加固方案分析
一般来说, 加固工程常采用的方法有加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法和改变结构传力途径加固法等, 随着科学技术的不断进步, 应用新技术、新材料、新工艺进行工程加固的方法, 如, 化学灌浆法、粘钢锚固法、碳纤维加固法应运而生, 并开始广泛应用于各类加固工程中。具体那个方案最能体现加固工程所要求的短、平、快、省的特点, 应根据需要加固的构件情况, 综合确定加固方案。
以框架梁的加固为例, 笔者认为, 较为合理、经济、技术先进的加固方案当属粘钢锚固法和碳纤维加固法, 前者以造价低, 施工简单, 占用空间小, 加固效果好, 明显优于加大截面法和预应力加固法, 后者除材料费用高外, 则各种优势尽显其中, 重要表现在自重轻, 材料自身几乎不增加重量;强度高, 固化后的碳纤维强度比钢材高达十几倍;劳动强度小, 一个作业面只需一至两人操作即可;施工工期短, 熟练工人每人每天可完成近200㎡左右。但是, 应用其在负弯矩部位进行加固效果不如钢板性能好。
以框架柱的加固为例, 较为常见的加固方法有外包钢加固法, 即, 在混凝土柱四周包以型钢进行加固, 这样既不增大混凝土截面尺寸, 又大幅度地提高混凝土柱的承载力, 具体方法又分干法作业与湿作业法两种形式:干式加固法是将型钢 (一般是角钢) 直接外包于需要加固的混凝土柱四周, 型钢与混凝土之间无连接, 由于与混凝土没有形成一个整体, 所以不能确保结合面传递剪力。湿式加固法一是用乳胶水泥浆或环氧树脂化学灌浆等材料, 将角钢粘贴在混凝土柱上, 二是角钢与混凝土之间留一定间距, 中间浇筑混凝土, 达到外包钢材与混凝土相结合。两种作业方法相比较, 干式作业法施工更为简单, 价格低, 施工时间短, 但其承载力提高不如湿式作业法好。在方案选择时, 应根据加固要求和原构件情况, 合理挑选适当的方案进行加固。如, 巨化电石厂循环水车间由于功能改变, 原设计一层柱子采用的是干式加固方案, 将L100×6的角钢包于柱子四周并用缀条连接, 已完全满足加固需求;而巨化中学食堂柱子, 由于内置钢筋锈蚀, 致使混凝土柱产生裂缝, 采取的是湿式加固方案, 对局部柱角用石英砂配置的高标号水泥砂浆和环氧砂浆将L80×6的角钢粘贴到混凝土柱四周, 达到整体加固补强目的。两种加固方法均取得良好效果。
3 几种典型加固方法的工程施工要求
工程加固的目的就是要通过加固施工达到修复、补强、提高承载力、增强使用功能、满足使用要求, 因此, 选择加固方案要以提高加固工程质量为根本目的。对于不同的加固方案也有不同的施工方法和质量评定标准。根据《混凝土结构加固技术规范》中几种典型的加固方法, 依照施工经验, 不同的加固方法在施工时应重点做到:
3.1 外包钢加固法
要把表面处理包括加固结合面和钢板贴合面处理作为加固施工过程中的关键, 对于干式加固施工, 为了使角钢能紧贴构件表面, 混凝土表面必须打磨平整, 无杂物和尘土;当采用湿式加固施工时, 应先在处理好的角钢及混凝土表面抹上乳胶水泥浆或配制环氧树脂化学灌浆料, 对钢板进行除锈, 混凝土进行除尘并用丙酮或二甲苯清洗钢板及混凝土表面, 进行粘、灌。
3.2 预应力加固法
采用预应力拉杆加固时, 在安装前必须对拉杆事先进行调直校整, 拉杆尺寸和安装位置必须准确, 张拉前应对焊接接头、螺杆、螺帽质量进行检验, 保证拉杆传力正确可靠, 避免张拉过程中断裂或滑动, 造成安全和质量事故;采用预应力撑杆加固时, 要注意撑杆末端处角钢 (及其垫板) 与混凝土构件之间的嵌入深度传力焊缝的质量检验, 检验合格后, 将撑杆两端用螺拴临时固定, 然后用环氧砂浆或高强度水泥砂浆进行填灌, 加固的压杆肢、连接板、缀板和拉紧螺栓等均应涂防锈漆进行防腐。
3.3 改变结构传力途径加固法
增设支点若采用湿式连接, 在接点处梁及支柱与后浇混凝土的接触面, 应进行凿毛, 清除浮渣, 洒水湿润, 一般以微膨胀混凝土浇筑为宜。若采用型钢套箍干式连接, 型钢套箍与梁接触面间应用水泥砂浆座浆, 待型钢套箍与支柱焊牢后, 再用较干硬砂浆将全部接触缝隙塞紧填实;对于楔块顶升法, 顶升完毕后, 应将所有楔块焊连, 再用环氧砂浆封闭。
3.4 混凝土构件外部粘钢加固法
此法施工较为简单, 但首先需要着重注意混凝土和钢板的表面处理, 对于旧、脏严重的混凝土构件的粘合面, 应先用硬毛刷沾高效洗涤剂, 刷除表面油垢污物后用水冲洗, 再对粘合面进行打磨, 除去2~3mm厚表层, 露出新面和平整, 将粉尘清除干净;对于混凝土表面较好的, 则可直接对粘合面进行打磨, 去掉1~2mm厚表层, 使之平整, 清去粉尘, 再用丙酮擦试表面即可;钢板表面处理应根据其绣蚀情况, 可用喷砂、砂布、砂轮机打磨, 使钢板出现金属光泽, 打磨纹路尽量与受力方向垂直, 然后用丙酮擦试干净。其次要注意对胶粘剂的选择, 目前国内市场建筑结构胶粘剂鱼龙混杂, 对胶粘剂的选择一定要慎重。第三要注意在配胶、粘贴过程中的细节, 胶粘剂要严格按照说明书要求的比例配制, 尤其是要掌握好固化剂的用量, 搅拌要均匀, 同时在粘贴时要保证粘贴面的饱满、密实。最后要注意在固化阶段不能对钢板有任何扰动。
4 结束语
混凝土施工方案管理论文 篇10
关键词:泵送混凝土,施工方案,选择优化
以某工程为例来简述泵送混凝土施工方案的选择优化。
1 工程概述
本工程结构为框架结构, 抗震设计烈度7度, 檐高48.9米, 施工场地东西长186米, 南北长约88米, 共划分地下室六个施工流水段, 地上部分划分四个施工流水段, 每段的施工面积较大, 墙、柱、梁、板的混凝土方量较大, 因此浇筑底板混凝土时现场设置3台地泵, 浇筑其他结构部位时现场设置2台地泵。3台地泵分别为HBT80C和HBT60。混凝土泵的输送能力为60m3/h或90m3/h, 理论最大出口压力为18Mpa。
2 泵送混凝土对原材料的要求
对泵送混凝土除了满足设计规定的强度、耐久性外, 还要求满足管道输送的要求, 即要求有良好的可泵性, 混凝土拌合物具有能顺利通过管道、不离析、不泌水、不阻塞和粘滞性良好的性能。故用于泵送施工工艺的混凝土拌合物, 其材料及配合比除满足普通规定外, 还要满足下述要求:
2.1 水泥。选用普通硅酸盐水泥, 配置出的混凝土保水性较好, 泌水性较小, 满足泵送混凝土要求的粘滞性。2.2粗骨料。粗骨料的粒径、级配和形状对混凝土拌合物的可泵性有着十分重要的影响。泵送高度在50m以内时, 碎石粒径为0.5~2.5cm。粗骨料采用连续级配, 针片状颗粒含量不宜大于10%。2.3细骨料。细骨料对混凝土拌合物的可泵性也有很大影响。混凝土拌合物能在输送管中顺利流动, 主要是粗骨料被包裹在砂浆中, 而有砂浆直接与管壁接触起到润滑作用。宜选用中砂、细度模数为2.6, 并有良好的级配。2.4水。配置泵送混凝土所用的水, 应符合国家现行标准《混凝土拌合物用水标准》 (JGJ63-89) 的规定。2.5掺合物。泵送混凝土中常用的掺合物为粉煤灰, 掺入混凝土拌合物中, 能使泵送混凝土的流动性显著增加, 且能减少混凝土拌合物的泌水和干缩, 大大改善混凝土的泵送性能。2.6外加剂。泵送混凝土掺用的外加剂, 应符合国家现行标准和《预拌混凝土》的有关规定。
3 泵送混凝土的配合比要求
泵送混凝土的配合比, 除了必须满足混凝土设计强度和耐久性的要求外, 应使混凝土满足可泵性要求。泵送混凝土的坍落度, 可按国家现行标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》的规定选用。对不同泵送高度, 入泵时混凝土的坍落度、混凝土入泵时的坍落度允许误差及混凝土经时坍落度损失值按表1选用。泵送混凝土的水灰比宜为0.4~0.6, 本工程为0.6。
4 泵送混凝土供应
泵送混凝土的供应包括拌制和运送。根据施工进度的需要, 编制泵送混凝土供应计划, 在施工过程中, 加强通讯联络和调度, 确保连续均匀供给混凝土。避免混凝土坍落度损失过大, 影响混凝土的泵送。4.1泵送混凝土的拌制。混凝土各种原材料的质量应符合配合比设计要求, 并应根据原材料情况的变化及时调整配合比。拌制泵送混凝土, 应严格按设计配合比对各种原材料进行计量。搅拌时其投料次序按规定执行, 粉煤灰宜与水泥同步;外加剂的添加应符合配合比设计要求, 且宜滞后于水和水泥, 泵送混凝土搅拌的最短时间, 应按国家现行标准执行。4.2泵送混凝土运送。泵送混凝土的运送采用混凝土搅拌运输车, 混凝土搅拌运输车的数量根据所选用混凝土泵的输出量决定。
式中Q1—每台混凝土泵的实际平均输出量 (m3/h) ;Qmax—每台混凝土泵的最大输出量 (m3/h) ;α—配管条件系数。可取0.8~0.9;η—作业效率。根据混凝土搅拌车向混凝土泵供料的间断时间、拆装混凝土输送管和布料停歇等情况, 可取0.5~0.7。
当混凝土泵连续作业时, 每台混凝土所需配备的混凝土搅拌运输车台数, 可按下式计算:
式中N1—混凝土搅拌运输车台数 (台) ;Q1—每台混凝土泵的实际平均输出量 (m3/h) ;V1—每台混凝土搅拌车容量 (m3) ;So—混凝土搅拌运输平均行车速度 (km/h) ;L1—混凝土搅拌车往返距离 (km) ;T1—每台混凝土搅拌运输车总计停歇时间 (min) 。
则:
总计:
3×11+5 (备用) =38 (辆)
5 混凝土泵送能力验算
根据混凝土泵的最大出口压力、配管情况、混凝土性能指标和输出量按下式计算:
式中Lmax—混凝土泵的最大水平输送距离 (m) ;P—混凝土泵的最低出口压力 (Pa/m) ;ΔPH—混凝土在水平输送管内流动每米产生的压力损失 (Pa/m) ;γ0—混凝土输送管半径 (m) ;K1—粘着系数 (Pa) ;K2—速度系数 (Pa/m/s) ;S1—混凝土坍落度;t2/t1—混凝土泵分配阀切换时间与活塞推压混凝土时间之比。一般取0.3;V2—混凝土拌合物在输送管内的平均流速 (m/s) ;α2—径向压力与轴向压力之比, 对普通混凝土取0.90。
则:
混凝土泵的最大水平输送距离按120m, 最大垂直输送距离按50×4m, 弯管水平换算长度按24m, 软管水平换算长度按20m, 共计364m.
6 泵管的布置
6.1 底板混凝土浇筑时, 三台地泵均布置在基坑西侧位置, 第一台地泵位置在基坑西侧, 第二台地泵布置在C/1轴处, 第三台地泵位置在1#塔吊承台处。泵管沿护坡壁延伸到底板面的高度, 并用钢管将泵管架起, 用扣件将钢管架固定牢固。在泵管经过的底板钢筋上, 均架设钢管架, 使泵管架设在钢管架上, 严禁铺设在钢筋上。6.2地下室结构部件混凝土浇筑时, 一台 (或二台同时使用) 地泵泵布设位置同底板, 泵管直接延伸到结构楼面上, 并用泵管架架设牢固。6.3地上结构部件混凝土浇筑时, 一台 (或二台同时使用) 地泵泵布设位置同底板, 泵管从一层楼面沿5/C轴和15/C轴处的工艺洞伸到所用的结构楼面上。泵管穿过工艺洞处, 用木楔楔紧并在使用的楼面上用泵管架架设牢固。并在垂直转角和水平转角处泵管架与预埋在楼板的钢筋固定牢固。
由于本工程每层的建筑面积较大, 现场按六 (或四) 个流水段分别施工。在浇筑底板混凝土时现场设置3台地泵, 浇筑其他结构部位时现场设置2台地泵同时浇筑。
结束语
通过对泵送商品混凝土方案的合理选择、优化配置, 使得工程降低了经济造价, 提高了施工速度, 为建筑企业和开发企业赢得了宝贵的时间。
参考文献
[1]混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002.
[2]冯乃谦.实用混凝土大全[M].北京.科学技术出版社, 2001.
混凝土施工方案管理论文 篇11
【关键词】水泥混凝土路面;施工管理;养护管理
Construction Management and Concrete Pavement Maintenance Management
Deng Yong-fang
(Liulin County, Shanxi Province, Luliang City Traffic Construction Project Quality Supervision Station Lvliang Shanxi 033000)
【Abstract】In this paper, construction management and maintenance management of cement concrete pavement two aspects, from design specifications, test mix aspects, construction quality control and inspection, construction process, the disease causes, maintenance and repair technology, to discuss how to cement concrete pavement construction quality and maintenance quality for effective control and management.
【Key words】Cement concrete pavement;Construction management;Maintenance management
1. 概述
(1)水泥混凝土路面是指水泥混凝土面板和基(垫)层所组成的路面亦称刚性路面,它包括普通混凝土、钢筋混凝土、碾压混凝土、钢纤维混凝土、连续配筋混凝土等。
水泥混凝土路面是一种刚性高级路面,它具有强度高、稳定性好、耐疲劳、抗冲击、抗滑和环境适应性好等特点。因此,水泥混凝土路面在国外被广泛应用在高等级路面。国内外对水泥混凝土路面的修筑都非常重视,使水泥混凝土路面得到了很好的发展,特别是在高等级公路重载交通路面得到了更广泛的使用。
(2)虽然水泥混凝土路面有这些优点,我国水泥混凝土路面发展也十分迅速,但水泥混凝土路面在高速公路和一级公路中仅占25%左右,在二级以下公路所占比重较大,原因是水泥混凝土路面施工技术要求高,所以在水泥混凝土路面施工过程中的施工管理和养护管理显得尤为重要。现从水泥混凝土路面的施工管理和养护管理这两个方面探讨如下。
2. 施工管理
2.1 设计阶段。
水泥混凝土路面设计应根据公路交通量及公路的使用任务、性质,并结合当地气候、水文、土质、材料、实践经验以及施工和养生条件,通过经济比较,做出符合使用要求并与环境条件相适应的经济合理的路面设计。设计内容包括混凝土路面结构构造与组合设计,板厚设计,板的平面尺寸设计和接缝构造设计,水泥混凝土混合料设计等。设计人员一方面要了解设计规范的精神实质,正确、灵活地运用规范条文规定,另一方面要根据当地具体情况,吸取国内外新的技术和经验,保证并不断提高混凝土路面的设计水平。配合比的设计:普通(水泥)混凝土的配合比,应首先因地制宜选好粗、细骨料,了解拌合水和环境对混凝土的影响。并根据混凝土强度等级、施工条件和使用环境,选好水泥品种及标号(水泥强度等级)、水灰比,辅以减水剂和掺合料。
(1)混凝土配合设计的基本要求:要满足混凝土结构设计(及施工要求)的强度等级和混凝土配制强度;要使混凝土拌合物具有足够的坍落度、良好的和易性(可塑性、不易产生离析);要满足工程使用环境及气候条件所要求的(抗渗、抗冻、耐腐蚀等)耐久性;在保证工程质量的前提下,能尽量节约水泥,合理使用材料,降低工程成本。
(2)配合比的设计方法:混凝土配合比设计,应遵照“普通混凝土配合比设计规程JGJ/T 55”中的有关条文设计。 配合比中最大水灰比、最小水泥用量对混凝土的强度性质和耐久性起了决定作用,应遵照相应的规范来选用。
2.2 施工质量控制。
水泥混凝土路面施工质量应符合设计和施工规范要求。施工前对水泥、水、粗细集料、外加剂、钢材及接缝材料等原材料应进行严格检查,施工中若材料来源或规格发生变化时,应及时进行检查;材料的堆放和储存必须满足要求,对于合格的材料,可进一步设计达到要求强度的配比。施工过程中应对每一道工序进行严格的质量检查和控制。
(1)土基完成后应检查其密实度,基层完成后检查其强度、均匀性、平整度和路拱横坡。
(2)按规定要求验收水泥、砂和碎石;测定砂石的含水量,以调整用水量;测定坍落度,必要时调整配合比。
(3)检查磅的准确性,抽查材料配量的准确性。
(4)检验模板的位置和高程,检查传力杆的定位。
(5)冬期和夏季施工时,应测定混凝土拌和和摊铺时的温度。
(6)观察混凝土拌和、运送、振捣、修整和接缝等工序的质量。
(7)每铺筑400m3混凝土,同时制作两组抗折试件,龄期分别为7天和28天,每铺筑1000~2000m3混凝土增做一组试件,龄期为90天或更长,备作验收或检查后期强度时用,抗压试件可利用抗折试验的断头进行试验,抗压验收数量与抗折数量相对应。试件在现场与路面相同的条件下进行湿治养生。
2.3 施工过程控制。
2.3.1 施工准备。
(1)选择合适的混凝土拌和场地,要求运送混合料的运距最短,接近水、电源,有足够面积的场地,以供堆放砂石材料和搭建水泥库房等。
(2)进行原材料试验和混凝土配合比设计。
(3)基层的检查与整修。混凝土摊铺前,对基层进行整修,检测基层的宽度、路拱、标高、平整度、强度和压实度等均须符合要求方可施工,如有不合格之处应予以整修、补强等。混凝土摊铺前,基层表面应洒水润湿,以免混凝土底部水分被干燥基层吸去,变得疏松以致产生细裂缝。
2.3.2 路面施工。
(1)测量放样 根据设计图纸放出路线中心线及路面边线;在路线两旁布设临时水准点,以便施工时就近对路面进行标高复核。混凝土摊铺过程中,要做到勤测、勤校、及时纠偏。
(2)边模的安装 在摊铺混凝土前,应先安装两侧模板,如果采用手工摊铺,则边模的作用仅在于支撑混凝土,可采用厚约4~8cm的木模板,在弯道和交叉口路缘处,应采用1.5~3cm厚的薄模板,以便完成弧形,条件许可时宜用钢模,这不仅节约木材,而且保证工程质量。模板按预定位置安放在基层上,两侧用铁钎打入基层以固定位置,模板顶面用水准仪核查其标高,不符合时予以调整,施工时必须经常校验,严格控制模板标高和平面位置。支立好的模板要与基层紧贴,并且牢固,经得起振动梁的振动而不走样,如果模板底部与基层间有空隙,应把模板垫衬起,把间隙填塞,以免混凝土振捣时漏浆。支立好模板后,应再检查一次模板高度和板间宽度是否正确。为便于拆模,立好的模板在浇捣混凝土之前,其内侧应涂隔离剂或铺上一层农用塑料薄膜,铺薄膜可防止漏水、漏浆,使混凝土板侧更加平整美观,无蜂窝,保证了水泥混凝土板边和板角的强度、密实度。
(3)混凝土混合料的制备 拌制混凝土时,要准确掌握配合比,特别要严格控制用水量。每天拌制前,要根据天气变化情况,测量砂、石材料的含水量,调整拌制时的实际用水量。每拌所用材料均应过秤。可采用两种形式: 在工地由拌和机拌制, 在中心厂集中制备,而后用汽车运送到工地。
2.3.3 混合料运输。
最基本的要求是:运送到摊铺机前的拌合物必须适宜摊铺。混凝土运输用手推车、翻斗车或自卸汽车运送前,应清净厢罐,晒水润壁,排干积水。装料时,自卸车应挪动车文,防止离析。装载混凝土不要过满,天热时为防止混凝土中水分蒸发,车厢上可加盖帐布,运输时间通常夏季不宜超过30~40分钟,冬季不宜超过60~90分钟,必要时采取保温措施。出料及铺筑时的卸料高度不应大于1.5米,运送用的车厢必须在每天工作结束后,用水冲洗干净。
2.4 摊铺混凝土。
运至浇筑现场的混合料,一般直接倒向安装好侧模的路槽内,并用人工找补均匀,有明显离析时应重新拌匀。摊铺时应用大铁钯子把混合料钯散,然后用铲子、刮子把料钯散、铺平,在模板附近,需用方铲用扣铲法撒铺混合料并插入捣几次,使砂浆捣出,以免发生空洞蜂窝现象。摊铺时的松散混凝土应略高过模板顶面设计高度的10%左右。施工间歇时间不得过长,一般不应超过1小时,因故停工在1小时以内,可将已捣实的混凝土表面用麻袋覆盖,恢复工作时将此混凝土耙松,再继续铺筑;如停工1小时以上时,应作施工缝处理。施工时应搭好事先备好的活动雨棚架,如在中途遇雨时,一面停止铺筑,设置施工缝,一面操作人员可继续在棚下进行抹面等工作。
2.5 混凝土振捣。
对于厚度不大于22cm的混凝土板,靠边角先用插入式振捣棒振捣,再用功率不小于2.2Kw的平板振捣器纵横交错全面振捣,且振捣时应重叠10~20cm,然后用振动梁振捣拖平,有钢筋的部位,振捣时防止钢筋变位。 振捣器在第一位置振捣的持续时间应以拌和物停止下沉、不再冒气泡并泛出水泥砂浆为止,不宜过振,也不宜少振,用平板式振捣器振捣时,不宜少于30S,插入式不宜小于20S。 当混凝土板较厚时,先插入振捣,再用平板振捣,以免出现蜂窝现象。分二次摊铺时,振捣上层混混凝土拌合物时,插入式振捣器应插入下层混凝土5cm,上层混凝土拌合物的振捣必须在下层混凝土初凝前完成,插入式振捣器的移动间距不宜大于其使用半径的0.5倍,并应避免碰撞模板和钢筋。 振捣时应辅以人工找平,并应及时检查模板,如有下沉、变形或松动应及时纠正。对混凝土拌合物整平时,填补板面选用碎(砾)石较细的混凝土拌和物,严禁用纯砂浆。设有路拱时,应使用路拱成型板整平。用振捣梁振捣时,其两端应搁在两侧纵向模板上或搁在已浇好的水泥板上,作为控制路线标高的依据,振捣梁一般要在混凝土面上来回各振捣一次。在振捣过程中,多余的混凝土应随着振捣梁的行走前进而刮去,低陷处应补足振实。为了使混凝土表面更加平整密实,用铁滚筒再进一步整平,效果更好,并能起到收水抹面的效果。
2.6 接缝施工。
(1)胀缝 先浇筑胀缝一侧混凝土,取走胀缝模板后,再浇另一侧混凝土,钢筋支架浇在混凝土内。压缝板条使用前应涂废机油或其它润滑油,在混凝土振捣后,先抽动一下,而后最迟在终凝前将压缝板条抽出,抽出时,用木板条压住两侧混凝土,然后轻轻抽出压缝板条,再用铁模板将两侧混凝土抹平整。
(2)横向缩缝(假缝)。
切缝法:在混凝土捣实整平后,利用振捣梁将“T”形震动刀准确地按缩缝位置震出一条槽,随后将铁制压缝板放入,并用原浆修平槽边。当混凝土收浆抹面后,再轻轻取出压缝板,并立即用专用抹子修整缝源。
锯缝法:在结硬的混凝土中用锯缝机锯割出要求深度的槽石。但要掌握好锯割时间,过迟因混凝土过硬而使锯片磨损过大且费工,过早混凝土因还未结硬,锯割时槽口边缘易产生剥落。
纵缝:筑做企口缝纵缝,模板内壁做成凸状,拆模后,混凝土板侧面即形成凹模。
2.7 收水抹面及表面拉毛(或刻纹)。
水泥混凝土路面收水抹面及拉毛操作的好坏,可直接影响到平整度、粗糙度和抗磨性能,混凝土终凝前必须收水抹面。 抹面前,先清边整缝,清除粘浆,修实掉边、缺角。 抹面一般用小型电动磨面机,先装上圆盘进行粗光,再装上细抹叶片精光。操作时来回抹平,操作人员来回抹面重叠一部分,初步抹面需在混凝土整平后10分钟进行,冬季施工还应延长时间。抹面机抹平后,有时再用拖光带横向轻轻拖拉几次。 抹面后,当用食指稍微加压按下能出现2mm左右深度的凹痕时,即为最佳拉毛时间,拉毛深度1~2mm。 拉毛时,拉纹器靠住模板,顺横坡方向进行,一次进行中,中途不得停留,这样拉毛纹理顺畅美观且形成沟通的沟槽而利于排水。
2.8 养生。
为了防止混凝土中水分蒸发过速而产生缩裂,并保证水泥水化过程的顺利进行,混凝土应及时养生。
(1)潮湿养生,混凝土抹面2h后,当表面已有相当硬度,用手指轻压不现痕迹时即开始养生。一般采用湿麻袋或草垫,或者20~30mm厚的湿砂覆盖于混凝土表面。每天均匀洒水数次,使其保持潮湿状态,至少延续14天。
(2)塑料薄膜或养护剂养生,当混凝土表面不见浮水,用手指按压无痕迹时,即均匀喷洒塑料溶液,形成不透水的薄膜粘附于表面,从而阻止混凝土中水分的蒸发,保证混凝土的水化作用。
混凝土强度必须达到设计强度的90%以上时,方能开放交通。
2.9 拆模。
拆模时先取下模板支撑、铁钎等,然后用扁头铁撬棍棒插入模板与混凝土之间,慢慢向外撬动,切勿损伤混凝土板边,拆下的模板应及时清理保养并放平堆好,防止变形,以便转移他处使用。
2.10 夏季施工。
在气温超过25℃时施工,应防止混凝土的温度超过30℃,以免混凝土中水分蒸发过快,致使混凝土干缩而出现裂缝,必要时可采取下列措施。
(1)对湿混合料,在运输途中要加以遮盖。
(2)各道工序应紧凑衔接,尽量缩短工期。
(3)搭设临时性的遮光挡风设备,避免混凝土遭到烈日暴晒并降低吹到混凝土表面的风速,减少水分蒸发。
2.11 冬季施工。
混凝土强度的增长主要依靠水泥的水化作用,温度高,水化作用迅速完成,强度增长快;温度低,水化作用慢,强度增长慢,并且严重受冻的混凝土可以形成一堆互相作用的混和物。因此,尽可能在气温高于+5℃时进行施工,并且掺加早强剂。气温低于5℃时非施工不可时,可采用高标号快凝水泥,或加热水;砼表面覆盖蓄热保温材料等措施。
2.12 施工质量检验。
施工中应及时测定7天龄期的试件强度,检查其是否已达到28天强度的70%(普通水泥混凝土路面),否则应查明原因,立即采取措施,务必使继续浇筑的混凝土强度达到设计要求。在以上各项目中,凡属于质量中间检查的,均应做好施工记录并予保存。
混凝土路面竣工验收的主要项目包括:
(1)外观上不能有蜂窝、麻面、裂缝、脱皮、石子外露和缺边掉角现象。
(2)路缘石应直顺,曲线应圆滑。
混凝土拉毛施工完毕,应按随机取样的方法选择测点进行检验,检查段应不少于3个,每段长为1Km,其质量验收和允许偏差应符合表中的规定。
3. 养护管理
水泥混凝土路面在行车荷载与自然因素作用下,可以因混凝土板、接缝和基层、土基的缺陷产生各种类型的损坏,其中既有设计的原因,也有施工质量的问题,以及人为外界的因素,有时则是各种因素相互影响所造成的。水泥混凝土路面在良好的条件下,其使用年限要比其他路面长,但一旦开始损坏,则会引起破损的迅速发展。因此,必须做好预防性、经常性的养护,通过日常的观察,及早发现缺陷,查明原因,及时采取相应的处治措施,使路面保持完好的状态。
3.1 路面常见的破损类型。
包括裂缝、接缝材料破损、边角碎裂、拱起、错台、板块沉陷、坑洞、表面裂纹与层状剥落等。
3.2 路面的保养。
水泥混凝土路面必须经常清扫,保持路容整洁,清除路面泥土污物。如有小石块应随时扫除,以免车辆碾压而破坏路面表面。冬季应及时清除冰雪。水泥混凝土路面保养的重点在接缝,使接缝保持完好,表面平顺,行车不致产生颠跳。当气温下降按接缝扩大而有空隙时,应在当地气温较低时进行灌缝填隙;当气温上升填缝料挤出缝口时,应予铲除,并防止砂土、泥土压入接缝内,影响板的正常伸缩。填缝料一般每隔2~3年更换一次。
3.3 路面的修理。
3.3.1 接缝的修理 包括清缝和填缝两种。(1)清缝为用小扁凿凿除或清缝机具清除旧填缝料和其他杂物,露出缝壁,用吹尘器吹净缝内尘土。(2)填缝为填缝材料有接缝板和填缝料两类:接缝板用于胀缝下部,填缝料用做填灌胀缝上部和缩缝的缝隙。
3.3.2 裂缝的修理。(1)对于缝宽小于3mm的初期裂缝,可采用粘结剂直接灌缝进行处理;(2)对于冬季修补通车路段局部性裂缝,可采用喷嘴灌浆法。(3)对于贯通板厚的中、重程度的横向裂缝,可采用条带罩面法修理。
3.4 路面的大修与加铺。
3.4.1 根据路面使用质量评价的结果,当确定水泥混凝土路面需要进行大修时,可按其大修的面积及土基、面层与交通量等情况,分别选用路面结构。混凝土路面大修的设计与施工分别按照有关设计、施工规范进行。应注意:(1)开凿破碎原路面时,应以一块路面板为最小单位;(2)重浇的混凝土路面板与相邻一侧原有混凝土路面板相接的纵缝要设置拉杆;(3)大修与新建不同,大修工程作业范围分散,不便进行整段机械化施工。
3.4.2 加铺层的厚度应按《公路水泥混凝土路面设计规范》规定的方法计算确定。加铺层的最小厚度,当采用普通混凝土时,结合式加铺层不宜小于10cm,直接式加铺层不应小于14cm,分离式加铺层不应小于18cm;当采用钢钎维混凝土时,结合式加铺层不宜小于5cm,直接式加铺层不应小于8cm,分离式家加铺层不应小于10cm。
3.4.3 结合式和直接式加铺层的接缝应与旧混凝土板的接缝完全对齐一致,但一般可不设拉杆或传力杆。分离式加铺层的接缝,可分别按普通水泥混凝土路面或钢钎维水泥混凝土路面的规定要求设置。
4. 结束语
公路建设是一项基础建设,是我国经济发展的标志之一,我们作为一个有施工理论和实践的技术人员,应该在修好每条路的同时也要对公路进行养护,对已经出现和形成的病害,对症处理,同时,路政管理对超载等人为的因素进行管理,综合治理,延长混凝土路面使用寿命,只有施工与养护同步才能保证“质量”,才算是优质工程。
参考文献
[1] 《公路水泥混凝土路面施工技术规范》(JTGF30-2003).
[2] 《公路水泥混凝土路面养护技术规范》(JTJ073.1-2001).
冬季混凝土施工供暖的实施方案 篇12
1 保温方案
1.1 总体施工方案。
根据现场实际情况和混凝土施工的特点, 施工时采用的是暖棚蓄热、蒸汽锅炉加热的施工方法。具体方法: (1) 为保证混凝土的浇筑温度, 搅拌站及砂石料场、承台基坑处、现浇箱梁处均搭设保温大棚。 (2) 搅拌站用水采用蒸汽加热, 承台大棚采用暖气排管加热, 砂石料加热采用热地垄的方法。 (3) 混凝土运输采用泵送的方式, 输送泵管道用防寒毡包裹保温。
1.2 混凝土生产区暖棚布置。
混凝土生产区由于料场和搅拌站相距较近, 所以搭设一个整体大棚, 面积为80m×50m, 为保证料车的卸料倒料, 料场大棚净高7m, 搅拌站处净高13m。大棚的结构型式为在地面砌筑0.8m高砖墙, 然后再沿砖墙外设型钢立柱, 做横向连接, 形成框架, 暖棚四周用两层棉毡进行围档, 棉毡内外用彩条布密封以防水防潮, 在大棚内部横向每15m、纵向每4m用钢立柱加强顶棚, 顶棚用贝雷桁架架设, 跨度15m, 间距4m, 贝雷桁架上满铺跳板后用2层军用棉毡布密封, 棉毡布上下各铺一层塑料布做为防水层。大棚出口处用棉毡布遮挡保温, 门顶设2台5kW热风幕给予加温。
1.3 混凝土生产区原材料供暖系统。
散装水泥罐四周用棉毡布围绕, 棉毡里面插入橡胶软管通蒸汽。混凝土砂石料场为露天堆放, 在其上部采用棉毡布覆盖, 场地地面出搭设地火龙上覆钢板, 在下部进行燃煤加热, 在保证砂石中冻结块融解的前提下, 同时达到+5℃以上, 为了防止局部加热后温度过高, 在混凝土生产前进行倒料, 尽量使温度均匀。混凝土搅拌用水采用20m3容积的储水槽3个, 在下部采用燃煤炉加热, 同时配备蒸汽管作为应急加热热源, 使得搅拌用水的温度达到40℃。
1.4 混凝土浇筑部位的养护供暖系统。
混凝土浇筑部位采用暖棚, 内部布设供热蒸汽采暖器, 同时辅助搭设煤炉与架设电采暖系统, 作为备用热源。
2 混凝土生产设施热工计算
根据施工方案及相关的规范要求, 混凝土的出罐温度不得低于10℃, 在经过混凝土罐车运输400m后经地泵泵送浇注入模, 才能保证混凝土的入模温度不低于5℃。
混凝土出机温度的计算, 参考冬期施工技术规程中关于混凝土出机温度的计算方法与公式, 得到如果在施工时砂、石料温度为5℃, 水泥温度为-10℃, 当水温加热为40℃时, 混凝土的出罐温度可以达到11.2℃, 可以满足施工设计方案提出的要求。
冬季施工耗热量主要由搅拌站和养护的基本耗热量、风力等自然因素产生的附加耗热量、输热管道热量损失以及加热搅拌用水需热量四大部分构成。计算搅拌站料场与混凝土养护的耗热量, 取它们的最大耗热量做为选择锅炉的依据。
2.1 搅拌站、料场与养护需热量。
2.1.1 基本耗热量:通过公式1计算搅拌站所需的基本耗热量。
式中:
Q1=单位时间内耗热 (W/m·℃)
δ:保温材料厚度 (m) , 取0.01m;λ:热传导系数 (W/m·℃) , λ=0.041 (W/m·℃) ;αs:放热系数 (W/m2·℃) ;;F:放热表面积 (m) ;ta:棚内温度 (℃) ;tb:室外温度 (℃)
1/ (δ/λ+1/αs) =3.56 (W/m2·℃)
混凝土生产区需用热量:
ta=10℃;tb=-30℃;F=5930m2
Q混凝土=844.4千卡/小时
混凝土浇筑处养护需用热量:
ta=25℃;
tb=-30℃
F=2336m2 (顶面积24*80=1920m2, 钢板桩顶面上侧面积 (24+80) *2*2=416m2设冰面标高117m, 大棚顶面标高119m) 。
Q承台=457.4千卡/小时
Q1=Q混凝土+Q承台=1301.8千卡/小时
2.1.2 附加耗热量计算:
(1) 风影响的附加耗热量取Q1×5%; (2) 高度影响的附加耗热量取Q1×2%; (3) 因窗门开启而增加耗热量取Q1×10%; (4) 冷材料及人的进入增加耗热量取Q1×10%; (5) 管道输送热损失增加耗热量取Q1×10%; (6) 不可预见耗热量损失取Q1×3%;
附加耗热量Q2等于以上各项之和, Q2=0.4 Q1=520.7千卡/小时;
2.2 输热管道热量损失计算。
q=πD2Q;
Q= (ta-tb) / (D2/2λ1ln (D1/D0) +D2/2λ2ln (D2/D1) +1/αs)
D0:输热管道外径, D0=0.026m
D1、D2:两层保温层外径, 采用双层防寒毡保暖,
D1=0.046m D2=0.066m
其余符号意义同前。
ta=150℃
tb=-20℃
λ1=λ2=0.041 W/m·℃
Q=216.3卡/m2
q=πD2Q=0.045千卡/m
输热管道总长按300m考虑, 则Q3=300q=13.4千卡/小时
2.3 蒸汽量计算。
加热水需要热量每小时混凝土生产量按50m3考虑, 每小时用水量为0.15×50=7.5t, 原水温按5℃考虑, 则将水用蒸汽加热到50℃每小时需用蒸汽量W为:W1=7.5/ (50-5) =0.167t/h。
2.4 加热锅炉的选用。
2.4.1 材料保暖及混凝土养生需用蒸汽量:
Q=Q承台+搅拌站+Q附加+Q管道=1835.9千卡/小时
需用蒸汽量W2为:W2=Q/640=2.869/h
2.4.2 加热水需要热量W1为:W1=0.167t/h
2.4.3 需用总蒸汽量W为:W=W1+W2=3.036t/h
2.4.4 锅炉选用。选用2台2t锅炉, 如果蒸汽利用率按76%计算, 每小时可生产蒸汽3.04T, 可满足施工需求。
2.5 生产实践。
混凝土最终在12月中旬开始生产, 混凝土的出机温度达到了12~16℃, 满足了设计方案的要求, 温度较理论计算高出的原因是, 混凝土原材料的温度较理论计算采用值高所导致的。同时混凝土养护温度也达到了设计要求, 证明锅炉设备的选择正确。
3 结论
混凝土冬期施工中, 混凝土的出机温度是混凝土质量的关键控制环节, 如若过低可能直接导致混凝土的冻害发生, 为了确保混凝土免受冻害必须采取相应的生产措施, 保障混凝土生产与养护所需温度。本文的分析为相应混凝土冬季施工设施供暖系统的建设提供了经验, 即保证了冬季施工需要, 又体现了其经济性。
摘要:哈尔滨地处高寒地区, 冬施期长达近6个月, 为了保证负温条件下混凝土的生产达到设计出罐温度, 保障混凝土冬季施工温度技术指标, 对混凝土搅拌站的生产设施及混凝土原材料均采取供暖系统保温, 本文以某施工单位的混凝土搅拌站系统冬季施工热工设计为例进行热工计算分析。
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