高寒地区道路工程中的混凝土施工

高寒地区道路工程中的混凝土施工

内蒙古牙克石市位于大兴安岭中脊中段西坡,呼伦贝尔草原东端。经纬度为北纬49.17,东经120.40。冬季严寒漫长,年平均气温-1℃～5℃,无霜期仅为70天～95天。根据施工规范规定,当室外平均气温连续五天低于摄氏5℃时即转入冬季施工。由于地处高寒地区,道路施工质量要求更加严格,工序间协作性要求更高,本文从道路施工的重要材料——混凝土的施工工艺角度来谈在高寒地区公路道路施工的一些经验。

1 混凝土在正常温度下要有预养期

混凝土冻结前,要使其在正常温度下有一段预养期,以加速水泥的水化作用,使混凝土获得不遭受冻害的最低强度,可以加速水泥的水化作用。混凝土受冻前预养期愈长,强度损失愈小。

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,参与水泥水化作用的水相对减少,强度增长相应较慢。温度继续下降,存在于混凝土中的水完全变成冰时,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2500千克每平方厘米的冰胀应力。这个应力值常常大于水泥石内部形成的初期强度值,使混凝土受到不同程度的破坏而降低强度。此外,当水变成冰后,还会在骨料和钢筋表面上产生颗粒较大的冰凌,减弱水泥浆与骨料和钢筋的粘结力,从而影响混凝土的抗压强度。当冰凌融化后,又会在混凝土

内部形成各种各样的空隙,而降低混凝土的密实性及耐久性。在冬季混凝土施工中,水的形态变化是影响混凝土强度增长的关键。

混凝土化冻后(即处在正常温度条件下)继续养护,其强度还会增长,不过增长的幅度大小不一。对于预养期长,获得初期强度较高(如达到R28的35%)的混凝土受冻后,后期强度几乎没有损失。而对于安全预养期短,获得初期强度比较低的混凝土受冻后,后期强度都有不同程度的损失。

2 要严把高寒地区混凝土质量关

在道路工程开工前,要对该类分项工程预先进行的施工试验。要通过分析比较,确定出抗压强度、抗冻性能、抗渗性能等技术要求中哪一个是设计控制指标。混凝土中防冻剂在添加前应做好模拟试验,以核实有关技术措施,应了解混凝土中掺入抗冻剂的性能,并做好相应的防冻保暖措施。对于有限期拆模要求的混凝土,还应适当提高混凝土设计等级。要根据砂石骨料、外加剂的检验成果,结合混凝土的级配并充分考虑混凝土拌合生产实际过程中的砂浆量损失,选择、设计好粗骨料的混合比例及砂率。要对施工单位提供的各种工艺试验数据进行复核,并确定是否能全面指导施工。路基、路面大规模开工前,必须做一试验路段,质检人员要对试验路段的材料、施工工艺进行检查。同时按高寒地区道路施工规范要求对试验路段进行检查,试验路段合

格后方可进行大规模施工。

进入寒冷季节后,质量管理人员要随时关注气温,按照每天的气温在施工现场督促施工人员按规范施工,并随时抽查混凝土的砂、石料、水的称量是否准确,钢筋的焊接和绑扎长度是否达到规范要求等。对于混凝土的拌制、运输、浇筑还应严格控制温度,认真做好各阶段测温工作,如发现混凝土温度下降或遇寒流袭击,应立即采取补加保温层或人工加热,以防止混凝土受冻。

冬季施工的混凝土宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,水泥标号不宜低于32.5号。每立方米混凝土中的水泥用量不宜少于300kg,水灰比不应大于0.6,并加入防冻剂。拌制混凝土用的骨料必须清洁,不得含有冰雪和冻块,以及易冻裂的物质。在掺有含钾,钠离子的外加剂时,不得使用活性骨料。在有条件的时候,砂石筛洗应抢在零上温度时做,并用塑料纸,油布盖好。混凝土混凝土的运输和浇筑。

混凝土搅拌场地应尽量靠近施工地点,以减少材料运输过程中的热量损失。混凝土浇筑前,应清除模板和钢筋上、新老混凝土交接处的冰雪。预应力混凝土构件在进行孔道和立缝的灌浆前,浇灌部位的混凝土必须经预热,并采用热的水泥浆、砂浆或混凝土。浇灌后在正温下养护到强度不低于15Mpa。添加防冻剂时,严禁使用高铝水泥。掺加防冻剂时,初期养护温度不低于防冻剂的规定温度。当养护温度降到防冻剂规定温度以下时混凝土的强度不低于3.5MPa。

水泥混凝土的施工质量是道路施工质量的关键,气温地狱摄氏零度后,为保证混凝土的强度,建筑队施工时必须对配合比设计、原材料选用及混凝土搅拌三个方面进行严格控制,按规定掺入防冻剂。混凝土浇注前要作好周密安排,保证混凝土浇注的连续性。要加强混凝土内外温差的控制,密切关注施工环境,做好气温突变的应对工作,认真制取相同数量的试件与结构在相同的环境条件下养护,检查试件强度以指导施工。在重视大型结构物施工的同时,不忽视小型预制构件制作。发现拌合生产过程中的问题,应及时调整、搞好控制。混凝土的拌合,出机口拌合物的温度不能低于15℃左右,拌合用水加热时,温度不要超过60℃,对拌合水温、出机口温度应根据实际情况定时检测。混凝土浇筑完毕后,立即使用聚氨酯隔热板搭建取暖棚。钢模板周围使用聚氨酯隔热板维护并且覆盖保温养护膜,同时生炉点火。