第一篇:隧道噴射混凝土施工質量控制措施
隧道噴射混凝土施工質量控制措施
摘要:介紹了施工原材料的控制與噴射擊混凝土配合比的設計要點及加強養護的措施。
前言
隨著科學技術的發展,大量的新材料、新工藝、新設備、新技術不斷應用于工程中,同時,隧道施工技術也在超長、大跨度、防水、穿過不良地層等方面取得了長足的進步,涌現出了大量的科技成果。錨噴構筑法在技術上有采用速度較快,支護及時、支護質量較好、強度高、密實度好、防水性能較好;省工、操作較簡單,支護工作量減少;施工靈活性很大,可以根據需要分次噴射混凝土追加厚度,滿足工作設計與要求等優點。
在國內,一些國際招標的大型水利工程中,如二灘水電站,黃河小浪底工程,三峽工程等,均是采用濕式混凝土噴射作業。國內目前使用的各種濕式混凝土噴射機多是從國外引進的設備。近幾年來,國內一些單位也開發研制出幾種濕式混凝土噴射機,但生產規模尚有待擴大。濕式混凝土噴射機主要優點有四個。
(1)濕法:作業大大降低了機旁和噴嘴外的粉塵濃度,消除了對工人健康的危害。
(2)生產率高。干式混凝土噴射機工作效率一般不超過5擴/h.而使用濕式混凝土噴射機人工作業時可達10m'/h,采用機械手作業時,則可達20擴/h,(3)回彈度低。千噴時,混凝土回彈度可達15%~50%.采用濕噴技術回彈率可降低到10%以下。
(4)濕噴時,由于水灰比易于控制,混凝土水化程度高,故可大大改善噴射混凝土的品質,提高混凝土的勻質性,而干噴時,混凝土的水灰比是由噴射手根據經驗及肉眼觀查來進行調節的,混凝土的品質在很大程度上取決于機手操作正確與否。
1、施工工藝與原材料的控制
1.1施工工藝
噴射前,應將巖面沖洗千凈,并將表面軟弱破碎巖石清掃干凈。噴射作業應分區段進行,長度一般不超過6二,噴射順序應自下而上。后一次噴射應在前一次混凝土終凝后進行,若終凝后1h以上再次噴射,應用風水清洗混凝土表面。邊墻一次噴射厚度4~6cm,拱部則為2-4em,噴射2一4h后應灑水養護,一般養護7一14d,混凝土噴射后至下一循環放炮時間,應通過試驗確定,一般不小于4h,放炮后應對混凝土進行檢查,如出現裂紋,應調整放炮間隔時間或爆破參數。
1.2原材料控制
(1)拌和用水:工程中多以飲用水作為拌和用水,而pH值小于4的酸性水和含硫酸鹽量(SO4,一)超過水量1%的水,含有影響水泥正常凝結與硬化的有害物質的水均不得使用。
(2)水泥:為保證噴射混凝土的凝固時間及與速凝劑的相溶性,所用水泥應具有強度高、抗滲性和耐久性好,應優先選用4S5,以上的普通硅酸鹽水泥,其次選用礦渣硅酸鹽水泥和火山灰質硅酸鹽水泥。在地質條件復雜的隧道中應采用早強水泥,使用前應做強度鑒定實驗,水泥存放時嚴禁受潮和結塊,也不得把不同規格、不同廠家的水泥混合使用。
(3)骨料:混凝土的強度除了取決于骨料的強度外,還取決于水泥漿與骨料的粘結強度,同時骨料的表面越粗糙界面粘結強度越高,因此用碎石比用卵石好。實驗表明在一定范圍內骨料粒徑越小,分布越均勻混凝土強度越高,骨料最大粒徑地減少不僅增加了骨料與水泥漿的粘結面積,而且骨料周圍有害氣體減少,水膜減薄,容易拌和均勻,從而提高了混凝土的強度。
(4)活性:摻和料:水泥水化是一個逐步發展的過程,在28d的齡期中,水泥的實際利用率僅占60%一70%,而另外的未水化的水泥中的Ca0后期遇水后生成Ca(OH)2,產生體積膨脹,給后期強度帶來不利影響,利用活性摻和料代替部分未水化的水泥,不僅可以降低成本,最主要的是可以利用活性材料中的活性成分(主要是Si02與A403)與水泥水化產物Ca(OH):進行二次反應,生成含水硅酸鈣與含水鋁酸鈣,新生成的水化產物不僅提高了噴射混凝土的強度和致密性,而且提高了其抗凍、抗滲、抗腐蝕等性能,這一類活性摻和料主要是粉煤灰和沸石粉,摻量約為水泥重量的10%-20%.(5)外加劑:為了降低用水量、降低回彈率和粉塵率,使噴射混凝土早凝早強,必須使用外加劑。應采用符合質量要求并對人體危害性很小的速凝劑,摻加速凝劑之前,應做速凝劑與水的相溶性實驗及水泥凈漿速凝效果實驗,注意速凝劑效果實驗,初凝時間不應大于5min,終凝時間不應大于10min,保持速凝劑干燥勿受潮變質,在噴射混凝土中添加速凝劑的目的是使噴射混凝土滿足設計要求,促進早強。一般速凝劑最佳摻量約為水泥重量的2%一4%,實際使用時拱部可利用2%-4%,邊墻可用2%,過多的摻量對噴射混凝土反而不利,這是因為速凝劑雖然加速了噴射混凝土的凝結速度,但也阻止了水在水泥中的均勻擴散,使部分水包裹在凝結的水泥中,硬化后形成氣孔,另一部分水泥因而得不到充足的水分進行水化反應而干縮,從而產生裂紋。另外速凝劑摻人應均勻。
2、噴射混凝土配合比的設計與控制要點
噴射混凝土的配合比不同于普通混凝土的配合比,需要根據其施工工藝來選擇,主要講述C,噴射混凝土潮噴法的配合比的設計方法。為了減少回彈量需要較高的砂率,砂率增加意味著集料的總面積增加,這就要求用更多的水泥來包裹集料表面,以滿足噴射混凝土的強度要求,水泥用量越大,噴射混凝土就越容易干縮、開裂,同時成本也增加。因此首先確定水泥用量,根據經驗水泥用量宜為375一450kg/m;,其次確定砂率,宜選用粗砂或中砂,砂率宜為45%一55%,砂率過高或過低易造成堵管,再次確定水灰比,水灰比宜為0.4—0.5,水灰比過小會產生粉塵,回彈量大,粘結力低,噴層會產生干斑,砂窩等現象,水灰比過大會造成強度低、速凝效果差,噴層流淌、滑移、坍落等現象,另外要注意根據施工環境的溫度,周圍巖壁類別、施工隊伍的施工水平做相應的調整。
研究超塑化劑、硅灰、速凝劑和摻人火山灰或礦渣硅酸鹽水泥的復合作用,用濕噴法生產高性能噴射混凝土(HPS)具有下列優點:(1)堿腐蝕性低;(2)工作性高和坍落度損失低;(3)回彈率低;(4)早期強度和后期強度高;(5)耐久性強。
2.1材料和配合比
2.1.1水泥
高強硅酸鹽水泥由于水化速度較快,用于做噴射混凝土性能一般優于混合水泥。火山灰和礦渣硅酸鹽水泥具有耐久性高,水化熱低,對裂縫自收縮和干縮有較好性能。火山灰水泥中可用35%粉煤灰替代硅酸鹽水泥;礦渣水泥中可用50%礦渣取代硅酸鹽水泥。
2.1.2硅灰
使用加密硅灰以改善對基材的粘結力和減少集料回彈。
2.1.3超塑化劑
使用市售的質量濃度為30%的液體淡基丙烯酸醋(CAE)為超塑化劑,生產水灰比為0.42一0.44,坍落度為210一220mm流動性混凝土。也可采用聚磺酸鹽系高效減水劑。
2.1.4速凝劑
用兩種不同的市售速凝劑,一種常用速凝劑是硅酸鈉(30%),另一種無堿速凝劑是以從(SO4),為主要成分的水溶液(60%),當使用后者時,由于無堿降低了在施工過程中堿性腐蝕的危險。
2.1.5集料
使用細砂(0一4mm),粗砂(4一6mm),石子(6一8mm)三者的體積比為65%,30%,5%。
2.1.6混凝土配比
配制兩種未摻速凝劑的基準對比拌合物,它們的主要區別在于水泥品種(42.5火山灰水泥和42.5礦渣水泥)每種混凝土拌合30min,在噴嘴處加人不同的速凝劑(水玻璃或無堿速凝劑)的摻量分別為水泥量的8%一12%或6%一7%,2.2試驗結果
由于使用超塑化劑,50min之內的坍落度損失可以忽略不計,這意味著在噴嘴處加人速凝劑之前坍落度損失可忽略不計,以可靠方式供給噴射設備的泵送混凝土的工作性能好,噴射混凝土產量可達20m;/ho在規定超塑化劑摻量為1%一2%時,盡管礦渣水泥混凝土的W/C稍低于火山灰水泥混凝土,其初始坍落度(220mm)還是稍高于火山灰水泥混凝土坍落度(210mm)在無筋隧道內施工,由于復合有超塑化劑、硅灰和速凝劑,拌合物粘結性好,研究的所有噴射混凝土的回彈率僅僅為2%一3%.3、噴射混凝土養護措施
養護是噴射混凝土施工中的一個重要環節,在正常養護條件下,混凝土強度隨齡期延長而增大,其原因是由于膠凝材料的水斷水化。而水化速度與環境溫度和濕度有關,由于經常放炮和通風不良導致隧道內的溫度較高,噴射混凝土周圍的空氣相對來說比較干燥,加上水化熱引起的混凝土內部溫度較高,將使其表面水分很快就蒸發掉,進而引起水石“毛細管”中水分繼續蒸發。噴射混凝土中水泥與水接觸的時間短且范圍有限,與普通混凝土相比水泥水化的程度更低。噴射混凝土的凝結過程也是水泥進一步水化的過程,水泥的水化反應必須在有水的條件下才能發生,水泥水化因為水泥石缺少水分不能繼續進行,還因毛細管引力作用在混凝土中引起收縮,此時的噴射混凝土強度還很低,收縮引起的拉應力將使混凝土開裂,破壞了混凝土結構,影響混凝土強度的繼續增長,而且停止水化使水化物不能進一步向水泥石的毛細孔填充,還將影響混凝土的抗滲性。
4、結束語
噴射混凝土在隧道施工中應用已經非常廣泛,噴射混凝土的質量直接影響著結構受力、防護、耐久性等情況,所以對噴射混凝土施工,必須按質量控制系統的要求,通過各種措施強化質量意識,加強質量管理,制定操作規程,使噴射混凝土在隧道防護中發揮越來越重要的作用。
第二篇:隧道噴射混凝土施工的質量控制
淺談隧道噴射混凝土施工的質量控制
【摘要】:結合我省高速公路的隧道工程施工特點,本文從噴射混凝土中所用的原材料、施工工藝、配合比設計要點及養護措施等方面,簡要介紹噴射混凝土的施工質量控制。
【關鍵字】噴射混凝土 施工 質量控制
隨著我省高速公路快速、穩定發展,對交通運輸的需求量和等級要求越來越高,因此高等級公路修建的隧道數量越來越多,并且在隧道工程中出現大量的新材料、新工藝、新設備、新技術。與此同時,隧道施工技術也在各個方面取得了長足的進步,涌現出了大量的科技成果。錨噴支護在技術上有速度較快,支護及時、支護質量較好、強度高、密實度好、防水性能較好、省工、操作較簡單,支護工作量減少,施工靈活性較大等優點。
濕噴技術是一門新技術、新工藝與潮噴比較有明顯的優越性,主要表現為:
①濕噴砼與干噴或潮噴砼相比,砼回彈量可減少30%~50%,要達到一定砼厚度,工作時間和工程成本可大大降低。
②濕噴砼與干噴或潮噴砼相比,作業環境大大改善,空氣粉塵含量可減少20%以上,有利于作業人員身體健康。
③濕噴砼有快凝、早強的特點,在隧道施工處理坍方過程中,可快速封閉圍巖表面,抑制圍巖坍塌,是防坍、治坍的有效手段。④濕噴砼施工配套機械設備只需砼拌合運輸機械和空壓機,施工操作簡單,機動靈活性強,可隨時滿足施工支護加固的需要。⑤濕噴砼噴層厚度有保證,強度增長快,后期強度損失小,根據設計和需要可加入鋼釬維,以提高支護能力,施工安全可靠。⑥濕噴時,由于噴射混凝土集中拌合,混凝土拌合均勻,水灰比易于控制,故可大大改善噴射混凝土質量,提高混凝土的強度,而干噴時,混凝土的水灰比是由噴射手根據經驗及肉眼觀查來進行調節,混凝土的品質在很大程度上取決于操作手,質量不易控制,質量無法保證。
一、原材料控制
1、水泥
為保證噴射混凝土的凝固時間及與速凝劑的相溶性,所用水泥應具有強度高、抗滲性和耐久性好,應優先選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,也可選用礦渣硅酸鹽水泥或火山灰質硅酸鹽水泥;在地質條件復雜的隧道中宜選用早強水泥。水泥標號不得低于42.5級,使用前應做強度復查試驗。水泥存放時嚴禁受潮和結塊,存放時間不宜超過三個月,也不得把不同規格、不同廠家的水泥混合使用。
2、速凝劑
為了降低用水量、降低回彈率和粉塵率,使噴射混凝土早凝早強,必須使用外加劑。濕法噴射用8604型液態速凝劑,并檢查速凝劑的泵送及計量裝臵性能。應采用符合質量要求并對人體危害性很小的速凝劑。摻加速凝劑之前,應做速凝劑與水的相溶性實驗及水泥凈漿速凝效果實驗,初凝時間不應大于5min,終凝時間不應大于10min。在噴射混凝土中添加速凝劑的目的是使噴射混凝土滿足設計要求,促進早強。通過試驗確定速凝劑的最佳用量,一般速凝劑摻量約為水泥重量的2%一4%,實際使用時拱部可利用2%-4%,邊墻可用2%,過多的摻量對噴射混凝土反而不利,這是因為速凝劑雖然加速了噴射混凝土的凝結速度,但也阻止了水在水泥中的均勻擴散,使部分水包裹在凝結的水泥中,硬化后形成氣孔,另一部分水泥因而得不到充足的水分進行水化反應而干縮,從而產生裂紋。
3、砂
為了減少成本可以就地取材,但是噴射混凝土應采用硬質潔凈的中砂或者粗砂,度模數為2.3~3.0的為宜,含水量一般為5%-7%,使用前應一律過篩。
4、石料
采用堅硬耐久的碎石或卵石,粒徑不宜大于15mm,且級配良
好。當使用堿性速凝劑時,石料不得含活性二氧化硅。混凝土的強度除了取決于骨料的強度外,還取決于水泥漿與骨料的粘結強度,同時骨料的表面越粗糙界面粘結強度越高,因此用碎石比用卵石好。實驗表明在一定范圍內骨料粒徑越小,分布越均勻混凝土強度越高,骨料最大粒徑地減少不僅增加了骨料與水泥漿的粘結面積,而且骨料周圍有害氣體減少,水膜減薄,容易拌和均勻,從而提高了混凝土的強度。
5、外摻料
當工程需要采用外摻料時,摻量應通過試驗確定,加外摻料后的噴射混凝土性能必須滿足設計要求。
6、水
工程中多以飲用水作為拌和用水,水質應符合工程用水的有關規定,混合水中不應含有影響水泥正常凝結與硬化的有害雜質,不得使用污水及PH值小于4的酸性水和含硫酸鹽量按SO4計算超過混合用水重量1%的水。
二、噴射混凝土配合比設計要點
噴射混凝土的配合比不同于普通混凝土的配合比,需要根據其施工工藝來選擇噴射混凝土濕噴法的配合比的設計方法。為了減少回彈量需要較高的砂率,砂率增加意味著集料的總面積增加,這就要求用更多的水泥來包裹集料表面,以滿足噴射混凝土的強度要
求,水泥用量越大,噴射混凝土就越容易干縮、開裂,同時成本也增加。因此首先確定水泥用量,根據經驗水泥用量宜為375一450kg/m3;,其次確定砂率,宜選用粗砂或中砂,砂率宜為50%一60%,砂率過高或過低易造成堵管,再次確定水灰比,水灰比宜為0.42-0.5,水灰比過小會產生粉塵,回彈量大,粘結力低,噴層會產生干斑,砂窩等現象,水灰比過大會造成強度低、速凝效果差,噴層流淌、滑移、坍落等現象,水泥與砂、石之重量比宜為1.0:3.5-1.0:4.0。塌落度宜為8-12cm,另外要注意根據圍巖類別、施工環境的溫度、做相應的調整。軟弱圍巖條件下考慮提高噴射混凝土強度等級。
三、噴射混凝土施工工藝
1、噴射作業 1.1施工準備
①檢查受噴面輪廓尺寸,并加以修正,使之符合設計,若有松散、破碎部分必須清除干凈。
②有明顯滲水地段應事先作好防排水處理。③用高壓風或水(地質不良不用)清洗受噴面。④備好腳手架或工作平臺及護鐵紗罩。
⑤檢查機械、管道、安全閥、壓力表是否完好,并進行試運行。1.2噴射作業技術要點
①嚴格按以下順序操作,打開速凝劑輔助風——緩慢打開主風閥送風——啟動速凝劑計量泵的主電機振動器——向料斗加料。②開機后注意觀察風壓,起始風壓大于或等于0.5Mpa才能開機操作,并據噴頭出料情況調整風壓,邊墻工作風壓應控制在0.3~0.5Mpa之間;拱腳控制在0.3~0.5Mpa之間。
③供料連續均勻,料斗內有足夠存料并及時清除粒徑大于15mm振動篩上的粗集料等。
④噴頭與受噴面盡量垂直,保持1~1.5m的距離為宜,對掛有鋼筋網的受噴面,噴頭略傾斜,距離相對減小。
⑤噴頭應均勻地按螺旋軌跡,分區段,一般不超過6m,自上而下,一圈壓半圈,緩慢移動,每圈直徑15~20cm。若受噴面不平,應先噴凹坑找平。
⑥為了防止砼早期干縮裂紋,影響砼強度,在干燥的施工現場,噴射2h后應對砼灑水養生,養生時間不少于7d。⑦停機嚴格按順序操作:
關主電機、振動電機,關速凝劑計量泵,關主風閥,用水清洗速凝劑管路,通知噴射手將噴嘴從受噴砼面移開,依次打開主風閥,計量泵電機、主電機,清洗氣料混合倉和砼管道,然后關閉主風閥、計量泵、速凝劑輔助風。
2、噴射效果 2.1一次噴射厚度
在圍巖軟弱破碎設臵工字鋼、型鋼、格柵拱架地段。噴射一般分三次進行,初噴厚度一般在4~5cm,第二次噴射可達10cm厚,第三次基本噴平鋼支撐間凹槽并覆蓋保護層。一般段分兩次噴射完成,初噴厚度一般在4~5cm,第二次噴射達到設計厚度。提前埋設噴層厚度檢查標志,鐵釘或鋼筋頭打入石縫記錄外露長度。2.2回彈量
現場檢測砼回彈很少,幾乎看不到成塊掉落,回收掉落砼過秤測定,回彈率在10%以下。2.3粉塵測定
施工時作業面測定,粉塵含量在8mg/m3左右,較潮噴砼減少粉塵約10個百分點。2.4強度
完全達到設計強度指標。
3、注意事項
①嚴格控制工作機的風壓在0.15Mpa~0.2Mpa范圍內。②嚴格控制噴嘴與受噴面的距離和角度,無鋼筋網噴射時,噴
頭應與噴面垂直,有鋼筋網時可適當放偏,噴嘴離受噴面的距離控制在0.6~1.0m范圍內。
③嚴格控制水灰比,以剛噴射的混凝土表面有一層暗弱光澤為度。
④滲漏水地段的處理。當水量不大時,在噴射砼前用壓縮空氣吹掃,噴射砼配料及拌料按正常施工程序進行。在開始噴射時,適當減小用水量,噴射時由遠而近,臨時加大速凝劑摻量(≯5%)逐漸合攏。水止住后,必須緊接著用正常速凝劑摻量的噴射砼封閉。⑤分層噴射合理的間隔時間應根據水泥品種、速凝劑種類及摻量、施工溫度(最低不宜低于+5°C)和水灰比大小因素,并視噴射的混凝土終凝情況而定,后一層噴射應在前一次混凝土終凝后進行,若終凝后1h以上再次噴射,應用風水清洗混凝土表面。復噴時應將凹陷處進一步找平。混凝土噴射后至下一循環放炮時間間隔,應通過試驗確定,一般不小于3h,放炮后應對混凝土進行檢查,如出現裂紋,應調整放炮間隔時間或爆破參數。
⑥當有鋼筋時,使噴嘴靠近鋼筋,使噴射角度稍偏一些,使鋼筋的保護層厚度達到2cm以上。
四、噴射混凝土養護措施
養護是噴射混凝土施工中的一個重要環節,噴射混凝土終凝2h后應灑水養護,一般養護時間不少于7 d。氣溫低于+5°C時,不得噴水養護。在正常養護條件下,混凝土強度隨齡期延長而增大,其原因是由于膠凝材料的不斷水化。而水化速度與環境溫度和濕度有關,由于經常放炮和通風不良導致隧道內的溫度較高,噴射混凝土周圍的空氣相對來說比較干燥,加上水化熱引起的混凝土內部溫度較高,將使其表面水分很快就蒸發掉,進而引起水石“毛細管”中水分繼續蒸發。噴射混凝土中水泥與水接觸的時間短且范圍有限,與普通混凝土相比水泥水化的程度更低。噴射混凝土的凝結過程也是水泥進一步水化的過程,水泥的水化反應必須在有水的條件下才能發生,水泥水化因為水泥石缺少水分不能繼續進行,還因毛細管引力作用在混凝土中引起收縮,此時的噴射混凝土強度還很低,收縮引起的拉應力將使混凝土開裂,破壞了混凝土結構,影響混凝土強度的繼續增長,而且停止水化使水化物不能進一步向水泥石的毛細孔填充,還將影響混凝土的抗滲性。
結束語
噴射混凝土在隧道施工中應用已經非常廣泛,噴射混凝土的質量直接影響著結構受力、防護、耐久性等情況,所以對噴射混凝土施工,必須嚴格要求控制質量,通過各種措施強化質量意識,加強質量管理,使噴射混凝土在隧道支護中發揮重要的作用,使得公路事業快速發展。
第三篇:噴射混凝土冬季施工
摘要
北方地區有較長的寒冷季節。因受工期制約,許多工程的混凝土冬季施工是不可避免的。采取不同的施工方法,使混凝土在冬季施工中,根據混凝土強度等級、結構厚度、施工季節和養護條件變化,來達到混凝土施工質量標準。從而節約工期提高施工進度。
關鍵詞:混凝土;冬季施工;措施;蓄熱法 引言
我國北方地區有較長的寒冷季節。由于受工期制約,許多工程的混凝土冬季施工是不可避免的。國內外對混凝土冬季施工理論和方法的探索研究認為,當環境溫度降到5 ℃時,只要采用適當的施工方法,避免新澆混凝土早期受凍,使外露混凝土與冬季氣溫保持較小溫差,也會取得像在天暖施工時的效果。混凝土冬季施工的一般原理
混凝土拌和物澆灌后之所以能逐漸凝結和硬化,直至獲得最終強度,是由于水泥水化作用的結果。而水泥水化作用的速度除與混凝土本身組成材料和配合比有關外,主要是隨著溫度的高低而變化的。當溫度升高時,水化作用加快,強度增長也較快;而當溫度降低到0 ℃時,存在于混凝土中的水有一部分開始結冰,逐漸由液相變為固相。這時參與水泥水化作用的水減少了,因此,水化作用減慢,強度增長相應較慢。溫度繼續下降,當存在于混凝土中的水完全變成冰,也就是完全由液相變為固相時,水泥水化作用基本停止,此時強度就不再增長。水變成冰后,體積約增大9%,當混凝土毛細孔含水率超過91.70%界限值時,結冰就會產生約2 500kg/cm2的冰脹應力。這個應力值常常大于水泥內部形成的初期強度值,使混凝土受到不同程度的破壞(即早期受凍破壞)而降低強度。此外,當水變成冰后,還會在骨料和鋼筋表面上產生顆粒較大的冰凌,減弱水泥漿與骨料和鋼筋的粘結力,從而影響混凝土的抗壓強度。當冰凌融化后,又會在混凝土內部形成各種各樣的空隙,降低混凝土的密實性及耐久性。混凝土冬季施工方法的選擇
根據混凝土的原理和特點,襯砌和噴錨混凝土冬季施工無外乎有以下幾種施工方法:調整配合比方法、蓄熱法、外部加熱法、摻抗凍外加劑法。
在引細隧洞混凝土施工過程中成多次遇到冬季施工,根據實際情況將采取暖棚法。就是在混凝土澆筑倉位上搭設暖棚,棚內通常用蒸氣排管或暖風機供熱,使棚內溫度保持在0~5℃左右。其具體方案如下。
3.1 洞挖工程冬季施工措施
根據工程實踐證明,洞挖工程的冬季施工措施,包括供風、排水、洞外轉渣以及洞口等項目的保溫。其具體措施為:
(1)用于供風的管路自空壓廠始至進洞100m范圍內的管路,其間采用石棉管外纏丙綸絲布進行保溫,以保證供風質量。
(2)施工排水管路自洞口最近一個集水坑內設置的排水泵開始,排水管路采取保溫防凍措施,采用石棉管外纏丙綸絲布保溫,避免管內積水凍結。置于洞外的排水明溝冬季設專人進行破冰維護,防止阻水。
(3)供水管路保溫采用雙層設置,內層為巖棉管外纏丙綸絲布,其外采用綁扎稻草進行防護。
(4)洞門冬季防風御寒,洞口采用掛棉門簾型式,防止冷空氣進入洞內。洞口外側采用搭設塑料大棚緊接保溫,塑料大棚口設一道自動翻轉門。
(5)在冬季寒冷季節洞外轉渣場設2~3人進行專門維護,及時清除路面及軌道上的冰雪和雜物。必要時,用推土機清除路面和渣場上的冰雪,以免路面結冰和場地結凍過深對施工機械和人員作業不利。
(6)設于洞外的卷揚機房和其他輔助房屋,采用電熱管或火爐等供暖措施,其外用草墊子、棉被等保溫,以保證施工人員正常作業。
3.2 混凝土工程冬季施工措施
在低溫季節,當日平均氣溫穩定在5℃以下或最低氣溫穩定在-3℃以下時,就進入了低溫季節施工。
本施工方案主要是指洞內的噴射混凝土工程施工。
為保證噴射混凝土冬季施工質量,結合工程所在地的氣溫條件和施工總布置規劃,擬在骨料儲備及保溫、混凝土拌和、混凝土運輸等施工過程中采取有效措施。
3.3 混凝土骨料儲備及保溫措施
混凝土所用沙石骨料在進行冬季施工前,進行足夠的儲備,以滿足冬季混凝土施工的需要。
工地內的沙石料防凍保溫主要措施:
(1)成品料堆應有足夠的堆存高度,其上用苫布加一層草墊子(厚度為3cm)進行覆蓋保溫,防止出現過深凍層;沙石骨料內不含有冰雪和凍塊。
(2)在使用時,先將表面凍層清除,集中使用一個部位,以防大面積受凍。
(3)在沙石料堆存前應充分泌水,防止沙石料在寒冷季節氣溫驟降時出現凍塊。
(4)沙子采用搭地炕的加熱方法,先把沙子堆在地炕上,加熱地炕,隨著地炕溫度的升高,沙子的溫度也跟著升高。此種方法,沙子的溫度可達70~80℃,沙子的溫度根據混凝土施工的需要控制。
(5)粗骨料采用苫布加一層草墊子(厚度為3cm)進行覆蓋保溫;以免冰雪混入。
預熱過的沙石骨料,與拌和機的距離盡量縮短并避免倒運或減少倒運次數。
3.4 混凝土拌制溫度控制措施
(1)對于在洞口布置的拌和系統,采取搭設防風雪保溫棚保溫,架站爐供溫,保持棚內溫度不低于0℃。拌和系統的保溫棚設計長16m,保溫面積80m2,由拌和系統和沙料蓄熱堆組成。
(2)拌制混凝土之前,采用熱水沖洗拌和機,并將積水或冰水排除;混凝土拌和時間要比常溫季節拌和時間適當延長,延長的時間由試驗室試驗確定。
(3)提高出機口溫度。采用熱水拌合混凝土,拌合用水的溫度控制在60℃左右,若超過60℃,必須改變拌和加料順序,順序為:沙→熱水→粗骨料→水泥,以免水泥假凝。
(4)如果采用加熱拌合用水仍然不能滿足混凝土出機溫度要求時,再對沙料進行加熱。沙料預熱的方法采用熱炒措施。
3.5 質量保證措施
嚴格對拌和站及混凝土相關材料的溫度控制,對每一罐的混凝土進行量測,對不符合要求的一定不能進行下道工序施工。測溫部位為棚內溫度、沙石骨料溫度、水泥溫度、水溫、出機口溫度。對混凝土噴射現場的氣溫、巖面溫度、以及混凝土入濕噴機的溫度進行嚴格控制量測。
3.6 安全保證措施
站爐等棚內增溫設備必須有專人隨機看護,不準擅自離崗,作好防火看護。照明采用防爆燈具且線路絕緣良好。配備專用防火工具和設施。在棚內施工機械選用熟練司機進行操作,嚴禁酒后駕駛,小心謹慎避免發生碰撞保溫棚腳手桿。在洞內施工時,工作人員禁止對已采取保溫措施的部位進行剝離、破壞。如有要求,必須經過有關部門同意,并實施恢復補救措施。結語
幾種冬季施工方法都有利有弊,其適用范圍都受一定條件的制約。應根據工地現有條件,合理采用1種或2種以上施工方法結合使用。采取不同的施工方法,使混凝土在冬季施工中,根據混凝土強度等級、結構厚度、施工季節和養護條件變化,來滿足混凝土施工質量標準。從而節約工期提高施工進度。
第四篇:冬期混凝土施工質量控制措施
冬期混凝土施工質量控制措施
中國分類號:TU528.571
【摘要】在我國北方地區,冬季氣候寒冷,有三分之二以上的混凝土工程質量問題都出現在這個時期,這主要是因為在低溫條件下混凝土凝結硬化和強度增長都趨于停止,而冬期工程建設中零下混凝土施工又不可避免,因此,必須采取有效的控制措施以保證冬期混凝土施工的質量。本文作者對混凝土冬期施工的特點以及施工前、施工中的質量控制措施進行了介紹,以期能對同行有所幫助。
【關鍵詞】混凝土 冬期施工 控制措施
在我國北方地區,冬季氣候寒冷,有三分之二以上的混凝土工程質量問題都出現在這個時期,這主要是因為在低溫條件下混凝土凝結硬化和強度增長都趨于停止,而冬期工程建設中零下混凝土施工又不可避免,因此,必須采取有效的控制措施以保證冬期混凝土施工的質量。
本文作者對混凝土冬期施工的特點以及施工前、施工中的質量控制措施進行了介紹,以期能對同行有所幫助。
一、冬期施工的特點
1、冬期施工能提供給施工人員進行施工準備的時間很短,并且對技術方面的要求十分復雜,一旦其中的某個環節跟不上,施工過于倉促就會造成工程質量問題的出現;
2、在冬期施工過程中出現的工程質量問題都具有典型的隱蔽性和滯后性,被現場檢查出的概率很小,多數要等到春季才會暴露出來,錯過了事故處理的最佳時間,對工程質量與工程使用壽命都產生了較大的影響;
3、由于冬期的施工環境與施工現場條件都偏向于不利的方向,使得冬季成為工程質量問題頻發的季節。
二、冬季混凝土施工質量控制
1、冬期混凝土施工準備
(1)為了保證混凝土配合比的準確性,質檢員應每天對砂、石料的含水率進行檢測,并根據檢測的結果實時的修正混凝土的配合比,對于雨雪天氣檢測頻率應相應增加;
(2)為了確保攪拌和輸送設備在低溫條件下能正常工作,應根據各階段的氣溫提前進行攪拌和輸送設備防凍液、低溫機油、低溫燃油的更換,這些防凍液、低溫機油、低溫燃油必須與環境溫度相適應;
(3)為了盡量減少混凝土運輸途中的熱量損失,應在運輸車的罐體外加設保溫罩;
(4)為了保證混凝土施工的順利進行,應運用蒸汽對施工機械中易于受凍的部位進行預熱,從而保證施工時相應機械的開關足夠靈活可靠;
(5)為了避免外加劑箱、外加劑泵、水箱和輸水泵等在低溫條件下發生凍裂以及熱水在這些部件中產生過大熱量損失,應采取加蓋保溫房處理;
(6)有時為了保證混凝土的出機溫度,不僅要利用加熱水,還要將蒸汽通入到骨料緩沖倉和攪拌機內以對骨料及機體進行加熱;
(7)應設立貯水箱和抽水箱對攪拌用水進行兩級加熱,但水溫不能超過極限水溫80℃,另外,還應在輸水管外包發泡聚氨酯以減少攪拌水在輸送過程的熱量損失;
(8)為了保證冬季施工條件下,混凝土的抗凍害能力能維持到受凍臨界強度,應在混凝土中摻加由泵送劑、減水劑和早強劑共同組成的復合型防凍劑;
(9)應采用水化熱高且早期強度高的普通硅酸鹽水泥作為冬期混凝土施工所用水泥;
(10)在進行砂石料儲備時,為了使其具有較低的含水率和較高程度的均勻一致性,應將砂石料依次順序堆放,另外,為了保證混凝土的質量應先將砂石堆外層的凍層剝除掉不予使用;
(11)對進場的各種原材料應進行嚴格的檢查與驗收,確保其具有質量合格證書、復檢合格,堅決將偽劣材料杜絕于生產過程之外;
(12)為了避免冬期施工過程中原材料供應發生中斷而對連續施工產生影響,材料采購人員應根據實際工程量作好原材料的采購計劃,保證原材料儲備充足。
2、施工中質量控制
(1)在進行混凝土質量控制時,混凝土強度應采用非破損檢驗方法來確定,而其早期受凍臨界強度則應采用成熟度來進行推算。
(2)雖然混凝土冬期施工中使用的防凍劑具有減水早強、防止凍害等優點,但是還需要嚴格控制減水早強劑的用量,避免用量過多對混凝土質量產生不良影響。
(3)為了較好的控制冬期施工混凝土的質量,應通過對攪拌系統的設置和原料加熱方法的控制來實現對混凝土入模溫度的提高和控制。
(4)應派專人對用于水、砂石料加熱的設備進行維護,保證其正常運轉,另外,還應采取有效措施嚴格控制防凍劑的質量。
(5)為了更好的提高混凝土抗凍耐久性,在混凝土中使用早強水泥、高效減水劑的同時,還應盡可能多的使用引氣劑,引氣劑可以顯著提高混凝土抗鹽蝕的能力,但是在摻加引氣劑時要注意不能對混凝土內的氣泡間系數產生破壞。
(6)混凝土原材料選用及配合比設計
①外加劑:綜合蓄熱法泵送混凝土技術中外加劑種類和品牌的選用應嚴格按照混凝土組成化學性質和工程實際需要進行,在正式使用前還應進行相應的試驗測試;
②集料:在冬期施工過程當中,應采取有效措施嚴格控制砂、石料的含泥量,同時骨料中冰塊、雪團和有機雜質也是絕對不允許存在的;
③水泥:應選用水化熱大、活性高的普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥,以適應混凝土的水化反應速度隨溫度的升高而加快的狀況,使混凝土能及早獲得抵抗早期凍害的強度。
(7)混凝土的泵送及布料方式
在進行混凝土澆筑時,應采用混凝土輸送泵和裝拆式水平布料桿,并且還要對泵管進行包裹幫助保溫,最終實現澆筑時混凝土熱量損失的最小化。
(8)控制混凝土澆筑時間
①若遇到五級以上大風或混凝土澆筑時環境溫度較低時,在沒有可靠技術措施保證混凝土施工質量的情況下,應予以停工;
②通常選擇在上午進行混凝土的澆筑,主要利用氣溫逐漸升高的特點來促進混凝土的正常養護,減少溫度損失,加快混凝土的硬化。
(9)混凝土的表面覆蓋養護
在混凝土澆筑施工完成之后,為了防止混凝土表面因水分蒸發和熱量散失而產生裂縫,促進其達到抗凍臨界強度不至于凍壞,應及時進行覆蓋養護。
(10)墻柱模板拆模及保溫材料防水
①為了防止模板及混凝土表面所覆蓋保溫材料的保溫性能因受潮而成倍降低,應保證保溫材料足夠干燥;
②要注意對墻柱上使用模板的防水保護,對于其外露表面應及時用塑料布封嚴,拆模時應保證混凝土內外溫差在20℃以內。
(11)保溫措施
①在進行混凝土澆筑之前,應安排專人對鋼筋、模板上的積雪、冰屑進行清理;
②對于鋼筋分布密集的結構,為保證結構使用質量和抵消鋼筋引起的溫度損失,可以適當提高混凝土的入模溫度。
(12)加強測溫及試件留置養護工作
①應在澆筑完成的混凝土上溫度預測較低、有代表性和易受凍的部位設置測溫孔,以對澆筑后混凝土的溫度變化進行測量,繪制出測溫孔的溫度分布圖,并與大氣溫度、混凝土原材料加熱溫度進行比較;
②與常溫情況下混凝土試塊留置相比,冬期施工時應至少增加兩組同條件養護試塊,分別用于確定混凝土的拆模時間和測定混凝土是否達到臨界強度。
三、結束語
本文作者針對我國北方冬季氣候寒冷地區常出現的負溫下進行混凝土施工容易出現工程質量問題的情況,介紹了能夠保證冬期混凝土施工質量的控制措施,經過實踐證明,這些措施可以促進混凝土在外界溫度較低的情況下不斷凝結、硬化,強度也不斷增長,希望能對我國北方地區冬期混凝土施工帶來幫助。
【參考文獻】
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王崇煥 于茂娟 孫振廣 淺談混凝土冬期施工質量保證措施 首屆山東材料大會論文集(土木建筑篇 下)2007
第五篇:混凝土外觀質量控制措施
混凝土外觀質量控制措施
一、預防措施
混凝土外觀質量預防措施主要包括:保證混凝土表面平整度、垂直度和光潔度,控制混凝土表面蜂窩、氣泡、麻面、錯臺、掛簾的出現,防止表面出現裂縫,保持表面混凝土顏色一致。1.模板制作安裝質量控制
模板的制作安裝質量是關鍵,混凝土的平整度、光潔度、色差度都與模板直接相關,如模板不平順,板縫不嚴密,發生滲水、漏漿,甚至支架松動,模板跑模、變形等都將引起混凝土質量不良或外觀粗糙現象。保證表面平整度、垂直度和光潔度達到要求,使用優質的模板和合理的施工工藝是關鍵。模板制作安裝質量控制:模板早安裝前,應均勻涂刷脫模劑,避免使用廢機油等不合格材料作為脫模劑,影響混凝土表面色澤。模板支撐應牢固,接縫嚴密、尺寸準確,不因模板漏漿產生蜂窩、麻面和模板變形、漲模產生混凝土表面翹曲、邊線不順的外觀質量通病。
2.混凝土施工工藝質量控制
混凝土攪拌:必須達到3個基本要求:計量準確、攪拌透徹、坍落度穩定。否則混凝土拌和物中必然出現水泥砂漿分布不勻或水泥漿分布不勻,給混凝土灌注帶來先天性不足,會在混凝土表面留下“胎記”色差,或出現混凝土振搗容易離析、泌水等非勻質現象。
混凝土澆鋪與振搗:①分段分層、限時接茬,混凝土的澆筑,無論是按從一端開始向另一端,或從中部開始向兩端對稱的,呈斜面層次,全斷面而推進的澆筑方法,還是按從下向上一層層的,呈水平層次澆筑方法,都必須分段、分層地進行澆筑作業。
分段,是指混凝土灌筑進程范圍的劃分,確定分段長度的原則:1)在混凝土拌和物未初凝的可重塑時間內,完成混凝土的分層拼茬和分段接茬,而混凝土攪拌、運送能力能確保混凝土供料跟得上;2)根據混凝土澆筑時氣溫條件,防止混凝土澆搗面上水分蒸發過多造成接茬不良。若發生混凝土拌和物表面失水而初凝的“假凝”現象時,可先用振搗棒振動,使其液化后再接茬澆筑。分層,是指混凝土灌筑過程中,按斷面處自下而上分次進行的混凝土虛鋪厚度,不大于50cm一層為宜,每層混凝土順次、連續進行等厚澆鋪。結構模板有限角度倒坡時,混凝土鋪至內側倒坡以下5cm,把坡頂留出,便于排氣泡。②澆前振后,切莫早振,混凝土振實過程,是混凝土拌和物在所澆部位上進行:一是液化,二是振動,三是搗實。為達到混凝土均勻密實性,首先是前面澆后面振的配合步驟,切忌早振。
“早振”,有兩種情況:一是指本層混凝土厚度未鋪足或本層澆鋪不到位或兩側模之間未全范圍鋪滿(橫向未到邊,縱向不連貫),即混凝土拌和物層次不清、順序零亂,往往出現中間高、兩邊低,或一邊高、一邊低的堆積和低洼現象。此時,如果依然隨澆就急于振搗,則稱為早搗。二是對本層混凝土澆鋪段前沿臨空部分,不等下段混凝土澆鋪銜接,就過早振搗。早振的結果是: 1)混凝土拌和物有流動現象,砂漿與骨料分離或水泥砂漿泛出向低處漫溢; 2)再澆混凝土時,隨混凝土澆筑量增加,混凝土液化面上升,則水泥漿上浮,緊靠側模面,形成色差帶; 3)倘若振搗時過振,會出現水波紋似的云狀或鱗狀色斑。“過振”,是振動延時過長,混凝土易產生離析、泌水。離析狀態較重的,混凝土骨料分離,顯露砂石;輕的則出現泌水、砂線、砂斑。
③快插慢提,振速控制。當振搗棒的棒頭直徑和振動頻率一定,而施加于混凝土拌和物的振實力度,可以按每一點插棒位置的振搗時間或上提速度來定。
一是模內看得見的混凝土,以現象觀察為準,混凝土澆筑應先平倉后振搗,嚴禁以振搗代替平倉。混凝土振實特征表現為:混凝土已無顯著沉落、表面呈現平坦,混凝土已不冒氣泡、混凝土開始泛漿。二是對能見度低或陰角部分,以快插慢提的速度為準,混凝土采用通常的插入式振搗棒,整個過程的累計振搗時間為25s左右,即按本層混凝土厚度做振搗動作:1)“快插”,用1~2s時間盡快插入后上下抽動2~3次,以助混凝土沉落穩定; 2)“振搗”,振搗棒于插點不提動,用10s左右時間振搗; 3)“慢提”,振搗棒往上提時慢速提動約用15s時間(即按每次3~5cm速度上提,每提一次停1~2s時間),振實并排氣。振搗棒提快了,混凝土中的氣泡排除不好。
④振搗作業注意事項。1)振搗棒插點間距,最大不超過振搗棒作用半徑1.5倍。振搗器宜垂直按順序插入混凝土。如略有傾斜,則傾斜方向應保持一致,以免漏振現象發生。2)要離開模板拼裝縫20cm左右,因拼縫處是容易滲水漏漿的薄弱環節。嚴禁振搗器直接碰撞模板、鋼筋及預埋件。3)振搗棒作為混凝土的振搗工具,不能用于振趕混凝土流動,防止砂漿散失而失去均勻性。亦不得將振搗棒臥下來(呈水平狀態)振搗,否則表面泛漿嚴重,導致產生層次(帶狀)色差。4)掌握振搗時間或速度,如拌和物較稀時,相應縮短振搗時間,減少抽動次數,防止過振。
二、補救措施
補救措施是指拆模后對混凝土表面出現的錯臺、掛簾、蜂窩、麻面、模板拉筋頭等缺陷的修補,以滿足外觀質量及使用要求。① 錯臺修補,對錯臺大于2cm的部分,用扁平鑿有坡度鑿除,并預留0.5~1.0 cm的保護層,再用電動手砂輪打磨平整,使其與周邊混凝土保持平順連接;對錯臺小于2cm的部位,直接用電動手砂輪有坡度打磨平整。根據現場施工經驗,對錯臺的處理一般在混凝土強度達到70%前后進行修補效果最佳。
② 蜂窩、麻面、掛簾的修補,對超過規定的蜂窩麻面先進行鑿除,然后將填補面用高壓水沖洗干凈,涂刷一道的濃水泥漿,然后回填微膨脹砂漿、環氧砂漿或丙乳砂漿,最后壓實填平。對超標的氣泡,先鑿成深度不小于2cm、邊長不小于4cm的小坑,再用微膨脹砂漿、環氧砂漿或丙乳砂漿填補,應與母體顏色相近。掛簾用扁平鑿和砂輪鑿除、磨光,先用粗砂紙磨平,再用細砂紙磨光。