谈北方冬季水工混凝土施工措施

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1、谈北方冬季水工混凝土施工措施　　摘要我国北方冬季漫长严寒，如何在寒冷的冬季确保水工混凝土施工质量成为影响工程施工进度、质量的关键性因素。本文以香磨山灌区XX年度续建配套与节水改造工程为例，从混凝土保温、配合比设计、防裂措施论述了北方冬季水工混凝土施工措施，对北方冬季水工混凝土施工具有一定的指导和借鉴意义。关键词北方；冬季；混凝土；施工　　香磨山灌区位于木兰县境内的松花江一级支流木兰达河中下游。灌区总面积×104hm2，耕地面积×104hm2，设计灌溉面积×104hm2。香磨山灌区属寒温带大陆性季风气候，多年

2、平均降水量mm，多年平均蒸发量在1040-1400mm之间，平均无霜期在110-150d之间，最大冻深m。香磨山灌区XX年度续建配套与节水改造工程初步设计由黑龙江省水利厅、黑龙江省财政厅以黑水发[XX]652号文件批复。通过招标黑龙江省水利第五工程处负责第三标段的施工，施工内容包括总干二支渠渠道衬砌、路面、节制闸1座、进水闸1座。　　哈尔滨地区的气候特点是冬季漫长，长达5个月之久，气温较低，因此无法进行正常的全年施工，为了保证按期竣工，根据总体计划安排，进行了两座水闸的冬季施工。施工期在10月下旬至12月中

3、下旬。根据气象统计资料，哈尔滨市11月份的平均气温为-℃左右，12月中旬平均气温-15℃，因此必须按照水工混凝土低温季节施工的要求，从混凝土保温、配合比设计、防裂等方面做好各项施工措施，确保施工质量。　　1保温　　根据现场实际情况和砼施工的特点，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）为保证砼的浇筑温度，搅拌站、砂石料场、水闸基坑处均搭设保温大棚。　　2）搅拌站用水采用蒸汽加热，水闸大棚采用暖气排管加热，砂石料加热采用热地垄的方法。　　3）砼运输采用泵送的方式，输送泵管道用防寒毡包

4、裹保温。　　2混凝土配合比设计　　为了高质量的完成施工任务，结合高寒地区的施工特点，砼标号为C30，我们进行了混凝土配合比设计：根据大体积砼的施工特点及冬季施工环境温度低、砼输送方式采用泵送等实际情况，首先进行原材料选取，并将水泥用量、粉煤灰用量、砂率、缓凝剂掺量四个因素做了水平正交试验，然后进行极差分析，确定了合理的混凝土配合比。为了做到万无一失，施工前进行了大体积砼温度模拟实测，对边长为、1m、、2m的立方体试件进行了温升模拟试验，从而确定水闸大体积砼实际施工时的合理方案以及最佳配合比。　　原材料确定　

5、　水泥采用哈尔滨水泥厂产天鹅牌水泥。　　细集料采用哈尔滨港务局产中砂。　　粗集料采用哈尔滨玉泉采石场产碎石。　　外掺料采用阿城热电厂产Ⅰ级增钙粉煤灰。　　外掺剂采用黑龙江省寒地院产LNC-52型外加剂。　　混凝土配合比设计　　原材料确定后，对水泥用量、粉煤灰用量、砂率、缓凝剂掺量四个因素进行水平正交试验，绘制了水平正交试验结果曲线：　　根据曲线确定了最佳配合比水泥用量为310kg/m3，粉煤灰掺量为占水泥质量的35%，砂率为36%，缓凝剂掺量为占水泥质量的%。具体见表1。　　施工前大体积混凝土温度模拟实测　

6、　施工前分别对边长为、1m、、2m的立方体试件进行了温升模拟试验。通过对模拟试验数据的分析可知，采用此最佳配合比，可有效的推迟水化热温升峰值的出现，同时大大降低了水化热峰值，这对于保证大体积砼不产生温度裂缝是极其有利的。　　3混凝土防裂措施　　混凝土施工时，如何控制混凝土的内外温差和温度变形而造成的裂缝是施工控制的关键问题。同时混凝土的防裂问题也是渠道、水工建筑物施工中的一大技术难题，寒冷地区混凝土冬季施工的防裂更是难上加难，为此我们进行了混凝土温度裂缝控制问题试验研究。施工时采取了“内降外保”的施工技术及

7、先进的温度测控技术。所谓“内降”，就是在保证砼强度及品质的前提下通过降低水泥用量、加入外掺料和外掺剂、降低砼入模温度，分层浇注、布设冷却水管等措施来降低砼的内部温升。　　优化配合比设计、降低砼内部水化热　　水化热温升主要取决于水泥品种、水泥用量及散热速度等因素，因此施工中选用了非早强型的低标号普通硅酸盐水泥。同时，为了减少砼中的水泥用量，在确保砼强度的条件下，掺加了外掺材料和外掺剂，尽量降低砼的水化热温升，控制水化热峰值。我们通过优化配合比设计，确定最佳施工配合比充分保证了这一点。　　分层浇注　　为了减少砼

8、内部的发热量，降低温升峰值，水闸大体积砼施工时采用分层浇注、设置水平工作缝的施工方法。第一次浇注3m，第二次浇注2m。待第一次砼强度达到10Mpa以上进行凿毛处理。保证第一、二层砼的温差在25℃以内，避免由于温度梯度过大而造成砼衔接部位的裂缝。　　布设冷却水管　　在砼浇注前埋置5层φ25mm冷却水管，水平布置在砼不同层面内，层间距。管间距。当砼浇筑至冷却水管标高后，立即通入冷却水，利用循环水带走砼内部的部分热量，