第一篇:隧道喷射混凝土施工质量控制措施
隧道喷射混凝土施工质量控制措施
摘要:介绍了施工原材料的控制与喷射击混凝土配合比的设计要点及加强养护的措施。
前言
随着科学技术的发展,大量的新材料、新工艺、新设备、新技术不断应用于工程中,同时,隧道施工技术也在超长、大跨度、防水、穿过不良地层等方面取得了长足的进步,涌现出了大量的科技成果。锚喷构筑法在技术上有采用速度较快,支护及时、支护质量较好、强度高、密实度好、防水性能较好;省工、操作较简单,支护工作量减少;施工灵活性很大,可以根据需要分次喷射混凝土追加厚度,满足工作设计与要求等优点。
在国内,一些国际招标的大型水利工程中,如二滩水电站,黄河小浪底工程,三峡工程等,均是采用湿式混凝土喷射作业。国内目前使用的各种湿式混凝土喷射机多是从国外引进的设备。近几年来,国内一些单位也开发研制出几种湿式混凝土喷射机,但生产规模尚有待扩大。湿式混凝土喷射机主要优点有四个。
(1)湿法:作业大大降低了机旁和喷嘴外的粉尘浓度,消除了对工人健康的危害。
(2)生产率高。干式混凝土喷射机工作效率一般不超过5扩/h.而使用湿式混凝土喷射机人工作业时可达10m'/h,采用机械手作业时,则可达20扩/h,(3)回弹度低。千喷时,混凝土回弹度可达15%~50%.采用湿喷技术回弹率可降低到10%以下。
(4)湿喷时,由于水灰比易于控制,混凝土水化程度高,故可大大改善喷射混凝土的品质,提高混凝土的匀质性,而干喷时,混凝土的水灰比是由喷射手根据经验及肉眼观查来进行调节的,混凝土的品质在很大程度上取决于机手操作正确与否。
1、施工工艺与原材料的控制
1.1施工工艺
喷射前,应将岩面冲洗千净,并将表面软弱破碎岩石清扫干净。喷射作业应分区段进行,长度一般不超过6二,喷射顺序应自下而上。后一次喷射应在前一次混凝土终凝后进行,若终凝后1h以上再次喷射,应用风水清洗混凝土表面。边墙一次喷射厚度4~6cm,拱部则为2-4em,喷射2一4h后应洒水养护,一般养护7一14d,混凝土喷射后至下一循环放炮时间,应通过试验确定,一般不小于4h,放炮后应对混凝土进行检查,如出现裂纹,应调整放炮间隔时间或爆破参数。
1.2原材料控制
(1)拌和用水:工程中多以饮用水作为拌和用水,而pH值小于4的酸性水和含硫酸盐量(SO4,一)超过水量1%的水,含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质的水均不得使用。
(2)水泥:为保证喷射混凝土的凝固时间及与速凝剂的相溶性,所用水泥应具有强度高、抗渗性和耐久性好,应优先选用4S5,以上的普通硅酸盐水泥,其次选用矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥。在地质条件复杂的隧道中应采用早强水泥,使用前应做强度鉴定实验,水泥存放时严禁受潮和结块,也不得把不同规格、不同厂家的水泥混合使用。
(3)骨料:混凝土的强度除了取决于骨料的强度外,还取决于水泥浆与骨料的粘结强度,同时骨料的表面越粗糙界面粘结强度越高,因此用碎石比用卵石好。实验表明在一定范围内骨料粒径越小,分布越均匀混凝土强度越高,骨料最大粒径地减少不仅增加了骨料与水泥浆的粘结面积,而且骨料周围有害气体减少,水膜减薄,容易拌和均匀,从而提高了混凝土的强度。
(4)活性:掺和料:水泥水化是一个逐步发展的过程,在28d的龄期中,水泥的实际利用率仅占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,产生体积膨胀,给后期强度带来不利影响,利用活性掺和料代替部分未水化的水泥,不仅可以降低成本,最主要的是可以利用活性材料中的活性成分(主要是Si02与A403)与水泥水化产物Ca(OH):进行二次反应,生成含水硅酸钙与含水铝酸钙,新生成的水化产物不仅提高了喷射混凝土的强度和致密性,而且提高了其抗冻、抗渗、抗腐蚀等性能,这一类活性掺和料主要是粉煤灰和沸石粉,掺量约为水泥重量的10%-20%.(5)外加剂:为了降低用水量、降低回弹率和粉尘率,使喷射混凝土早凝早强,必须使用外加剂。应采用符合质量要求并对人体危害性很小的速凝剂,掺加速凝剂之前,应做速凝剂与水的相溶性实验及水泥净浆速凝效果实验,注意速凝剂效果实验,初凝时间不应大于5min,终凝时间不应大于10min,保持速凝剂干燥勿受潮变质,在喷射混凝土中添加速凝剂的目的是使喷射混凝土满足设计要求,促进早强。一般速凝剂最佳掺量约为水泥重量的2%一4%,实际使用时拱部可利用2%-4%,边墙可用2%,过多的掺量对喷射混凝土反而不利,这是因为速凝剂虽然加速了喷射混凝土的凝结速度,但也阻止了水在水泥中的均匀扩散,使部分水包裹在凝结的水泥中,硬化后形成气孔,另一部分水泥因而得不到充足的水分进行水化反应而干缩,从而产生裂纹。另外速凝剂掺人应均匀。
2、喷射混凝土配合比的设计与控制要点
喷射混凝土的配合比不同于普通混凝土的配合比,需要根据其施工工艺来选择,主要讲述C,喷射混凝土潮喷法的配合比的设计方法。为了减少回弹量需要较高的砂率,砂率增加意味着集料的总面积增加,这就要求用更多的水泥来包裹集料表面,以满足喷射混凝土的强度要求,水泥用量越大,喷射混凝土就越容易干缩、开裂,同时成本也增加。因此首先确定水泥用量,根据经验水泥用量宜为375一450kg/m;,其次确定砂率,宜选用粗砂或中砂,砂率宜为45%一55%,砂率过高或过低易造成堵管,再次确定水灰比,水灰比宜为0.4—0.5,水灰比过小会产生粉尘,回弹量大,粘结力低,喷层会产生干斑,砂窝等现象,水灰比过大会造成强度低、速凝效果差,喷层流淌、滑移、坍落等现象,另外要注意根据施工环境的温度,周围岩壁类别、施工队伍的施工水平做相应的调整。
研究超塑化剂、硅灰、速凝剂和掺人火山灰或矿渣硅酸盐水泥的复合作用,用湿喷法生产高性能喷射混凝土(HPS)具有下列优点:(1)碱腐蚀性低;(2)工作性高和坍落度损失低;(3)回弹率低;(4)早期强度和后期强度高;(5)耐久性强。
2.1材料和配合比
2.1.1水泥
高强硅酸盐水泥由于水化速度较快,用于做喷射混凝土性能一般优于混合水泥。火山灰和矿渣硅酸盐水泥具有耐久性高,水化热低,对裂缝自收缩和干缩有较好性能。火山灰水泥中可用35%粉煤灰替代硅酸盐水泥;矿渣水泥中可用50%矿渣取代硅酸盐水泥。
2.1.2硅灰
使用加密硅灰以改善对基材的粘结力和减少集料回弹。
2.1.3超塑化剂
使用市售的质量浓度为30%的液体淡基丙烯酸醋(CAE)为超塑化剂,生产水灰比为0.42一0.44,坍落度为210一220mm流动性混凝土。也可采用聚磺酸盐系高效减水剂。
2.1.4速凝剂
用两种不同的市售速凝剂,一种常用速凝剂是硅酸钠(30%),另一种无碱速凝剂是以从(SO4),为主要成分的水溶液(60%),当使用后者时,由于无碱降低了在施工过程中碱性腐蚀的危险。
2.1.5集料
使用细砂(0一4mm),粗砂(4一6mm),石子(6一8mm)三者的体积比为65%,30%,5%。
2.1.6混凝土配比
配制两种未掺速凝剂的基准对比拌合物,它们的主要区别在于水泥品种(42.5火山灰水泥和42.5矿渣水泥)每种混凝土拌合30min,在喷嘴处加人不同的速凝剂(水玻璃或无碱速凝剂)的掺量分别为水泥量的8%一12%或6%一7%,2.2试验结果
由于使用超塑化剂,50min之内的坍落度损失可以忽略不计,这意味着在喷嘴处加人速凝剂之前坍落度损失可忽略不计,以可靠方式供给喷射设备的泵送混凝土的工作性能好,喷射混凝土产量可达20m;/ho在规定超塑化剂掺量为1%一2%时,尽管矿渣水泥混凝土的W/C稍低于火山灰水泥混凝土,其初始坍落度(220mm)还是稍高于火山灰水泥混凝土坍落度(210mm)在无筋隧道内施工,由于复合有超塑化剂、硅灰和速凝剂,拌合物粘结性好,研究的所有喷射混凝土的回弹率仅仅为2%一3%.3、喷射混凝土养护措施
养护是喷射混凝土施工中的一个重要环节,在正常养护条件下,混凝土强度随龄期延长而增大,其原因是由于胶凝材料的水断水化。而水化速度与环境温度和湿度有关,由于经常放炮和通风不良导致隧道内的温度较高,喷射混凝土周围的空气相对来说比较干燥,加上水化热引起的混凝土内部温度较高,将使其表面水分很快就蒸发掉,进而引起水石“毛细管”中水分继续蒸发。喷射混凝土中水泥与水接触的时间短且范围有限,与普通混凝土相比水泥水化的程度更低。喷射混凝土的凝结过程也是水泥进一步水化的过程,水泥的水化反应必须在有水的条件下才能发生,水泥水化因为水泥石缺少水分不能继续进行,还因毛细管引力作用在混凝土中引起收缩,此时的喷射混凝土强度还很低,收缩引起的拉应力将使混凝土开裂,破坏了混凝土结构,影响混凝土强度的继续增长,而且停止水化使水化物不能进一步向水泥石的毛细孔填充,还将影响混凝土的抗渗性。
4、结束语
喷射混凝土在隧道施工中应用已经非常广泛,喷射混凝土的质量直接影响着结构受力、防护、耐久性等情况,所以对喷射混凝土施工,必须按质量控制系统的要求,通过各种措施强化质量意识,加强质量管理,制定操作规程,使喷射混凝土在隧道防护中发挥越来越重要的作用。
第二篇:隧道喷射混凝土施工的质量控制
浅谈隧道喷射混凝土施工的质量控制
【摘要】:结合我省高速公路的隧道工程施工特点,本文从喷射混凝土中所用的原材料、施工工艺、配合比设计要点及养护措施等方面,简要介绍喷射混凝土的施工质量控制。
【关键字】喷射混凝土 施工 质量控制
随着我省高速公路快速、稳定发展,对交通运输的需求量和等级要求越来越高,因此高等级公路修建的隧道数量越来越多,并且在隧道工程中出现大量的新材料、新工艺、新设备、新技术。与此同时,隧道施工技术也在各个方面取得了长足的进步,涌现出了大量的科技成果。锚喷支护在技术上有速度较快,支护及时、支护质量较好、强度高、密实度好、防水性能较好、省工、操作较简单,支护工作量减少,施工灵活性较大等优点。
湿喷技术是一门新技术、新工艺与潮喷比较有明显的优越性,主要表现为:
①湿喷砼与干喷或潮喷砼相比,砼回弹量可减少30%~50%,要达到一定砼厚度,工作时间和工程成本可大大降低。
②湿喷砼与干喷或潮喷砼相比,作业环境大大改善,空气粉尘含量可减少20%以上,有利于作业人员身体健康。
③湿喷砼有快凝、早强的特点,在隧道施工处理坍方过程中,可快速封闭围岩表面,抑制围岩坍塌,是防坍、治坍的有效手段。④湿喷砼施工配套机械设备只需砼拌合运输机械和空压机,施工操作简单,机动灵活性强,可随时满足施工支护加固的需要。⑤湿喷砼喷层厚度有保证,强度增长快,后期强度损失小,根据设计和需要可加入钢钎维,以提高支护能力,施工安全可靠。⑥湿喷时,由于喷射混凝土集中拌合,混凝土拌合均匀,水灰比易于控制,故可大大改善喷射混凝土质量,提高混凝土的强度,而干喷时,混凝土的水灰比是由喷射手根据经验及肉眼观查来进行调节,混凝土的品质在很大程度上取决于操作手,质量不易控制,质量无法保证。
一、原材料控制
1、水泥
为保证喷射混凝土的凝固时间及与速凝剂的相溶性,所用水泥应具有强度高、抗渗性和耐久性好,应优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,也可选用矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥;在地质条件复杂的隧道中宜选用早强水泥。水泥标号不得低于42.5级,使用前应做强度复查试验。水泥存放时严禁受潮和结块,存放时间不宜超过三个月,也不得把不同规格、不同厂家的水泥混合使用。
2、速凝剂
为了降低用水量、降低回弹率和粉尘率,使喷射混凝土早凝早强,必须使用外加剂。湿法喷射用8604型液态速凝剂,并检查速凝剂的泵送及计量装臵性能。应采用符合质量要求并对人体危害性很小的速凝剂。掺加速凝剂之前,应做速凝剂与水的相溶性实验及水泥净浆速凝效果实验,初凝时间不应大于5min,终凝时间不应大于10min。在喷射混凝土中添加速凝剂的目的是使喷射混凝土满足设计要求,促进早强。通过试验确定速凝剂的最佳用量,一般速凝剂掺量约为水泥重量的2%一4%,实际使用时拱部可利用2%-4%,边墙可用2%,过多的掺量对喷射混凝土反而不利,这是因为速凝剂虽然加速了喷射混凝土的凝结速度,但也阻止了水在水泥中的均匀扩散,使部分水包裹在凝结的水泥中,硬化后形成气孔,另一部分水泥因而得不到充足的水分进行水化反应而干缩,从而产生裂纹。
3、砂
为了减少成本可以就地取材,但是喷射混凝土应采用硬质洁净的中砂或者粗砂,度模数为2.3~3.0的为宜,含水量一般为5%-7%,使用前应一律过筛。
4、石料
采用坚硬耐久的碎石或卵石,粒径不宜大于15mm,且级配良
好。当使用碱性速凝剂时,石料不得含活性二氧化硅。混凝土的强度除了取决于骨料的强度外,还取决于水泥浆与骨料的粘结强度,同时骨料的表面越粗糙界面粘结强度越高,因此用碎石比用卵石好。实验表明在一定范围内骨料粒径越小,分布越均匀混凝土强度越高,骨料最大粒径地减少不仅增加了骨料与水泥浆的粘结面积,而且骨料周围有害气体减少,水膜减薄,容易拌和均匀,从而提高了混凝土的强度。
5、外掺料
当工程需要采用外掺料时,掺量应通过试验确定,加外掺料后的喷射混凝土性能必须满足设计要求。
6、水
工程中多以饮用水作为拌和用水,水质应符合工程用水的有关规定,混合水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质,不得使用污水及PH值小于4的酸性水和含硫酸盐量按SO4计算超过混合用水重量1%的水。
二、喷射混凝土配合比设计要点
喷射混凝土的配合比不同于普通混凝土的配合比,需要根据其施工工艺来选择喷射混凝土湿喷法的配合比的设计方法。为了减少回弹量需要较高的砂率,砂率增加意味着集料的总面积增加,这就要求用更多的水泥来包裹集料表面,以满足喷射混凝土的强度要
求,水泥用量越大,喷射混凝土就越容易干缩、开裂,同时成本也增加。因此首先确定水泥用量,根据经验水泥用量宜为375一450kg/m3;,其次确定砂率,宜选用粗砂或中砂,砂率宜为50%一60%,砂率过高或过低易造成堵管,再次确定水灰比,水灰比宜为0.42-0.5,水灰比过小会产生粉尘,回弹量大,粘结力低,喷层会产生干斑,砂窝等现象,水灰比过大会造成强度低、速凝效果差,喷层流淌、滑移、坍落等现象,水泥与砂、石之重量比宜为1.0:3.5-1.0:4.0。塌落度宜为8-12cm,另外要注意根据围岩类别、施工环境的温度、做相应的调整。软弱围岩条件下考虑提高喷射混凝土强度等级。
三、喷射混凝土施工工艺
1、喷射作业 1.1施工准备
①检查受喷面轮廓尺寸,并加以修正,使之符合设计,若有松散、破碎部分必须清除干净。
②有明显渗水地段应事先作好防排水处理。③用高压风或水(地质不良不用)清洗受喷面。④备好脚手架或工作平台及护铁纱罩。
⑤检查机械、管道、安全阀、压力表是否完好,并进行试运行。1.2喷射作业技术要点
①严格按以下顺序操作,打开速凝剂辅助风——缓慢打开主风阀送风——启动速凝剂计量泵的主电机振动器——向料斗加料。②开机后注意观察风压,起始风压大于或等于0.5Mpa才能开机操作,并据喷头出料情况调整风压,边墙工作风压应控制在0.3~0.5Mpa之间;拱脚控制在0.3~0.5Mpa之间。
③供料连续均匀,料斗内有足够存料并及时清除粒径大于15mm振动筛上的粗集料等。
④喷头与受喷面尽量垂直,保持1~1.5m的距离为宜,对挂有钢筋网的受喷面,喷头略倾斜,距离相对减小。
⑤喷头应均匀地按螺旋轨迹,分区段,一般不超过6m,自上而下,一圈压半圈,缓慢移动,每圈直径15~20cm。若受喷面不平,应先喷凹坑找平。
⑥为了防止砼早期干缩裂纹,影响砼强度,在干燥的施工现场,喷射2h后应对砼洒水养生,养生时间不少于7d。⑦停机严格按顺序操作:
关主电机、振动电机,关速凝剂计量泵,关主风阀,用水清洗速凝剂管路,通知喷射手将喷嘴从受喷砼面移开,依次打开主风阀,计量泵电机、主电机,清洗气料混合仓和砼管道,然后关闭主风阀、计量泵、速凝剂辅助风。
2、喷射效果 2.1一次喷射厚度
在围岩软弱破碎设臵工字钢、型钢、格栅拱架地段。喷射一般分三次进行,初喷厚度一般在4~5cm,第二次喷射可达10cm厚,第三次基本喷平钢支撑间凹槽并覆盖保护层。一般段分两次喷射完成,初喷厚度一般在4~5cm,第二次喷射达到设计厚度。提前埋设喷层厚度检查标志,铁钉或钢筋头打入石缝记录外露长度。2.2回弹量
现场检测砼回弹很少,几乎看不到成块掉落,回收掉落砼过秤测定,回弹率在10%以下。2.3粉尘测定
施工时作业面测定,粉尘含量在8mg/m3左右,较潮喷砼减少粉尘约10个百分点。2.4强度
完全达到设计强度指标。
3、注意事项
①严格控制工作机的风压在0.15Mpa~0.2Mpa范围内。②严格控制喷嘴与受喷面的距离和角度,无钢筋网喷射时,喷
头应与喷面垂直,有钢筋网时可适当放偏,喷嘴离受喷面的距离控制在0.6~1.0m范围内。
③严格控制水灰比,以刚喷射的混凝土表面有一层暗弱光泽为度。
④渗漏水地段的处理。当水量不大时,在喷射砼前用压缩空气吹扫,喷射砼配料及拌料按正常施工程序进行。在开始喷射时,适当减小用水量,喷射时由远而近,临时加大速凝剂掺量(≯5%)逐渐合拢。水止住后,必须紧接着用正常速凝剂掺量的喷射砼封闭。⑤分层喷射合理的间隔时间应根据水泥品种、速凝剂种类及掺量、施工温度(最低不宜低于+5°C)和水灰比大小因素,并视喷射的混凝土终凝情况而定,后一层喷射应在前一次混凝土终凝后进行,若终凝后1h以上再次喷射,应用风水清洗混凝土表面。复喷时应将凹陷处进一步找平。混凝土喷射后至下一循环放炮时间间隔,应通过试验确定,一般不小于3h,放炮后应对混凝土进行检查,如出现裂纹,应调整放炮间隔时间或爆破参数。
⑥当有钢筋时,使喷嘴靠近钢筋,使喷射角度稍偏一些,使钢筋的保护层厚度达到2cm以上。
四、喷射混凝土养护措施
养护是喷射混凝土施工中的一个重要环节,喷射混凝土终凝2h后应洒水养护,一般养护时间不少于7 d。气温低于+5°C时,不得喷水养护。在正常养护条件下,混凝土强度随龄期延长而增大,其原因是由于胶凝材料的不断水化。而水化速度与环境温度和湿度有关,由于经常放炮和通风不良导致隧道内的温度较高,喷射混凝土周围的空气相对来说比较干燥,加上水化热引起的混凝土内部温度较高,将使其表面水分很快就蒸发掉,进而引起水石“毛细管”中水分继续蒸发。喷射混凝土中水泥与水接触的时间短且范围有限,与普通混凝土相比水泥水化的程度更低。喷射混凝土的凝结过程也是水泥进一步水化的过程,水泥的水化反应必须在有水的条件下才能发生,水泥水化因为水泥石缺少水分不能继续进行,还因毛细管引力作用在混凝土中引起收缩,此时的喷射混凝土强度还很低,收缩引起的拉应力将使混凝土开裂,破坏了混凝土结构,影响混凝土强度的继续增长,而且停止水化使水化物不能进一步向水泥石的毛细孔填充,还将影响混凝土的抗渗性。
结束语
喷射混凝土在隧道施工中应用已经非常广泛,喷射混凝土的质量直接影响着结构受力、防护、耐久性等情况,所以对喷射混凝土施工,必须严格要求控制质量,通过各种措施强化质量意识,加强质量管理,使喷射混凝土在隧道支护中发挥重要的作用,使得公路事业快速发展。
第三篇:喷射混凝土冬季施工
摘要
北方地区有较长的寒冷季节。因受工期制约,许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,根据混凝土强度等级、结构厚度、施工季节和养护条件变化,来达到混凝土施工质量标准。从而节约工期提高施工进度。
关键词:混凝土;冬季施工;措施;蓄热法 引言
我国北方地区有较长的寒冷季节。由于受工期制约,许多工程的混凝土冬季施工是不可避免的。国内外对混凝土冬季施工理论和方法的探索研究认为,当环境温度降到5 ℃时,只要采用适当的施工方法,避免新浇混凝土早期受冻,使外露混凝土与冬季气温保持较小温差,也会取得像在天暖施工时的效果。混凝土冬季施工的一般原理
混凝土拌和物浇灌后之所以能逐渐凝结和硬化,直至获得最终强度,是由于水泥水化作用的结果。而水泥水化作用的速度除与混凝土本身组成材料和配合比有关外,主要是随着温度的高低而变化的。当温度升高时,水化作用加快,强度增长也较快;而当温度降低到0 ℃时,存在于混凝土中的水有一部分开始结冰,逐渐由液相变为固相。这时参与水泥水化作用的水减少了,因此,水化作用减慢,强度增长相应较慢。温度继续下降,当存在于混凝土中的水完全变成冰,也就是完全由液相变为固相时,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%,当混凝土毛细孔含水率超过91.70%界限值时,结冰就会产生约2 500kg/cm2的冰胀应力。这个应力值常常大于水泥内部形成的初期强度值,使混凝土受到不同程度的破坏(即早期受冻破坏)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,降低混凝土的密实性及耐久性。混凝土冬季施工方法的选择
根据混凝土的原理和特点,衬砌和喷锚混凝土冬季施工无外乎有以下几种施工方法:调整配合比方法、蓄热法、外部加热法、掺抗冻外加剂法。
在引细隧洞混凝土施工过程中成多次遇到冬季施工,根据实际情况将采取暖棚法。就是在混凝土浇筑仓位上搭设暖棚,棚内通常用蒸气排管或暖风机供热,使棚内温度保持在0~5℃左右。其具体方案如下。
3.1 洞挖工程冬季施工措施
根据工程实践证明,洞挖工程的冬季施工措施,包括供风、排水、洞外转渣以及洞口等项目的保温。其具体措施为:
(1)用于供风的管路自空压厂始至进洞100m范围内的管路,其间采用石棉管外缠丙纶丝布进行保温,以保证供风质量。
(2)施工排水管路自洞口最近一个集水坑内设置的排水泵开始,排水管路采取保温防冻措施,采用石棉管外缠丙纶丝布保温,避免管内积水冻结。置于洞外的排水明沟冬季设专人进行破冰维护,防止阻水。
(3)供水管路保温采用双层设置,内层为岩棉管外缠丙纶丝布,其外采用绑扎稻草进行防护。
(4)洞门冬季防风御寒,洞口采用挂棉门帘型式,防止冷空气进入洞内。洞口外侧采用搭设塑料大棚紧接保温,塑料大棚口设一道自动翻转门。
(5)在冬季寒冷季节洞外转渣场设2~3人进行专门维护,及时清除路面及轨道上的冰雪和杂物。必要时,用推土机清除路面和渣场上的冰雪,以免路面结冰和场地结冻过深对施工机械和人员作业不利。
(6)设于洞外的卷扬机房和其他辅助房屋,采用电热管或火炉等供暖措施,其外用草垫子、棉被等保温,以保证施工人员正常作业。
3.2 混凝土工程冬季施工措施
在低温季节,当日平均气温稳定在5℃以下或最低气温稳定在-3℃以下时,就进入了低温季节施工。
本施工方案主要是指洞内的喷射混凝土工程施工。
为保证喷射混凝土冬季施工质量,结合工程所在地的气温条件和施工总布置规划,拟在骨料储备及保温、混凝土拌和、混凝土运输等施工过程中采取有效措施。
3.3 混凝土骨料储备及保温措施
混凝土所用沙石骨料在进行冬季施工前,进行足够的储备,以满足冬季混凝土施工的需要。
工地内的沙石料防冻保温主要措施:
(1)成品料堆应有足够的堆存高度,其上用苫布加一层草垫子(厚度为3cm)进行覆盖保温,防止出现过深冻层;沙石骨料内不含有冰雪和冻块。
(2)在使用时,先将表面冻层清除,集中使用一个部位,以防大面积受冻。
(3)在沙石料堆存前应充分泌水,防止沙石料在寒冷季节气温骤降时出现冻块。
(4)沙子采用搭地炕的加热方法,先把沙子堆在地炕上,加热地炕,随着地炕温度的升高,沙子的温度也跟着升高。此种方法,沙子的温度可达70~80℃,沙子的温度根据混凝土施工的需要控制。
(5)粗骨料采用苫布加一层草垫子(厚度为3cm)进行覆盖保温;以免冰雪混入。
预热过的沙石骨料,与拌和机的距离尽量缩短并避免倒运或减少倒运次数。
3.4 混凝土拌制温度控制措施
(1)对于在洞口布置的拌和系统,采取搭设防风雪保温棚保温,架站炉供温,保持棚内温度不低于0℃。拌和系统的保温棚设计长16m,保温面积80m2,由拌和系统和沙料蓄热堆组成。
(2)拌制混凝土之前,采用热水冲洗拌和机,并将积水或冰水排除;混凝土拌和时间要比常温季节拌和时间适当延长,延长的时间由试验室试验确定。
(3)提高出机口温度。采用热水拌合混凝土,拌合用水的温度控制在60℃左右,若超过60℃,必须改变拌和加料顺序,顺序为:沙→热水→粗骨料→水泥,以免水泥假凝。
(4)如果采用加热拌合用水仍然不能满足混凝土出机温度要求时,再对沙料进行加热。沙料预热的方法采用热炒措施。
3.5 质量保证措施
严格对拌和站及混凝土相关材料的温度控制,对每一罐的混凝土进行量测,对不符合要求的一定不能进行下道工序施工。测温部位为棚内温度、沙石骨料温度、水泥温度、水温、出机口温度。对混凝土喷射现场的气温、岩面温度、以及混凝土入湿喷机的温度进行严格控制量测。
3.6 安全保证措施
站炉等棚内增温设备必须有专人随机看护,不准擅自离岗,作好防火看护。照明采用防爆灯具且线路绝缘良好。配备专用防火工具和设施。在棚内施工机械选用熟练司机进行操作,严禁酒后驾驶,小心谨慎避免发生碰撞保温棚脚手杆。在洞内施工时,工作人员禁止对已采取保温措施的部位进行剥离、破坏。如有要求,必须经过有关部门同意,并实施恢复补救措施。结语
几种冬季施工方法都有利有弊,其适用范围都受一定条件的制约。应根据工地现有条件,合理采用1种或2种以上施工方法结合使用。采取不同的施工方法,使混凝土在冬季施工中,根据混凝土强度等级、结构厚度、施工季节和养护条件变化,来满足混凝土施工质量标准。从而节约工期提高施工进度。
第四篇:冬期混凝土施工质量控制措施
冬期混凝土施工质量控制措施
中国分类号:TU528.571
【摘要】在我国北方地区,冬季气候寒冷,有三分之二以上的混凝土工程质量问题都出现在这个时期,这主要是因为在低温条件下混凝土凝结硬化和强度增长都趋于停止,而冬期工程建设中零下混凝土施工又不可避免,因此,必须采取有效的控制措施以保证冬期混凝土施工的质量。本文作者对混凝土冬期施工的特点以及施工前、施工中的质量控制措施进行了介绍,以期能对同行有所帮助。
【关键词】混凝土 冬期施工 控制措施
在我国北方地区,冬季气候寒冷,有三分之二以上的混凝土工程质量问题都出现在这个时期,这主要是因为在低温条件下混凝土凝结硬化和强度增长都趋于停止,而冬期工程建设中零下混凝土施工又不可避免,因此,必须采取有效的控制措施以保证冬期混凝土施工的质量。
本文作者对混凝土冬期施工的特点以及施工前、施工中的质量控制措施进行了介绍,以期能对同行有所帮助。
一、冬期施工的特点
1、冬期施工能提供给施工人员进行施工准备的时间很短,并且对技术方面的要求十分复杂,一旦其中的某个环节跟不上,施工过于仓促就会造成工程质量问题的出现;
2、在冬期施工过程中出现的工程质量问题都具有典型的隐蔽性和滞后性,被现场检查出的概率很小,多数要等到春季才会暴露出来,错过了事故处理的最佳时间,对工程质量与工程使用寿命都产生了较大的影响;
3、由于冬期的施工环境与施工现场条件都偏向于不利的方向,使得冬季成为工程质量问题频发的季节。
二、冬季混凝土施工质量控制
1、冬期混凝土施工准备
(1)为了保证混凝土配合比的准确性,质检员应每天对砂、石料的含水率进行检测,并根据检测的结果实时的修正混凝土的配合比,对于雨雪天气检测频率应相应增加;
(2)为了确保搅拌和输送设备在低温条件下能正常工作,应根据各阶段的气温提前进行搅拌和输送设备防冻液、低温机油、低温燃油的更换,这些防冻液、低温机油、低温燃油必须与环境温度相适应;
(3)为了尽量减少混凝土运输途中的热量损失,应在运输车的罐体外加设保温罩;
(4)为了保证混凝土施工的顺利进行,应运用蒸汽对施工机械中易于受冻的部位进行预热,从而保证施工时相应机械的开关足够灵活可靠;
(5)为了避免外加剂箱、外加剂泵、水箱和输水泵等在低温条件下发生冻裂以及热水在这些部件中产生过大热量损失,应采取加盖保温房处理;
(6)有时为了保证混凝土的出机温度,不仅要利用加热水,还要将蒸汽通入到骨料缓冲仓和搅拌机内以对骨料及机体进行加热;
(7)应设立贮水箱和抽水箱对搅拌用水进行两级加热,但水温不能超过极限水温80℃,另外,还应在输水管外包发泡聚氨酯以减少搅拌水在输送过程的热量损失;
(8)为了保证冬季施工条件下,混凝土的抗冻害能力能维持到受冻临界强度,应在混凝土中掺加由泵送剂、减水剂和早强剂共同组成的复合型防冻剂;
(9)应采用水化热高且早期强度高的普通硅酸盐水泥作为冬期混凝土施工所用水泥;
(10)在进行砂石料储备时,为了使其具有较低的含水率和较高程度的均匀一致性,应将砂石料依次顺序堆放,另外,为了保证混凝土的质量应先将砂石堆外层的冻层剥除掉不予使用;
(11)对进场的各种原材料应进行严格的检查与验收,确保其具有质量合格证书、复检合格,坚决将伪劣材料杜绝于生产过程之外;
(12)为了避免冬期施工过程中原材料供应发生中断而对连续施工产生影响,材料采购人员应根据实际工程量作好原材料的采购计划,保证原材料储备充足。
2、施工中质量控制
(1)在进行混凝土质量控制时,混凝土强度应采用非破损检验方法来确定,而其早期受冻临界强度则应采用成熟度来进行推算。
(2)虽然混凝土冬期施工中使用的防冻剂具有减水早强、防止冻害等优点,但是还需要严格控制减水早强剂的用量,避免用量过多对混凝土质量产生不良影响。
(3)为了较好的控制冬期施工混凝土的质量,应通过对搅拌系统的设置和原料加热方法的控制来实现对混凝土入模温度的提高和控制。
(4)应派专人对用于水、砂石料加热的设备进行维护,保证其正常运转,另外,还应采取有效措施严格控制防冻剂的质量。
(5)为了更好的提高混凝土抗冻耐久性,在混凝土中使用早强水泥、高效减水剂的同时,还应尽可能多的使用引气剂,引气剂可以显著提高混凝土抗盐蚀的能力,但是在掺加引气剂时要注意不能对混凝土内的气泡间系数产生破坏。
(6)混凝土原材料选用及配合比设计
①外加剂:综合蓄热法泵送混凝土技术中外加剂种类和品牌的选用应严格按照混凝土组成化学性质和工程实际需要进行,在正式使用前还应进行相应的试验测试;
②集料:在冬期施工过程当中,应采取有效措施严格控制砂、石料的含泥量,同时骨料中冰块、雪团和有机杂质也是绝对不允许存在的;
③水泥:应选用水化热大、活性高的普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥,以适应混凝土的水化反应速度随温度的升高而加快的状况,使混凝土能及早获得抵抗早期冻害的强度。
(7)混凝土的泵送及布料方式
在进行混凝土浇筑时,应采用混凝土输送泵和装拆式水平布料杆,并且还要对泵管进行包裹帮助保温,最终实现浇筑时混凝土热量损失的最小化。
(8)控制混凝土浇筑时间
①若遇到五级以上大风或混凝土浇筑时环境温度较低时,在没有可靠技术措施保证混凝土施工质量的情况下,应予以停工;
②通常选择在上午进行混凝土的浇筑,主要利用气温逐渐升高的特点来促进混凝土的正常养护,减少温度损失,加快混凝土的硬化。
(9)混凝土的表面覆盖养护
在混凝土浇筑施工完成之后,为了防止混凝土表面因水分蒸发和热量散失而产生裂缝,促进其达到抗冻临界强度不至于冻坏,应及时进行覆盖养护。
(10)墙柱模板拆模及保温材料防水
①为了防止模板及混凝土表面所覆盖保温材料的保温性能因受潮而成倍降低,应保证保温材料足够干燥;
②要注意对墙柱上使用模板的防水保护,对于其外露表面应及时用塑料布封严,拆模时应保证混凝土内外温差在20℃以内。
(11)保温措施
①在进行混凝土浇筑之前,应安排专人对钢筋、模板上的积雪、冰屑进行清理;
②对于钢筋分布密集的结构,为保证结构使用质量和抵消钢筋引起的温度损失,可以适当提高混凝土的入模温度。
(12)加强测温及试件留置养护工作
①应在浇筑完成的混凝土上温度预测较低、有代表性和易受冻的部位设置测温孔,以对浇筑后混凝土的温度变化进行测量,绘制出测温孔的温度分布图,并与大气温度、混凝土原材料加热温度进行比较;
②与常温情况下混凝土试块留置相比,冬期施工时应至少增加两组同条件养护试块,分别用于确定混凝土的拆模时间和测定混凝土是否达到临界强度。
三、结束语
本文作者针对我国北方冬季气候寒冷地区常出现的负温下进行混凝土施工容易出现工程质量问题的情况,介绍了能够保证冬期混凝土施工质量的控制措施,经过实践证明,这些措施可以促进混凝土在外界温度较低的情况下不断凝结、硬化,强度也不断增长,希望能对我国北方地区冬期混凝土施工带来帮助。
【参考文献】
韩殿举 杨世学 混凝土冬期施工控制措施 民营科技 2008
颜金祥 混凝土结构冬期施工质量的控制 工程施工技术 2007
王崇焕 于茂娟 孙振广 浅谈混凝土冬期施工质量保证措施 首届山东材料大会论文集(土木建筑篇 下)2007
第五篇:混凝土外观质量控制措施
混凝土外观质量控制措施
一、预防措施
混凝土外观质量预防措施主要包括:保证混凝土表面平整度、垂直度和光洁度,控制混凝土表面蜂窝、气泡、麻面、错台、挂帘的出现,防止表面出现裂缝,保持表面混凝土颜色一致。1.模板制作安装质量控制
模板的制作安装质量是关键,混凝土的平整度、光洁度、色差度都与模板直接相关,如模板不平顺,板缝不严密,发生渗水、漏浆,甚至支架松动,模板跑模、变形等都将引起混凝土质量不良或外观粗糙现象。保证表面平整度、垂直度和光洁度达到要求,使用优质的模板和合理的施工工艺是关键。模板制作安装质量控制:模板早安装前,应均匀涂刷脱模剂,避免使用废机油等不合格材料作为脱模剂,影响混凝土表面色泽。模板支撑应牢固,接缝严密、尺寸准确,不因模板漏浆产生蜂窝、麻面和模板变形、涨模产生混凝土表面翘曲、边线不顺的外观质量通病。
2.混凝土施工工艺质量控制
混凝土搅拌:必须达到3个基本要求:计量准确、搅拌透彻、坍落度稳定。否则混凝土拌和物中必然出现水泥砂浆分布不匀或水泥浆分布不匀,给混凝土灌注带来先天性不足,会在混凝土表面留下“胎记”色差,或出现混凝土振捣容易离析、泌水等非匀质现象。
混凝土浇铺与振捣:①分段分层、限时接茬,混凝土的浇筑,无论是按从一端开始向另一端,或从中部开始向两端对称的,呈斜面层次,全断面而推进的浇筑方法,还是按从下向上一层层的,呈水平层次浇筑方法,都必须分段、分层地进行浇筑作业。
分段,是指混凝土灌筑进程范围的划分,确定分段长度的原则:1)在混凝土拌和物未初凝的可重塑时间内,完成混凝土的分层拼茬和分段接茬,而混凝土搅拌、运送能力能确保混凝土供料跟得上;2)根据混凝土浇筑时气温条件,防止混凝土浇捣面上水分蒸发过多造成接茬不良。若发生混凝土拌和物表面失水而初凝的“假凝”现象时,可先用振捣棒振动,使其液化后再接茬浇筑。分层,是指混凝土灌筑过程中,按断面处自下而上分次进行的混凝土虚铺厚度,不大于50cm一层为宜,每层混凝土顺次、连续进行等厚浇铺。结构模板有限角度倒坡时,混凝土铺至内侧倒坡以下5cm,把坡顶留出,便于排气泡。②浇前振后,切莫早振,混凝土振实过程,是混凝土拌和物在所浇部位上进行:一是液化,二是振动,三是捣实。为达到混凝土均匀密实性,首先是前面浇后面振的配合步骤,切忌早振。
“早振”,有两种情况:一是指本层混凝土厚度未铺足或本层浇铺不到位或两侧模之间未全范围铺满(横向未到边,纵向不连贯),即混凝土拌和物层次不清、顺序零乱,往往出现中间高、两边低,或一边高、一边低的堆积和低洼现象。此时,如果依然随浇就急于振捣,则称为早捣。二是对本层混凝土浇铺段前沿临空部分,不等下段混凝土浇铺衔接,就过早振捣。早振的结果是: 1)混凝土拌和物有流动现象,砂浆与骨料分离或水泥砂浆泛出向低处漫溢; 2)再浇混凝土时,随混凝土浇筑量增加,混凝土液化面上升,则水泥浆上浮,紧靠侧模面,形成色差带; 3)倘若振捣时过振,会出现水波纹似的云状或鳞状色斑。“过振”,是振动延时过长,混凝土易产生离析、泌水。离析状态较重的,混凝土骨料分离,显露砂石;轻的则出现泌水、砂线、砂斑。
③快插慢提,振速控制。当振捣棒的棒头直径和振动频率一定,而施加于混凝土拌和物的振实力度,可以按每一点插棒位置的振捣时间或上提速度来定。
一是模内看得见的混凝土,以现象观察为准,混凝土浇筑应先平仓后振捣,严禁以振捣代替平仓。混凝土振实特征表现为:混凝土已无显著沉落、表面呈现平坦,混凝土已不冒气泡、混凝土开始泛浆。二是对能见度低或阴角部分,以快插慢提的速度为准,混凝土采用通常的插入式振捣棒,整个过程的累计振捣时间为25s左右,即按本层混凝土厚度做振捣动作:1)“快插”,用1~2s时间尽快插入后上下抽动2~3次,以助混凝土沉落稳定; 2)“振捣”,振捣棒于插点不提动,用10s左右时间振捣; 3)“慢提”,振捣棒往上提时慢速提动约用15s时间(即按每次3~5cm速度上提,每提一次停1~2s时间),振实并排气。振捣棒提快了,混凝土中的气泡排除不好。
④振捣作业注意事项。1)振捣棒插点间距,最大不超过振捣棒作用半径1.5倍。振捣器宜垂直按顺序插入混凝土。如略有倾斜,则倾斜方向应保持一致,以免漏振现象发生。2)要离开模板拼装缝20cm左右,因拼缝处是容易渗水漏浆的薄弱环节。严禁振捣器直接碰撞模板、钢筋及预埋件。3)振捣棒作为混凝土的振捣工具,不能用于振赶混凝土流动,防止砂浆散失而失去均匀性。亦不得将振捣棒卧下来(呈水平状态)振捣,否则表面泛浆严重,导致产生层次(带状)色差。4)掌握振捣时间或速度,如拌和物较稀时,相应缩短振捣时间,减少抽动次数,防止过振。
二、补救措施
补救措施是指拆模后对混凝土表面出现的错台、挂帘、蜂窝、麻面、模板拉筋头等缺陷的修补,以满足外观质量及使用要求。① 错台修补,对错台大于2cm的部分,用扁平凿有坡度凿除,并预留0.5~1.0 cm的保护层,再用电动手砂轮打磨平整,使其与周边混凝土保持平顺连接;对错台小于2cm的部位,直接用电动手砂轮有坡度打磨平整。根据现场施工经验,对错台的处理一般在混凝土强度达到70%前后进行修补效果最佳。
② 蜂窝、麻面、挂帘的修补,对超过规定的蜂窝麻面先进行凿除,然后将填补面用高压水冲洗干净,涂刷一道的浓水泥浆,然后回填微膨胀砂浆、环氧砂浆或丙乳砂浆,最后压实填平。对超标的气泡,先凿成深度不小于2cm、边长不小于4cm的小坑,再用微膨胀砂浆、环氧砂浆或丙乳砂浆填补,应与母体颜色相近。挂帘用扁平凿和砂轮凿除、磨光,先用粗砂纸磨平,再用细砂纸磨光。