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高温干燥条件下混凝土的施工质量控制

2017/4/21 3:00:00
【摘要】   (中交二航局第一工程公司)      【摘要】在沙特极端的高温炎热条件下,通过一个码头项目大体积混凝土方块的施工,总结出一套在高温气候条件下大体积混凝土的施工工艺,控制因气候条件引起的混凝土...

  (中交二航局第一工程公司)

  
  【摘要】在沙特极端的高温炎热条件下,通过一个码头项目大体积混凝土方块的施工,总结出一套在高温气候条件下大体积混凝土的施工工艺,控制因气候条件引起的混凝土通病的发生。
  【关键词】高温;温控;裂缝;措施
  
  1 前言
  重力式码头,其上部结构与基础都是混凝土结构,混凝土质量对整个工程的质量等级尤为重要,对整个码头的耐久性也起关键性的作用;而高温情况的下的混凝土浇筑,更是一个难题,现根据沙特工程项目浅谈一下高温干燥条件下混凝土施工的质量控制
  2 工程项目简介
  沙特Ras Al Zawr港工工程项目为中国港湾公司总包下的EPC模式项目,中交二航局负责除开挖及吹填外的水工工程施工,其中码头部分共计包含4个泊位,其中1#及2#、3#泊位分别为7万吨级的散货及杂货码头、液体化工码头,码头总岸线长783米;4#泊位为工作船服务码头,所有泊位基础均为重力式方块结构,其中方块最高为9层方块。方块最大重量为102吨,总计4700块,其中码头方块混凝土量147759m3,现浇胸墙13572 m3,混凝土量比较大,混凝土的施工质量是整个项目质量控制的关键所在。
  3 项目所在地的气候条件
  Ras Al Zawr 现场的主要设计数据如下:
  地理位置:东经480461北纬270521,正处在亚热带高气压带;
  海拔:平均海拔+5m,
  日平均最高温度(最炎热的月份): 35摄氏度,
  最高正常月温度(最炎热月份):42摄氏度
  日平均土壤温度(1米以下):29摄氏度
  月正常最高土壤温度(1米以下):30摄氏度
  记录的最低温度4记录的最高温度:48摄氏度
  年平均降雨量:98mm
  沙特主要为热带和亚热带沙漠气候,夏天长,炎热而又干燥,冬天短,凉爽。相对湿度低,沿海地区除外。
  沙特的大多数地方的降雨量很小。年度内降雨量变化大,5-10月份没有明显的降雨。降雨时,通常也是局部的,有时会出现大暴雨,迅速产生雨水漫流。年平均降雨量为10毫米到500毫米。多数地方有50到100毫米的降雨量,主要集中在10月份和4月份。
  以上可知,工程现场为极端高温干燥气候,这对混凝土的施工极为不利。由于本工程混凝土浇筑量大,混凝土浇筑是项目质量控制的重点,解决高温情况下混凝土的施工工艺将是混凝土质量控制的关键。
  4 施工中产生的主要问题
  由于上述气候条件,而且本地骨料及其他条件所限,施工中的混凝土质量极难控制,并且工期所限,混凝土浇筑高峰期正式沙特气温最高的夏季,更增加了施工的难度。项目部对高温情况下混凝土施工的难度估计不足,经过一段时间的施工,主要产生了以下问题:
  4.1 混凝土温控难,这主要是所有混凝土均为大体积混凝土浇筑,由于气温较高,混凝土初凝以后水化热散发较慢,混凝土内部温度居高不下,很难控制在规范要求的最高温度以内。
  4.2 混凝土裂缝比较严重,混凝土裂缝多在初凝后、拆模板后、及养护期产生,其中主要在拆模后数量最多,刚拆模的混凝土经沙漠热风一吹,即产生裂缝。既有表面干缩裂缝、又有贯通性裂缝,孔洞部位尤为集中,工程危害较大。
  以上问题不但影响了混凝土的外观质量,还严重影响了混凝土的强度及耐久性,甚至发生了混凝土断裂等比较严重的质量事故,如不予以控制,会对整个码头的质量留下质量及安全隐患。
  5 施工控制措施
  针对以上问题产生,项目部组织技术人员进行全方位的分析,从施工的各个节点找出问题,发现高温炎热的气候条件是产生问题的主要原因,要解决这些问题,就要改进施工工艺及程序,从以下方面严格控制:
  5.1 由于气温高,混凝土初凝时间短,所以需要增加人员设备,加快混凝土浇筑速度,缩短浇筑时间,使整个浇筑过程在极短的时间内完成,防止在在浇筑过程中高温速凝,浇筑结束后立即养护处理。
  5.2 由于工地地处沙漠,且临近海边,日照时间长,昼夜温差较大,白天受太阳直射,在极端的气温的情况下,已经达到人的作业极限;同时混凝土入仓升温较快,不利于质量控制;根据现场情况,改变项目作息时间,保证浇筑混凝土在凌晨开始,整个施工时间处在一天的低温期;
  5.3 从原料的温度控制入手,采取将混凝土原材料存放于阴凉处,并在拌合前对骨料进行清洗的措施,以降低骨料温度,使混凝土在水化反应时不致温度升的过高。
  5.4 为了控制出仓温度,根据以往的施工经验,在拌合过程中,采用冰块降温取代部分拌合用水,并且在混凝土入泵时设专人检查,测试温度,全程控制混凝土的初始温度,确保满足施工要求;
  5.5 由于本地昼夜温差比较大,根据混凝土裂缝是由于混凝土内外温差过大形成的机理,须对混凝土进行保温处理,防止混凝土内外随气温的变化而导致内外的温差过大,根据这个思路,我们采取浇筑前对钢模板贴泡沫,使模板具有较好的保温性能,同时对刚浇筑完毕的混凝土进行土工布覆盖。
  5.6 重视混凝土的后期养护,延长混凝土的养护时间,同时对混凝土采用洒水覆膜养护,在极端的高温期对混凝土成品搭养护棚,防止热干风对混凝土的影响产生风干裂缝,同时在混凝土表面喷洒养护液,确保养护后期的养护效果。
  5.7 在高温的条件下,混凝土的温控较难,施工中混凝土温度很难控制在规范允许的60摄氏度以下,所以采取以上措施的情况下,须同时改进配合比,增加掺加GGBS的配合比的设计,从而达到降低水化热的目的。
  以上的所有措施,从混凝土配合比设计到成品混凝土的养护,基本涵盖了混凝土施工的每一个步骤,可以说是全程控制,也取得了比较理想的效果。
  6 小结
  工程施工中通过以上措施,经过一段时间的PDCA循环,基本摸清了高温炎热情况下混凝土的一系列工艺及措施,总体上控制了混凝土通病的发生的频率,博得了业主及监理的好评。 在沙特极端的沙漠气候条件下的施工经验,将对我国具有同样炎热气候地区的大体积混凝土的施工有借鉴意义。
  

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