南水北调工程冬季保温施工

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,南水北调东线混凝土工程,混凝土冬季保温防冻施工技术,山东省南水北调工程质量监督站,2009,年,12,月,6,日,目 录,混凝土冬季保温防冻施工措施,1,制定冬季施工技术要求,2,混凝土拌和站技术要求,3,混凝土养护技术要求,4,暖棚法施工技术,5,模板外层保温法,6,掺加防冻剂法,7,温度观测,建议,1,冬季施工技术要求：,（,1,）混凝土冬期施工应优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，水泥标号不低于,42.5,MPa,。最小水泥用量不应小于,300kg/m3,。,（,2,）拌制混凝土所采用的骨料应清洁，不得含有冰、雪、冻块及其他易冻裂物质。在掺用含有钾、钠离子的防冻剂混凝土中，不得采用活性骨料或在骨料中混有这类物质的材料。,（,3,）,.,原材料的储存、加热、输送和混凝土的拌和、运输、浇筑仓面，均应根据冬期气候条件通过热工计算，选择适宜的保温措施。,（,4,）采用非加热养护法施工所选用的外加剂，优先选用含引气成分的外加剂，含气量宜控制在,4%6%,。,（,5,）在钢筋混凝土结构中，不得掺用氯盐类防冻剂。,（,6,）冬期浇筑混凝土时，基土不得遭冻。,（,7,）混凝土的浇筑温度应不低于,5,。分层浇筑厚大的整体式结构混凝土时，已浇筑层的混凝土温度在未被上一层混凝土覆盖前不应低于,2,。,（,8,）模板外和混凝土表面覆盖的保温层，不应采用潮湿状态的材料，也不应将保温材料直接铺盖在潮湿的混凝土表面，新浇混凝土表面应铺一层塑料薄膜。,（,9,）采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制混凝土，其受冻临界强度应为设计混凝土强度标准值的,85%,。,（,10,）整体结构如采用加热养护时，浇筑程序和施工缝位置的设置，应采取能防止发生较大温度应力的措施，当加热温度超过,45,，应进行温度应力核算。,砼允许受冻临界强度：,（,1,）,水工混凝土施工规范,（,SDJ207-82,）规定：大体积外部砼和钢筋砼应不低于,10MPa;,（,2,）,建筑工程冬期施工规程,（,JGJ104-97,）规定：硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的砼，应为设计的砼强度标准值的,30%,。如,C30,砼受冻临界强度应为,9MPa;,（,3,）,混凝土结构耐久性设计规范,GB/T50476-2008,规定：冬季施工中砼接触负温时的强度应大于,10MPa;,（,4,）,水工建筑物抗冰冻设计规范,（,SL211-2006,）,规定：钢筋砼不应低于设计强度级别的,85%;,(5),水工混凝土施工规范,（,DL/T5144-2001,）规定：钢筋砼不应低于设计强度级别的,85%;,如设计强度级别,C30,砼受冻前的强度应不低于,25.5MPa,。,如设计强度级别,C25,砼受冻前的强度应不低于,21.5MPa,。,2,混凝土拌和站技术要求,（,1,）,拌制砼应优先采用加热水的方法，当加热水仍不满足要求时，再对骨料进行加热。拌和水的温度一般不宜超过,60,。,（,2,）骨料不得含有冰块，骨料堆放应有足够的高度，并进行覆盖，以防冰雪和冻 结。,（,3,）水加热宜采用蒸汽加热、电加热或汽水热交换罐等方法。加热水使用的水箱或水池应予保温，其容积应能使水达到规定的使用温度要求。,（,4,）砂加热应在开盘前进行，并应掌握各处加热均匀。,（,5,）水泥不得直接加热，使用前宜运入暖棚内存放。,（,6,）搅拌混凝土时，骨料中不得带有冰、雪及冻团。拌制混凝土的最短时间,90s,。,（,7,）混凝土在浇筑前，应清除模板和钢筋上的冰雪和污垢。运输和浇筑混凝土用的容器应有保温措施。,（,8,）冬季搅拌混凝土时，混凝土的出机温度不宜低于,10,，入模温度不宜低于,5,。,3,混凝土养护技术要求,（,1,）输水暗涵、水闸、泵站、橡胶坝等建筑物，冬期混凝土施工宜优先采用暖棚蓄热法养护。,（,2,）混凝土浇筑后应在裸露混凝土表面采用塑料布等防水材料覆盖并进行保温。保温材料采用一布一膜（无纺布,300g,，塑膜,0.3mm,），膜面朝上，或两层塑膜一层毡布。对边、棱角部位的保温厚度应增大到面部位的,23,倍。混凝土在养护期间应防风防失水。,（,3,）模板保温层保温，应结合模板类型、外粘贴,50mm,厚聚苯乙烯保温板，或贴面帮扎,500g,无纺布，必要时采用模板内贴保温材料板。保温模板应严密，保温层应搭接牢靠。外挂保温层须牢靠地固定在模板上，内贴保温层的表面应平整。,（,4,）混凝土浇筑后立即将暗涵空腹封闭，两端开口及有孔洞和迎风面的部位，应增设挡风保温设施，所有孔洞缝隙均须填塞封堵。腹腔内可设置自制蒸汽炉保温。,（,5,）冬期施工的混凝土模板，一般在整个低温期间都不宜拆除。如果需要拆除，必须遵守下列规定：,a,混凝土强度必须大于允许受冻的临界强度。,b,具体拆模时间和拆模后的要求，应满足温控防裂要求。避免在夜间或气温骤降期间拆模，当预计拆模后混凝土表面温降可能超过,69,时，应推迟拆模时间；如必须拆模时，须紧贴外表面贴紧一层塑料薄膜，帮扎,500g,无纺布进行保湿、保温、防裂。,c,采用组合钢模板时，宜采用整装整拆方案，当混凝土强度达到,1N/mm,2,，可使侧模板轻轻脱离混凝土后，再合上继续养护至拆模。,d,箱涵的空腹内墙壁保温：混凝土浇筑后立即将箱涵空腹封闭，内壁保温措施应视空腹内温度情况而定，冬季低温季节可设置自制蒸汽炉保温。,4,暖棚法施工技术,帆布暖棚结构,暖棚支架采用脚手钢管,DN50mm,，与模板脚手架连接，两侧用地龙木固定斜撑。骨架外侧采用帆布覆盖，帆布搭接不小于,50cm,，搭接处用胶布密封。暖棚搭好后用揽风绳固定。,加热方式,底板暖棚高度超出砼收仓面为,1m,，棚内每个洞身安设,5,盏碘钨灯供热，每盏灯,1kw,。,立墙、顶板暖棚高出砼收仓面,1.5,2.2m,，根据施工工作面，共安设,4,台,1t,蒸汽锅炉，暖棚内每个洞身安设,DN50mm U,型供热管道（管道布眼，间距,0.5m,），为提高供热效果，棚外管道长度最长不超过,150m,，外敷设石棉保温。,一布一膜暖棚结构,加热方式,暖棚高度超出砼收仓面为,1.82.05m,。,根据施工工作面，共安设,4,台,LSF0.5-0.4,型蒸汽锅炉，锅炉额定工作压力,0.4MPa,，蒸汽出口温度为,150,，供热管道采用主管,DN80,和支管,DN50,，搭设暖棚后开始供暖，即通过主管将蒸汽送至暖棚用支管连接,2,个自制暖气片供暖。砼浇筑后拆除暖气片，采用带孔钢管（孔间距,0.1m,）蒸汽养护，同时暖气片移至待施工段，且支管延伸至待施工段。棚外主管最长,150m,左右，外敷设石棉保温。,暖棚蓄热法保温效果,4.1,帆布,暖棚蓄热法保温效果,入仓温度为,12,，实测棚内温度保持,8-20,，平均,14.2,。,混凝土浇筑后大约,3d,达到水化热最高升温,35,，,6d,之后混凝土,内部温度降至棚内温度。混凝土内部温度的,3d,积温为,61,，,7d,积温,139,，与标准养护温度,20,基本相等。但是,混凝土的,3d,和,7d,抗压强度低于标准养护的混凝土强度。,棚内温度受外界气温影响很大，其原因是防雨帆布保温性能较差和四周密封不严密所致。最高升温时段的棚内温度正处在下降势头，因此，混凝土内外温差拉大为,21,。虽然未能超出温控,25,的范围，但在最高升温时段的夜间降温阶段，,很可能,产生较大的混凝土内外温差而发生混凝土表面裂缝。,。采用暖棚供蒸汽的方法进行保温防冻施工的成本（只考虑制造蒸汽费用），大约,m,3,混凝土增加,14,元。,帆布暖棚,-,养护期强度增长效果,部位,试块制作日期,龄期（天）,强度（,MPa,）,底板,2008.12.2,3,6.3,平,7.5,底板,2008.12.2,7,18.9,平,17.75,立墙、顶板,2009.12.19,3,7.1 48%,7,18.0 75%,14,24.6,平,24.2,底板,2008.12.4,3,7.6,7,16.5,立墙、顶板,2009.12.18,3,8.9,标养,15,7,17.6,标养,28,14,23.8,混凝土强度增长曲线,暖棚采用两布一膜搭建，四周封闭严密，保温效果,很好。混凝土入仓温度为,12,，实测棚内温度,25,左右，浇筑后,1.5d,就达到水化热最高升温,32,，,2d,之,后内部温度降至棚内温度。,1.0d,的积温为,25.6;1.5d,积温,39.6,，比标养护高,5.6-9.6,。,2d,内的强度增长,要高于标样试块。,4.2,两布一膜暖棚蓄热法保温效果,两布一膜暖棚,7d,养护强度增长效果,试块制作日期,强度（,Mpa,）,试块制作日期,强度（,Mpa,）,2008.12.8,22.7,2008.12.14,23.8,2009.12.9,19.0,2008.12.14,23.5,2008.12.10,18.2,2008.12.14,24.7,2009.12.12,26.2,2008.12.14,24.9,2009.12.12,23.9,2008.12.15,23.2,2009.12.12,24.3,2008.12.11,26.6,2009.12.12,25.5,2008.12.11,23.1,两布一膜暖棚顶板养护强度,洞身编号,试块制作日期,龄期,强度（,Mpa,）,洞身编号,试块制作日期,龄期,强度（,Mpa,）,93#,2009.2.6,8,30.1,88#,2009.2.11,18,28.3,100#,2009.2.18,12,28.4,91#,2009.2.12,17,27.3,102#,2009.2.21,9,25.8,90#,2009.2.16,13,28.1,103#,2009.2.16,14,26.1,96#,2009.2.12,17,27.1,99#,2009.2.12,23,35.7,86#,2009.2.15,14,34.4,89#,2009.2.19,10,26.7,98#,2009.2.15,14,27.0,109#,2009.2.22,7,24.5,84#,2009.2.19,10,26.3,由于两布一膜暖棚蓄热温度较高，切稳定，最高升温时段的混凝土内外温差仅为,8,度，不存在温度裂缝问题。,4.3,暖棚法养护拆模、拆棚的时间,一 帆布,暖棚养护,:,底板养护后第,4,天拆除侧模、继续暖棚养护至第,14,天；立墙养护后第,7,天拆除侧模，,14,天停止供暖，第,14,天拆除顶板底模；数日后可拆除暖棚。,二 两布一膜暖棚养护,:,底板、立墙养护第,3,天拆除侧模,顶板养护后第,8,天拆除底模；停止供暖，继续暖棚养护至第,8,1,0,天拆除暖棚。,三拆除暖棚应具备的条件：砼温度接近棚内温度、且与外界气温相差不超过,10,左右时开始拆除暖棚。,四 拆棚后覆盖薄膜和棉被（侧墙覆盖棉毡）继续保温,14,天。,4.4,拆棚后砼的保温养护,暖棚养护后期棚内温度缓慢降低，控制砼降温速率。砼温度逐步接近棚内温度，砼及棚内温度缓慢降低，与外界气温相差不超过,10,时开始拆除暖棚，拆模时间安排在白天,1016,点之间气温高时进行，并避开气温骤降期。以避免温降速率过高产生裂缝。拆棚后立即在裸露砼表面覆盖薄膜和棉毡（或棉被）继续进行保温养护，使其缓慢冷却，砼继续保温一般为,714,天，保证砼强度达到设计强度等级的,85%,以上。,5,模板外层保温法,在日平均温度,0,-5,期间施工时，可采用模板外粘贴保温板法,1,模板外层保温法，应结合模板类型、外粘,50mm,厚聚苯乙烯板保温。如钢模板有纵横交错的肋，可依据肋间的面积将保温板进行切割、粘接，做到粘接密实，尽量不留缝隙。保温模板应严密，保温层应搭接牢靠。,2,模板外挂,600g/m2,一布一膜，膜面朝外。用绳索将一布一膜封闭，底部插入土内，外挂一布一膜必须牢靠地固定在模板上。,3,模板内贴保温板，此法效果最好，但可能是一次性使用，保温板不耐久，容易破损，投资较大。,6,掺加防冻剂法,防冻剂由减水组分、防冻组分、引气