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關鍵詞:水利工程;施工技術;混凝土;冬季
由于水利工程施工的特殊性,冬季不斷降低的溫度為水利工程混凝土施工帶來不利的影響。溫度較低時,由于凍脹熱性和水化熱反應混凝土中的游離水體積會發生變化,形成無序孔隙、裂縫等施工質量問題,進而影響到水利工程基礎混凝土的強度,使工程竣工后難以正常投入使用,工程安全性無法得到保障。為了更好地進行冬季混凝土施工,達到相關規定的規范標準要求,施工方應制定合理的冬季施工方案,采取有效的施工措施,保證工程的最后完成質量。本文針對冬季混凝土施工程中常出現的問題,解決方案及養護措施進行了探討和分析。
一、水利工程冬季混凝土施工技術指標
水利工程冬季混凝土施工技術指標主要分為混凝土溫控要求和質量控制指標。冬季低溫環境下水利工程的施工建設需要嚴格控制好施工溫度,最低溫度穩定在-3攝氏度左右或日平均氣溫穩定在5攝氏度以下是低溫季節混凝土施工的氣溫標準。由于在低溫下,混凝土的水化作用會消失,內部游離水開始結冰,產生冰晶應力,使得混凝土的防滲性能和相應強度均降低,嚴重情況還會導致混凝土喪失承載能力。低溫條件下,施工單位需采用相應的溫控措施保證混凝土的入倉溫度在5攝氏度左右。若日平均氣溫在-15攝氏度到10攝氏度范圍內,宜采用暖棚蓄熱法或綜合蓄熱法進行工程的溫度控制;若日平均氣溫在-10攝氏度到5攝氏度范圍內,水利工程中混凝土施工的溫度控制可采用蓄熱法。蓄熱法這種方法施工費用低,工藝簡單,但內部保溫十分重要,應盡量避免外露表面與角部受凍,且要延長養護齡期。由此可見,想要提高水利工程冬季混凝土的施工質量水平,溫控措施必不可少。混凝土表面在澆筑后15天內需滿足不低于5攝氏度的技術要求,混凝土分層澆筑過程中,不能直接在地面進行混凝土澆筑,應按照相應的施工技術標準,在合理的防護措施下,進行混凝土澆筑施工操作,保證混凝土澆筑的前一層的表面溫度在1攝氏度以上,再進行下一步施工操作。
二、水利工程混凝土冬季施工的存在的問題
水利工程冬季混凝土施工其結構、質量、外觀破壞主要由于施工質量因素、低溫凍脹因素等方面引發。冬季混凝土施工過程中常見的主要問題如下:
1.結晶腐蝕
結晶腐蝕這種情況會阻礙混凝土表面的水分蒸干,甚至影響混凝土與飾面層的結合。形成這種情況的主要原因是由于混凝土硬化后,某種外劑溶液通過毛細管的作用滲到混凝土表面,使得混凝土表面返霜。
2.混凝土裂縫與鋼筋的銹蝕
鋼筋的氧化銹蝕會伴隨體積膨脹,致使混凝土裂縫沿箍筋或主筋方向產生。混凝土的早期強度低,安定性弱、失水太快、水灰比太大也會引起開裂。混凝土的內部游離水由邊緣向中心移動,聚集后形成壓力的也會引發混凝土的軸向裂縫。
3.表面起灰
表面起灰的主要特征為表面起灰,砂漿和粗骨料相脫離,骨料。主要原因是混凝土離析,混合物水灰比太大,保水性差,粘聚性弱、泌水嚴重、養護溫度低,內外作用使得水泥水化基于停止,混凝土水分消散,產生表面起灰現象。
4.水分轉移與結構疏散混凝土
水分轉移與結構疏散混凝土一旦發生結構疏散或水分轉移,表面就會呈現土黃色、冰晶,聲音空啞、砂漿骨料結合脆弱等為特征。同時在混凝土內部壓力、濕度差、溫度差的內外雙重作用下,使水分自邊緣向中心移動造成空隙。對混凝土的內部結構造成破壞,嚴重情況下還會危及整個工程的混凝土整體結構,喪失應有的抗拉裂和承載能力,出現斷裂、裂縫、裂隙的破壞現象。
5.施工質量引起的混凝土破壞
由于冬季環境下影響混凝土施工質量的因素較多,一些外界環境條件也會引發最終混凝土施工的質量問題。施工區的自然土基質量較差,施工過程中振搗不到位、不密實,混凝土工程的設計不夠合理規范,養護措施不到位等都是影響施工質量引起的混凝土的破壞原因。
三、水利工程混凝土冬季施工技術對策
1.混凝土選料對策及攪拌對策
合理選用混凝土配比和原材料是確保冬季混凝土施工高性能高質量完成的重要保障。合理選取混凝土施工原材料,并在施工過程中混凝土的強度、配合比、等級嚴格按照施工設計要求。優選施工原料,充分結合工程特性。在冬季混凝土施工中,應首選硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,在施工過程的材料配比過程中,應注意摻合材料對混凝土抗滲抗凍等性能的影響,可以適當加入提高抗凍性效果顯著的外加劑,如早強劑、減水劑、防凍劑、速凝劑等外加劑。混凝土的拌合水也會對混凝土施工產生影響,在施工過程中為了減少凍害帶來的影響,應將配合比中的用水量盡可能控制在標準的最低限度。一般潔凈的天然水或飲用的自來水都滿足拌制混凝土用水的標準,但污水、pH值小的酸性水、硫酸鹽含量超過水重約1%的水、工業廢水,均不可在混凝土攪拌中使用,否則會破壞混凝土的施工質量。水灰比應控制在0.5-0.6范圍內,混凝土的水泥最小用量大于300kg/m3,水泥標號大于32.5號。嚴格控制水泥堿含量,保證在0.6%左右,熟料堿應控制在0.5%左右;防止在澆筑過程中混凝土內堿活性骨料出現膨脹現象,以確保混凝土較高質量的完成。
2.混凝土的運輸與澆筑
選擇最佳運輸路線、攪拌機擺放位置,盡量縮短運輸距離,縮短運輸時間。裝運拌合物用的容器應有一定的防寒保溫措施。正確選擇運輸容器的形式、保溫材料和大小。混凝土澆筑前,應清除鋼筋和模板表面雜物,選取放熱量較低的水泥原材料,采用合適的溫控措施將施工混凝土的內外溫差控制在25攝氏度以內;結合水利工程施工的特殊工程特性設計合理的澆筑方案,改善水利工程的強度與和易性。冬季施工過程中,混凝土澆筑多采用分層澆筑。層與層之間滿足相應的技術要求與質量要求,在任何情況下,混凝土的灌注溫度都要高于5攝氏度,保證澆筑接合處振搗密實,防止出現分層離析泌水現象。
3.采取合適有效的混凝土養護措施
嚴格按照施工設計和相關技術規范,在混凝土的現場施工作業中,結合工程所在地區的地質、氣象等特性的實際情況,優化各項工藝的施工。改變常規做法,晚間澆筑混凝土,及時進行現場人工振漿和初抹面兩遍,等到白天溫度回升后,在進行最后的抹面和壓紋。施工現場應留設同條件養護的混凝土試塊作為拆模依據。嚴格按照冬季混凝土養護技術措施,采用有效合理的保濕保溫養護措施。及時注意天氣變化情況,遇到冷空氣入侵或陰雪天氣,應等待氣溫回升后再進行施工作業。確保混凝土的施工與養護均以高質量水平完成。
四、結束語
水利工程混凝土的施工應根據工程特性和工程的具體實際情況,合理設計施工方案,提高施工團隊的施工技術與施工工藝水平,嚴格把握各施工環節的施工質量與技術操作,做好施工與養護雙向保障,確保混凝土冬季施工高效率高性能高質量的優質工程建設。
參考文獻:
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【關鍵詞】冬季施工安全質量問題
0.引言
當室外日平均氣溫連續5天穩定低于5℃即進入冬季施工,依據內蒙古巴林右旗氣象局提供的氣象資料,一般10月20日至第二年的4月15日為本地區冬季施工時間。巴新鐵路是中鐵十五局集團巴新鐵路PJ-02標項目部承建的巴林右旗地區巴彥烏拉至新邱段重要鐵路工程,由于受工期和工程造價的制約,本工程在冬季完全停工是不現實和不經濟的,因此,在工程即將進入冬季施工前,有必要對冬季施工中應注意的一些問題進行探討,做到防患于未然,以保證工程質量,消除安全隱患。
1.冬季施工的現場準備
1.1施工場地的準備
1.1.1硫磺熬制攪拌機棚前后臺的出入口做好封閉,棚內通暖。設置沙子加溫坑。
1.1.2混凝土攪拌機棚前后的出入口做好封閉,棚內采用電通暖,設置外加劑罐。做好排水溝,封閉好沉淀池,防止結冰,污水排泄管道保持暢通。
1.1.3做好混凝土拌合用水電加熱設備,粗細骨料加熱的熱坑。
1.2施工資源的準備
1.2.1該線所在區域50年內最低氣溫-33.6℃,最大風速20.7m/s,最大積雪深度28cm,最大凍土深度197cm.調查確定,橋梁橫聯混凝土水泥采用快硬硫鋁酸鹽52.5水泥,外加劑采用速凝劑和減水劑。
1.2.2設備用柴油采用-45號,液壓油采用-45號。
1.2.3沿途各車站人煙稀少,沒有村莊,工人生活取暖采用電取暖,基地內采用電取暖和鍋爐去暖相結合的方式,機車采取不停機的方式運轉打溫取暖。
1.2.4在基地內建立50t油罐儲備液壓油,建立300t材料棚儲存硫鋁酸鹽52.5水泥和外加劑。
1.2.5橋梁橫聯保溫采用電熱絲保溫。
1.3施工燃料的準備
在基地內建立100t油罐儲備柴油,在鍋爐房外側建立500t存煤場存煤。
1.4施工熱源設備的準備
1.4.1鍋爐、管道的安裝以及保溫試燒等。
1.4.2模板上安裝電熱絲以及安裝暖風機、電熱器等。
1.4.3施工現場的電熱水爐、電熱水罐和石子沙子加熱坑等的安裝和加工。
1.4.4生活用的電爐,電熱器等的安裝。
2.冬季施工的總體“六防”工作
鋪架作業在冬季施工的危險因素較多,尤其是當地氣溫低、多大風、沙塵天氣等氣候條件給鋪架作業帶來諸多不利因素。為保障冬季各施工項目安全、優質、高效的運行,保障施工機械、設備不受意外損壞,保障人身健康與財產安全,做到防患于未然,結合項目部實際情況和冬季氣溫特點,特制定本措施。
冬季施工的危險因素較多,針對這些實際情況,我們必須認真做好防人身事故、防火災、防爆炸、防凍、防中毒和防交通事故等“六防”工作。加強對起重機械、高空作業、臨時用電及臨建設施等重點部位和重點環節的監控,做好施工人員的冬季施工安全技術措施交底,預防各類事故的發生,方能確保施工安全。
2.1防人身傷害事故
2.1.1強化防高空墜落管理。
2.1.2要在防護設施周邊設置醒目的預防高空墜落的安全警示牌。施工現場搭設的防護棚、防護欄桿等防護設施,必須按照《建筑施工安全防護設施標準》的要求,使用定型化、工具化的安全防護設施。腳手架與建筑物之間距離過大超出規范要求的,要采取安全防護措施。
2.1.3登高作業人員必須采取佩戴防滑鞋、防護手套等防滑、防凍措施,并按要求正確戴好安全帽、系好安全帶。
2.1.4遇到雨雪等惡劣天氣時,要及時清除施工現場的積水、積雪,嚴禁雨雪和大風天氣強行組織施工作業。
2.1.5對施工現場腳手架、安全網等防護設施的拆除,要實行嚴格的內部審批制度,不得隨意拆除。
2.2防火災事故
2.2.1加強防火安全教育,尤其是存在易燃易爆物品的區域,應對作業人員加強禁止煙火的教育,各項目要加強動火管理,建立各級防火安全責任制度。
2.2.2消防設施及器材應做到齊全、完好和能用。在入冬前進行一次全面檢查。
2.2.3嚴防電器火災發生。生活區嚴禁使用電爐子、電熱管取暖。加強冬季取暖的統一管理,宿舍的公用取暖設施應設專人管理,嚴禁在宿舍內使用電爐或采用明火取暖。
2.2.4冬季施工職工餐廳、鍋爐房等燃煤場所應保證足夠的通風條件,鍋爐房排煙管道上面不得烘晾衣物等易燃物品,取暖設施附近不得堆放易燃、易爆、易揮發的有毒物質。
2.2.5嚴禁使用裸線,電纜線破皮三處以上不得投入使用,電纜線破皮處必須用防水絕緣膠布處理,電纜線鋪設要防砸、防碾壓、防止電線凍結在冰雪之中,大風雪后應對用電氣線路進行檢查,防止電纜線斷線和破損造成觸電事故。
2.2.5嚴禁在野外用火取暖,以免造成火災燒毀草原。
2.3防爆炸
2.3.1加強油庫安全管理工作。
2.3.1.1油庫配備專職管理人員或指定專人兼管,具體負責油庫的管理工作及油罐運行操作,確保油罐安全運行。
2.3.1.2油罐的運行操作:定期進行油庫設備的檢修和保養;堅持對油庫進行巡回檢查制度,并做好記錄。每周至少進行一次常規巡查,檢查呼吸閥,阻火器是否完好,油罐入孔門及各處閥門有無漏油或滲油現象,油位是否正常、符合規定標準等,一旦發現異常現象,要及時采取措施排除隱患;定期對油罐上的防爆裝置進行檢查和對油罐的防銹保養;對油庫設備要定期檢修,特別注意油罐的呼吸閥,阻火器,油位指示器及各處閥門,管道的密封性,油泵等主要部件和設備保持良好的工作狀態。
2.3.1.3油庫的消防安全措施:消防設備,器材及工具要齊全完整,消防滅火器應根據消防部門的要求,參照油罐數量和容量備足配齊,定期檢查、更換;油庫管理區必須確保消防通道暢通;防火標志,顯眼明確。油庫管理區內嚴禁吸煙,禁止穿帶鐵釘子的鞋進入油庫區;油庫區嚴禁明火作業、帶電作業(如帶電換燈泡);嚴禁高壓電線跨越油罐區,在油罐區設置固定電源,嚴禁架設電線,一切電氣設施采用防爆型。
2.3.1.4油庫的衛生要求:做到“三清”、“三無”、“三不漏”:“三清”是指設備清潔,場地清潔,工具清潔;“三無”是指無油垢、無雜草、無其它易燃物;“三不漏”是指不漏油、不漏汽、不漏水;廢紙、廢布、棉紗頭等應放入專用鐵箱內,并及時清除。
2.3.2氧氣和乙炔
各種氣瓶的運輸、存放和使用,必須符合現行國家標準《氣瓶安全監察規程》(質技監局鍋發【2000】250號)的有關規定。氧氣瓶與乙炔瓶、氯氣瓶及易燃物品嚴禁同室儲存;存放點不得靠近熱源和電器設備,距明火的距離不得小于10m。
2.4防凍、防滑
2.4.1防止施工場地、運輸道路積水和結冰,造成安全隱患;腳手架,腳手板有冰雪積留時,施工前應清除干凈。
2.4.2應由專業電工負責安裝、維護和管理用電設備,嚴禁其它人員隨意拆、改裝電氣線路。
2.4.3霜、雪過后要及時清掃作業面,對使用的臨時操作架和臨邊防護設施必須由安全管理人員檢查合格后才能繼續使用,防止因霜、雪和場地太滑而引起高處墜落事故。
2.4.5重視施工機械設備的防凍防凝安全工作,所有在用的施工機械設備應結合例行保養進行一次換季保養,換用適合寒冷季節氣溫的燃油、油、液壓油、防凍液和蓄電池液等。對于長期停用的機械設備,應放凈設備和容器內的存水,并逐臺檢查做好記錄;對于正常使用的機械設備,工作結束停機后要求將設備內存水放凈。
2.5防中毒
2.5.1為防止因生火、取暖發生煤氣中毒事故,指定專人負責夜間巡視檢查。檢查火爐使用情況,是否有發生火災、煤氣中毒的危險。
2.5.2封閉的場所必須有通風換氣措施。燃氣熱水器必須安裝在通風良好的地方,使用時必須保持通風。
2.6防交通事故
2.6.1廣泛開展冬季行車安全教育,落實防凍、防滑、防霧和防火等具體措施,進一步提高駕駛員的冬季行車安全意識。
2.6.2加強車輛的維護、保養,杜絕由于車輛故障而引發事故。按照規定及時安排對車輛進行維修和保養,做到定期檢查、計劃維修、合理使用,使車輛始終保持良好的狀況。
2.6.3認真貫徹落實車輛的各項管理制度,做好車輛的換季保養工作,要采用符合冬季使用的防凍液、油和制動液、發動機和散熱器外殼要安裝防寒保溫罩,尤其是剎車系統、轉向系統、燈光系統必須完好可靠,確保車輛處于良好的技術狀況。
2.6.4教育司機遵守交通規則和職業道德,嚴禁酒后開車、無照駕駛、疲勞駕駛、不強超搶會,做到禮讓“三先”確保行車安全。
2.6.5汽車必須通過結冰的河流、溝渠時,應下車仔細檢查冰層的厚度和強度,在確認絕對安全的情況下方可通行。
2.6.6遇嚴重冰雪路面要求加裝防滑鏈、車輛行進中應保持行車距離,并適當拉長車距降低車速,防止尾追事故的發生。
3.冬季施工的質量控制
3.1混凝土工程質量控制
3.1.1控制好原材料的加熱溫度。冬季施工對混凝土原材料的加熱是保證混凝土早期強度增長的重要因素,在施工過程中要確定原材料的加熱溫度,做好加熱措施,定時進行溫度測量,保證加熱溫度達到要求。
3.1.2控制好混凝土的人模溫度。施工中作好混凝土澆筑人模溫度,一般不應低于2℃,溫度過低,則容易造成新澆混凝土冷卻過快,使混凝土在很短時問內降至冰點溫度而影響混凝土早期強度增長。
3.1.3作好試塊的留置工作。根據規范冬期施工試塊留置不少于2組(六塊),與結構同條件養護,分別用于檢驗受凍前混凝土和轉入常溫養護28天的混凝土強度。
3.1.4加強成品的養護。冬季混凝土的養護管理是保證混凝土質量的重要措施,新澆筑的混凝土,一是作好覆蓋保溫工作,并經常檢查,二是作好混凝土的測溫工作,隨時掌握混凝土的內部溫度,保證混凝土在初凝期不受凍。
3.2底碴攤鋪質量控制
3.2.1底碴攤鋪采用汽車運輸,人工配合機械進行底碴的鋪設,預鋪底碴厚度為20cm,采用推土機攤鋪,平地機整平,壓路機碾壓,橋梁碴隨梁自帶。預鋪道碴的平整度不大于20mm/3m。壓實度不得低于1.6g/cm3。線路的中線掛線,兩側人工拉溝槽各15cm。
3.2.2底碴的存放場地硬化,四周做排水溝,用帆布遮蓋,預防雨雪天,使道碴凍結成塊。
3.3軌節組裝質量控制
3.3.1硫磺錨固砂漿嚴格按配合比進行配料。各種配料必須過秤稱量,嚴禁估算。
3.3.2先倒入砂子加熱到100~120℃時,將水泥倒入加熱到130℃,最后加入硫磺和石蠟,繼續攪拌加熱到160℃,熔漿由稀變稠成膠液狀時,即可使用。在熔制過程中應不斷攪拌。
3.3.3錨固前,軌枕預留孔內雜物和螺旋釘上粘附物應清除干凈。軌枕和螺旋道釘應干燥,其溫度必須保持0℃以上。
3.3.4將熔制好的硫磺砂漿注入預留螺栓孔內,硫磺沙漿注入孔內時的溫度不得小于130℃,防止離析,一孔一次灌完。螺旋道釘應與承軌槽面垂直,歪斜不得大于2°,道釘中心線偏離預留孔中心不得大于2mm,道釘圓臺底面應高出承軌槽面,不得大于2mm。承軌槽面必須清潔,溢出的漿碴要鏟除干凈,以保證扣件能平整安裝。要設專人對錨固質量進行檢查,對錨固不合格的枕木要挑出,并執行《不合格品控制程序》。
3.3.5硫磺錨固采用抗拔儀做抗拔試驗,抗拔試驗每一千根做一組,每組做2個螺旋道釘,抗拔力不得小于60KN。
3.4道岔鋪設質量控制
3.4.1準備工作:采用汽車將岔料運到岔位附近在路基一側卸下。復核道岔中心樁和岔頭、岔尾樁。
3.4.2散布岔枕:人工抬運岔枕,按道岔鋪設圖,根據岔枕長短,從岔頭到岔尾依次擺放,控制間距,進行方枕,直股取齊。
3.4.3散布鋼軌:人工抬運,從岔頭起,先直股后曲股、先外后里擺放,按鋪設圖規定的軌枕間距在軌腰上打上標記,然后方正軌枕。
3.4.4散布配件:按道岔組裝圖將夾板、螺栓、墊圈、道釘(扣件)、墊板、軌撐等散布在所對應的岔枕上。
3.4.5組裝道岔:按道岔鋪設圖要求進行道岔組裝,采用力矩扳手組裝。
3.4.6道岔整修:道岔組裝完后,撥正道岔方向,整修空吊板,校正道岔各部尺寸。
3.4.7質量檢查:檢查道岔尺寸、配件、軌距、支距、間隔、尖軌密貼等達到設計圖紙、《規范》要求。
3.5上碴整道質量控制
3.5.1嚴格按照上碴整道施工程序:底碴鋪設鋪設鋼軌后補碴第一次起道、撥道、搗固第二次補碴第二次起道、搗固補碴第三次起撥道定精細整道、動力穩定道床斷面整形。
3.5.2補充道碴:面碴采用風動卸碴車運卸補充,卸碴時根據補充道碴的數量選擇適宜的行車速度,保證軌道內道碴基本飽滿。第一次補碴在鋪軌后,補碴數量按起道10cm計算,并留適當富余量。補碴前,撥正軌道方向,一定要調整好軌枕間距,方正軌枕。第二次補碴在第一遍整道后進行,第三次補碴線路基本穩定后進行,第四次補碴在道床整形時進行。
3.5.3起道:路基上第一次起道高度根據現場軌道的情況進行測量確定,避免因起道超過設計標高而產生落到返工。
3.5.4搗固:前期采用手持式振動搗固機,進行搗固。達到線路大致平順、方向正確,采用08-32型起撥道搗固機進行搗固。
3.5.5精細整道:線路基本穩定后,采用MDZ機組聯合進行一次整道作業,在起撥道、搗固、動力穩定作業后,采用WD320型動力穩定車進行道床斷面整形,使道床斷面尺寸、形狀符合設計要求。
4.冬季文明施工保證措施
4.1施工現場
現場設置“一圖三板”,在施工總平面上注冊工程名稱、建設單位、設計單位、項目經理及施工區、生活區等位置。施工現場材料碼放整齊有序,不得占用施工用地道路,不得占壓消防安全設施,并遠離變壓器、高壓線桿等。
4.2管理制度
編制環保管理條例,制定獎懲制度,并按其認真費徹執行。教育職工提高環保意識,不能保護環境就要停工整頓,屢教不改作違約退場處理。現場成立文明施工領導小分隊專門負責文明施工工作。
4.3防揚塵措施
由文明施工小隊負責現場及道路灑鹽水防塵工作,施工便道定時灑鹽水,保證道路有車輛通行時不揚塵且無水洼、凍泥漿、冰雪。租用符合環境要求的運輸車輛并與之簽訂協議:
4.3.1進入施工現場車速放慢,防止揚塵。
4.3.2嚴禁超載,且車廂遮蓋嚴密,防止灑落或細小顆粒材料的飛揚。
4.3.3外租車輛必須接受環保部門及施工單位的檢查。
4.3.4禁止車輛帶泥上路。
4.3.5水泥、石灰以及其他易飛的材料,安排在庫內存放和嚴密遮蓋,運輸時采取有效防止遺灑、飛揚的卸運措施,減少揚塵。運土車輛裝載不得過滿,車幫頂部土設專人拍實,加以覆蓋,嚴格執行市建委規定的四級風嚴禁土方施工的規定,以免沿途散落。施工時,現場租用5T水車一輛隨時進行噴灑,避免揚塵。
4.4防水污染措施
現場拌制作業時,在攪拌機前臺及運輸車清洗處設置沉淀池。現場所有油料均存放在進行防滲漏處理的油料庫內,以防油料滲入地下。施工現場臨時食堂所有污水均經過隔油池外排,隔油池定期清掏。
4.5防止施工噪聲污染措施
對施工噪聲進行嚴格控制,減少舊設備的使用,夜間嚴禁使用大功率設備,以便最大限度的減少人為施工噪聲。
5.結束語
隨著我國建設事業的不斷發展,內蒙古地區冬季施工也不斷增加,冬季施工的質量控制雖然受人員、設備、材料、水溫、氣候和施工工藝等諸多條件的影響,但是隨著工程的施工工藝不斷發展、完善,在工程即將進入冬季前作好安全防范,在施工期間做好質量控制,安全控制,嚴格組織,精心施工,狠抓落實,并且廣泛地采用新材料、新技術、新工藝和一些新的研究成果,就一定能夠完全保證工程質量。
參考文獻
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關鍵詞:冬季 大體積混凝土 施工 裂縫 控制
0 引言
混凝土結構的裂縫是一個很普遍的技術問題。近代對混凝土強度理論進行亞微觀研究結果以及大量工程實踐所提供的經驗都說明混凝土結構的裂縫是不可避免的,特別是現代混凝土施工普遍采用商品混凝土及泵送施工,外加劑、摻和料等在混凝土中的廣泛使用,導致混凝土裂縫普遍存在。由于大體積混凝土澆注工藝所具有的特性,裂縫更容易發生。冬期大體積混凝土施工可通過混凝土原材料的選取、混凝土坍落度的控制、混凝土配合比的優化、混凝土澆注過程的嚴密組織、混凝土澆注完畢后的精心養護等幾個環節的嚴格把關,有效的避免大體積混凝土裂縫的發生。
1 冬季施工應注意的幾個問題
1.1 冬季施工必須確保工程質量,做到安全生產。冬季施工的措施方案金經濟合理,使增加的費用最少,并盡量減少能源消耗,縮短工期。
1.2 本工程部分雨、污水管線處于冬季施工,因此必須生產計劃中統一安排,并提前落實,做到合理搭接,盡量減少冬季施工的作業面。
1.3 已確定進入冬期施工的項目,在冬施材料、設備落實后,要保證施工力量,做到連續施工,避免造成不必的浪費。
1.4 編制冬季施工方案,應根據工程特點及冬季施工信息的反饋情況,布置年度冬期施工原則及實施方針,根據公司總的原則,結合本單位的具體情況,編制冬季施工方案,編制一般工程冬季試過女冠措施和重點工程的單位工程冬期施工方案,主要內容有:冬期施工生產任務特點部署,主要的冬期施工方法,熱源設備計劃,保溫材料、外加劑材料計劃,冬期施工人員培訓計劃,施工管理工作,冬期施工項目及熱源安排。
1.5 外加劑的準備材料部門應根據計劃采購訂貨,其他資源的準備:保溫、覆蓋材料的設備,根據工程任務特點及主要施工方法,確定保溫、覆蓋材料的用量,編制計劃,組織進場存放和保管。
1.6 技術培訓,進入冬季施工前,施工管理人員、測溫人員進行培訓考核,施工管理人員的培訓主要包括一下內容:學習有關冬期施工規范、規定;學習公司制定的冬期施工原則,主要的冬期施工方法與技術措施;學習冬期施工中要采用的新技術;學習冬期施工日常的管理工作和安全消防措施。測溫人員的培訓應包括的內容:了解測溫工作的意義和重要性,提高責任心,學習掌握各種測溫儀器儀表的使用方法,學習各分項工程的測溫要求,學習記錄各種測溫數據和填寫表格。
1.7 施工現場所有準備工作,必須在砼澆筑前完成,達到進入冬期施工的條件。現場準備要求:原料加熱設備符合要求,保溫圍護好;外加劑有儲備,保管好,無破裂;供水消防管線,模板的保溫措施已完成;測溫工作已開始進行,測溫記錄齊全,現場生活設施做好入冬準備,并符合安全消防要求,未完成工序進入冬期施工前應停在合理部位。
1.8 冬季施工計劃管理,進入冬期施工前,將冬季施工準備工作項目和用工納入生產計劃和用工計劃,并結合各級施工方案,統一安排生產計劃。冬季施工過程中嚴格按《冬期施工技術規定》中的要求和冬期施工方案確定的原則和施工方法進行施工。
【關鍵字】房屋建筑;冬季施工;受凍;防護
針對我國的房屋建設施工而言,施工周期的長短是一項建設工程能否實現效益的提升的重要因素之一,而這種因素主要體現在自然氣候的影響上。如對于我國的北方冬季施工,由于我國北方冬季存在數月的寒冷氣候,所以在工程施工建設上就帶來了相應的困難。根據《建筑工程冬期施工規程》(JGJ104.07)規范規定的內容而言,當室外日平均氣溫連續5天穩定低于5℃即進入冬期施工。因此,為保證工程施工的質量必須采取科學、合理的防護措施和必要的停止施工措施進行處理,防止出現因冬季寒冷氣候影響出現工程質量事故。
1 房屋建筑工程冬季施工面臨的受凍問題
1.1 溫度與混凝土強度的關系
混凝土搗拌澆灌后之所以能逐漸凝結和有高的溫度,是由本身水化作用的結果。而水泥水化作用的速度除與混凝土組合材料和配合比有關外,主要是隨著溫度的高低而變化。當溫度升高時,水化作用加快,強度增長也快;而當溫度降至0℃時,存在于混凝土中的游離水有一部分開始結冰,逐漸由液相變為固相,這時水泥水化作用基本停止,強度也不再上升。溫度繼續下降,當混凝土中的水全部結成冰,由液相變為固相時,體積膨脹約9%,同時產生大約20kN/m的側壓力。這個應力值一般大于混凝土澆筑后內部形成的初期強度值,致使混凝土受到程度不同的早期破壞而降低強度。此外當水結成冰后會在骨料和鋼筋表面產生顆粒較大的冰凌,這種冰凌會減弱水泥漿與骨料同鋼筋的粘結力,也會影響混凝土的抗壓強度。當氣溫回升冰融化后又會在混凝土內部留下眾多的空隙和孔洞,降低混凝土的密實性和耐久性。
1.2 混凝土應預防早期凍害
由此可見在冬季混凝土施工中,水的形態變化是影響混凝土強度增長的關鍵因素。分析國內外關于水在混凝土中的形態的一些資料可以看出,新澆灌的混凝土立刻凍結時,有80%以上的水變成冰,液相不足20%,水化反應極其微弱了;當混凝土經過24h的標準養護后再凍結,只有60%的水變成冰;當混凝土強度達到設計標準的50%以上時,即使溫度降至一40℃以下,而含水量也維持在60%以下,還有40%的水未轉變為固相,水化作用也能繼續進行。可以得出這樣一個結論:混凝土在澆灌后有一段養護期,對加速水化作用極為重要,因而應預防早期凍害。當混凝土在受凍前只有1h的養護期,強度損失會超過50%;在受凍前得到6h的養護期,強度損失不超過2O。
只要混凝土在正溫下養護一定時間,使混凝土有一段水化時間,就不怕凍害的影響。混凝土不致受凍害的最低臨界強度國內外有許多研究成果,我國的鋼筋混凝土施工及驗收規范(GB50204—92)第7.1.2條明確規定:硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥的構件為設計的30%,礦渣硅酸鹽水泥為設計的40%,但C8級及C8級以下的混凝土不得低于50kgf/cm2。可見受凍臨界強度與水泥品種和后期增長有一定關系。
2 房屋建筑工程冬季施工的關鍵技術
2.1 調整配合比
若氣溫在0℃左右的時候施工,一般應該選用普通硅酸鹽水泥,其硅酸三鈣含量不低于50%,細度達到4900/cm2細目篩余量
2.2 蓄熱法
主要應用于氣溫大于或等于零下15℃并且結構較厚的現澆混凝土工程。對原材料砂石和水進行加熱,使混凝土在攪拌、運輸和澆筑完成后,還儲備有相當的熱量,以使水化放熱加快,并加強對混凝土的保溫,以保持在溫度降至O℃以前具有一定的抗凍能力。使用蓄熱法,適用結構體積厚大,外露面積越小,通過表面散熱損失也會少,蓄有熱量則較多。因此要注意內部少量降溫,且應注意保護外露及角邊以防受凍。此法工藝簡單,費用又少而可以有足夠的養護期限。
2.3 運用外加熱法
適用于氣溫在-15℃以下環境施工,而構件并不厚大的工程。通過加熱施工現場周圍的空氣,保持混凝土的環境溫度,或者直接對構件加熱,使混凝土處在正溫下正常硬化。使用熱源有火爐、蒸氣、暖棚、電及紅外線等工藝。
運用火爐加熱在小的工地上的應用。方法很簡單但是室溫不會很高且較干燥,特別是爐子里明火和聚集煙放出的二氧化碳會使新澆混凝土表面易碳化,影響表面光潔,是一種較原始的方法。
運用蒸氣加熱的方法是采用蒸氣的溫度和濕度養護混凝土。這種方法比較簡單且易控制使得溫度均勻,廣泛應用在大型預制構件廠,一般小型工地施工不易辦到。但需要專門鍋爐設備和場地。熱損失大,費用高,工作環境也差。
運用暖棚的方法是在現場搭設工棚,使構件或基礎在棚內正常溫度下施工。費用較高,因需建棚和加溫,常用于一些重點項目。
運用電加熱的方法則是將鋼筋作為電極,將電熱器貼在混凝土表面,使電能變為熱能,以提高混凝土溫度。這種方法簡單方便,熱損失較少也容易控制。當構件較遠時,電加熱比蒸氣加熱要方便靈活,但耗電量大、費用高。
2.4 運用防凍的方法
當前生產的防凍劑一般可以應用在零下10℃以及以下氣溫中施工。它是采用降低冰點,使混凝土中的水在負溫下仍處于液相狀態,使水化作用能繼續進行,從而改善孔結構,達到強度增長不受影響的目的。防凍法分為早強、負溫防凍和結構法等,常用防凍劑是亞硝酸鈉,它不但可以降低冰點,而且是極好的防銹劑,費用低,大小工地皆可使用。
運用綜合法則是同時采用任意兩種以上的保溫和防凍措施來進行施工。應根據結構類型等特點,施工隊伍素質和當地能源狀況來確定方案,有以蓄熱為主輔以早期防凍的蓄熱綜合法,有以加熱為主輔以防凍,也有以防凍為主輔以蓄熱等。
3 結束語
以上只是針對房屋建筑冬季施工關鍵技術進行了淺顯的分析,在實際工程實踐中,還要通過強化組織領導責任制,尤其是對專門負責冬季施工指導和監督工作、現場巡視以及督察單位嚴格把關,以保證工程質量、安全、進度。與此同時,還要制定更為科學的組織施工文件,以確保工程在冬季施工過程中對混凝土工程、砌筑工程、鋼筋工程以及抹灰工程等方面進行充分的事情準備和嚴格的防護措施,來實現工程的質量和工程要求。
參考文獻
[1]陸景浩.建筑工程混凝土冬季施工優化控制策略分析[J].中小企業管理與科技(上旬刊)2010.(10)
【關鍵詞】冬季施工;質量措施;安全施工措施
在工程建設施工過程中,受自然氣候的影響,加之工程建設的進度需要,有時不可避免的要進行冬期施工,若采取的措施不當,會給施工的工程帶來不利的影響,極易給工程質量造成隱患或出現質量事故,因此在冬季施工過程中要注意以下幾個方面來減少工程中出現各種質量問題:
一、要作好冬期施工前的準備工作
1.注意提前收集施工地冬期氣溫變化的資料
由于《建筑工程冬期施工規程》(JGJ104—97)規范規定,當室外日平均氣溫連續5天穩定低于5℃即進入冬期施工,因此,在工程即將進入冬期施工前,要提前做好準備和防范,把不利的因素消除在萌芽狀態,要提前收集當地冬期的氣象資料,了解當地的氣溫變化、持續時間、最低溫度以及最大風、雪等資料,還要了解施工過程中未來一周的天氣變化,只有這樣才能作到防患于未然。
2.作好冬期施工技術文件的編制工作
在工程進入冬期施工前,要提前編制好冬期施工技術文件,作為冬期施工的技術指導性文件,冬期施工技術文件必須包括施工方案和施工組織設計或技術措施。
施工方案和施工組織設計或技術措施包括以下主要內容:
①冬期施工的生產任務安排和部署;
②施工材料進場計劃;
③勞動力計劃;
④熱源、設備計劃和部署;
⑤冬期施工人員培訓計劃;
⑥工程質量的控制要點;
⑦冬期安全生產的要點;
⑧施工工序及進度安排;
⑨各分項工程的施工方法和施工技術措施。
3.作好人員培訓和技術交底工作
(1)作好施工人員的培訓工作
冬期施工由于在負溫下進行作業,不了解或不熟悉冬期施工規律,極易造成工程質量事故,為保證工程質量,冬期施工前必須進行人員培訓,培訓內容為:
①要學習國家和地方有關冬期施工規范、標準、規定,如《建筑工程冬期施工規程》(JGJ104—97)規范等文件;
②學習有關冬期施工的基本理論知識及施工方法。
(2)進行冬期施工前的技術交底工作
進行技術交底的目的是防止施工操作人員違反冬期施工規律,造成操作不當或人為的造成質量事故。施工前技術交底的重點是:
①原材料的使用方法;
②原材料的加熱或保護;
③原材料的測溫或成品的測溫;
④成品的保護或養護工作。
4.作好原材料的檢驗復試及材料的配合比
在冬期施工中各種原材料需要進行復試的必須進行復試,以防不合格的材料使用在工程中,另外。在冬期混凝土施工中經常要使用一些外加劑,隨著氣溫的不斷變化用量不一,加上目前時常假冒偽劣產品較多,如果不復試,直接用于工程,將有可能給工程帶來嚴重后果,要消除引起工程質量隱患的因素,對工程中使用的原材料進行重新復試是必要的。
二、要加強在施工過程中的質量控制
1.在鋼筋工程施工過程中的主要控制以下兩點
第一點就是是鋼筋的焊接,焊接質量的好壞直接關系到工程結構的安全。冬期進行鋼筋焊接,影響因素較多,鋼筋焊接前必須根據當地的施工條件、氣溫狀況進行試焊,試焊時先根據氣溫狀況調整焊接參數及焊接工藝,焊接參數和工藝確定后,再進行試焊,試焊的焊件送實驗室實驗,合格后再進行批量焊接。
第二就是焊條或焊劑的質量控制。焊劑或焊條在冬期運輸、保存過程中極易受潮,使用受潮的焊劑或焊條會造成焊接熔池中混入氣體停留在焊肉中造成氣孔,影響焊接接頭質量。在使用焊條或焊劑時,要按說明書的要求對焊條或焊劑進行烘焙,干燥后再使用。
2.混凝土工程施工過程中要從以下幾方面進行質量控制
(1)控制好原材料的加熱溫度
冬期施工對混凝土原材料的加熱是保證混凝土早期強度增長的重要因素,在施工過程中要確定原材料的加熱溫度,作好加熱措施,定時進行溫度測量,保證加熱溫度達到要求。
(2)控制好混凝土的入模溫度
施工中作好混凝土澆筑入模溫度,一般不應低于2℃,溫度過低,則容易造成新澆混凝土冷卻過快,使混凝土在很短時間內降至冰點溫度而影響混凝土早期強度增長。
(3)作好試塊的留置工作
根據規范冬期施工試塊留置不少于2組(六塊),與結構同條件養護,分別用于檢驗受凍前混凝土和轉入常溫養護28天的混凝土強度。
(4)加強成品的養護
冬期混凝土的養護管理是保證混凝土質量的重要措施,新澆筑的混凝土,一是作好覆蓋保溫工作,并經常檢查,二是作好混凝土的測溫工作,隨時掌握混凝土的內部溫度,保證混凝土在初凝期不受凍。
如有鋼結構工程,在施工過程中要著重注意以下控制點:
(1)鋼結構工程施工中高強螺栓連接
高強螺栓連的好壞是影響鋼結構質量的一個重要因素,高強螺栓產品說明書中扭矩系數是常溫下的標定值,影響扭矩系數的因素很多,如:環境溫度、終擰時間、擰緊速度等,尤其是環境溫度的影響最大,一般情況下,產品說明書中扭矩系數是常溫下的標定值,在負溫下要重新標定,否則,仍按說明書給的值控制,有可能使螺栓產生的拉應力不足,降低結構的安全度,或導致螺栓擰緊,影響結構的安全度。
(2)冬期進行負溫焊接
冬期負溫焊接和常溫焊接有很大的區別,在焊接時要對焊工進行培訓,掌握負溫下的焊接規律,并說明書的要求對焊條進行烘焙,干燥后再使用,才能保證焊接質量,確保結構安全。
最后,要根據各地的具體施工情況制定切實可行的冬期安全施工措施。冬期施工氣溫較低,引發安全事故的因素較多,在施工前要制定相應的冬期安全施工措施,配備必要的安全防護用品,對施工人員進行安全教育,尤其是高空作業和特殊工種的教育,并加強現場施工管理工作,確保工程安全施工。