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【摘要】碾压混凝土坝的施工中,工程量大,涉及到的影响因素多,施工时间长,往往跨年施工,所以必须解决高温下的施工问题。夏季,较大的阳光强度以及温度都会对施工产生影响,管理人员应该全面考虑施工中的影响因素,结合施工地点的温度状况,进行妥善的技术管理,尽量减少高温所造成的负面影响。本文就基于高温环境下碾压混凝土坝施工技术进行了详细的讨论。
【关键词】高温环境下;碾压混凝土坝;施工技术
1、高温环境对混凝土坝抗剪强度的影响
大气温度对混凝土抗剪强度具有较大的影响,但并非唯一的影响因素,碾压混凝土施工中,影响因素较多,包括日照时间、阳光辐射强度、湿度等,所以即使浇筑温度相同,但是产生的影响也有可能不同,在碾压的过程中,混凝土不同层抗剪强度可能随着混凝土成熟度的不同而有所不同,呈现反比例的关系,随着湿度的增加而增加,呈现正比例关系。
2、高温环境对碾压混凝土坝连续施工的影响
对不同碾压层进行不间断的施工,一直到一块混凝土浇筑结束,这就是碾压混凝土的连续施工。施工中受到自然环境因素的影响较大,温度的高低、降雨量的大小、湿度条件以及风速风向都会对混凝土碾压质量产生影响。不同因素都会影响混凝土的碾压质量,如果阳光照射强烈,将会导致混凝土的温度升高,风速过大会使蒸发速度加快,使碾压完成的混凝土表面过于干燥。处于高温条件下,判断混凝土能否继续进行施工的依据是间隔时间是否在允许的间隔时间之内。
1)太阳辐射
作为重要的影响因素,太阳辐射对气温具有较大的影响,如果光照强烈,则混凝土会由于吸收大量的热而迅速升温,导致表层的蒸发迅速。
2)相对湿度
如果相对湿度较小,则导致碾压结束以后混凝土的蒸发变快,使其表层严重缺水,这种现象在温度极高的夏季十分明显。
3)风速
风速的增大会促使混凝土水分蒸发速度加快,导致表层缺水,初凝时间缩短,碾压困难。
3、高温环境下碾压混凝土施工技术
3.1合理选择原材料
第一,凝胶材料。水泥的选择尽量采用低热型或者中热型,也可以将粉煤灰掺入混凝土内部,使混凝土的使用量降低,同时减少水化热,使其后期的使用强度得到有效保证。第二,骨料。骨料的选择应该本着就地取材的原则,同时,满足工程设计规定。尽量选择配比好、杂质少的骨料。基于其在混凝土当中所占的比例较大,所以混凝土的温度在很大程度上受到骨料温度的影响,施工中没需要对其进行合理的温度控制,适当遮蔽阳光,喷水以实现温度的降低。第三,水具有较大的比热容,所以可以有效地降低混凝土的拌合温度。第四,外加剂。加入减水剂以后可以有效降低水泥的使用量以及用水量,使混凝土的和易性得到优化,使浇筑速度有效降低,提高散热效率。
3.2混凝土的拌合控制
骨料的输送设备以及仓库中的骨料必须做好遮阳处理,避免阳光直接照射骨料,骨料在温度较低时会产生损失,所以应该在仓库中设置一系列保温材料,保证骨料的存储温度合理。为了实现降温,使用冷水设备拌合混凝土,骨料的脱水时间应该合理,避免含水量过大,尽量使用温度较低的水源。在运输之前,对车辆进行喷水处理,以实现温度的降低,将保温板以及遮光板铺设好,保证道路的畅通,使车辆的运行速度提高。避免由于混凝土在车上停留过长时间而出现温度上升和倒灌。
3.3混凝土浇筑中的控制措施
首先将模板以及钢筋等浇筑用材料用水充分润湿,以实现有效的降温,可以以结合遮阳装置实现联合温度控制。与混凝土直接接触的设备避免直接受到阳光的照射,可以通过喷水的方式实现温度的降低,浇筑分层或者分块进行,实现热量的迅速散发,控制混凝土入仓时间,保证不同层之间相结合的质量;避免容器倒灌的有效措施是一边铺摊,一边碾压。将碾压完成的混凝土及时进行覆盖处理,可以选择温度较低的条件下开展混凝土的施工。也可以在浇筑中采用斜层法进行施工,发挥良好的温度控制效果。合理调整浇筑角度,使水平面与铺筑层保持一定的角度,约为3℃-6℃之间,或者形成1/20-1/10的坡度,以斜层的方式开展施工。这一施工方案,实现了混凝土顶端与底部的相交,有效降低铺筑面积。不同层间的覆盖时间减少,覆盖效率提高。实现了浇筑温度的有效控制,以及动态性施工。斜层施工的关键点在于不允许在坡度处出现骨料尖角,碾压操作中不允许跨过坡度角。边缘至少留有20厘米-30厘米的距离,保证和下一处共同碾压,由于防渗透区域是水平铺设的,所以斜坡长度不能延伸至防渗透区。
3.4混凝土舱面控制措施
选择可以移动的喷雾枪进行喷雾,实现舱内部温度的有效降低,同时,增大舱内部的湿度,避免出现混凝土温度倒灌。实现冷水管的合理布置,以控制坝内温度。通水时间不允许过长,保证温度合理,保证大坝温度的均匀降低。
3.5混凝土的养护
在温度较高的季节,进行混凝土的工作尤为重要。碾压操作哦以后,及时覆盖保温,凝结以后再进行喷水,避免湿度忽大忽小,保证养护的连续性。养护时间通常大于一个星期。
4、温度控制优化措施
4.1合理控制浇筑温度
混凝土的浇筑温度每降低1摄氏度,则其最高温度可以降低0.3℃-0.6℃。为了有效控制浇筑温度,必须做好运输期间的混凝土防晒措施。
4.2铺设冷水管
在其他施工条件相同的情况下,斜层施工的强度小于平层施工的强度,所以,在采用斜层法施工的过程中,层间覆盖时间略短,不需要铺设冷水管以实现冷却降温。如果采用冷水管,则施工方案为:水管选择聚乙烯为材料,特点使具有较高的强度,在浇筑完成以后或者浇筑中,同时通水实现冷却,以实现对混凝土温度的控制,避免受到水化热以后温度升高。冷卻时间不允许过长,需要小于14天。水温应该合理,避免由于较大的温差而导致水管出现裂缝。
综上所述,高温条件下,很多因素都会对碾压混凝土坝的施工工作产生影响,技术人员应该结合施工现场的实际情况,不断优化和改进施工工艺,有效调节施工温度,做好不同环节的监督与管控,使各个部门通过良好的分工协作,保证碾压混凝土坝的施工质量。
参考文献:
[1]钟登华.碾压混凝土坝建设仿真与质量监控理论及实践[C].第167场中国工程科技论坛暨2013水安全与水利水电可持续发展高层论坛论文集.大连:2013:368-371.
[2]顾冲时,李云,宋敬衖.碾压混凝土坝变形安全监控模型研究[J].计算力学学报,2010(2):286-290.
[3]张云正.碾压混凝土坝施工技术要点分析[J].城市建设理论研究(电子版),2014(33).
【关键词】高温环境下;碾压混凝土坝;施工技术
1、高温环境对混凝土坝抗剪强度的影响
大气温度对混凝土抗剪强度具有较大的影响,但并非唯一的影响因素,碾压混凝土施工中,影响因素较多,包括日照时间、阳光辐射强度、湿度等,所以即使浇筑温度相同,但是产生的影响也有可能不同,在碾压的过程中,混凝土不同层抗剪强度可能随着混凝土成熟度的不同而有所不同,呈现反比例的关系,随着湿度的增加而增加,呈现正比例关系。
2、高温环境对碾压混凝土坝连续施工的影响
对不同碾压层进行不间断的施工,一直到一块混凝土浇筑结束,这就是碾压混凝土的连续施工。施工中受到自然环境因素的影响较大,温度的高低、降雨量的大小、湿度条件以及风速风向都会对混凝土碾压质量产生影响。不同因素都会影响混凝土的碾压质量,如果阳光照射强烈,将会导致混凝土的温度升高,风速过大会使蒸发速度加快,使碾压完成的混凝土表面过于干燥。处于高温条件下,判断混凝土能否继续进行施工的依据是间隔时间是否在允许的间隔时间之内。
1)太阳辐射
作为重要的影响因素,太阳辐射对气温具有较大的影响,如果光照强烈,则混凝土会由于吸收大量的热而迅速升温,导致表层的蒸发迅速。
2)相对湿度
如果相对湿度较小,则导致碾压结束以后混凝土的蒸发变快,使其表层严重缺水,这种现象在温度极高的夏季十分明显。
3)风速
风速的增大会促使混凝土水分蒸发速度加快,导致表层缺水,初凝时间缩短,碾压困难。
3、高温环境下碾压混凝土施工技术
3.1合理选择原材料
第一,凝胶材料。水泥的选择尽量采用低热型或者中热型,也可以将粉煤灰掺入混凝土内部,使混凝土的使用量降低,同时减少水化热,使其后期的使用强度得到有效保证。第二,骨料。骨料的选择应该本着就地取材的原则,同时,满足工程设计规定。尽量选择配比好、杂质少的骨料。基于其在混凝土当中所占的比例较大,所以混凝土的温度在很大程度上受到骨料温度的影响,施工中没需要对其进行合理的温度控制,适当遮蔽阳光,喷水以实现温度的降低。第三,水具有较大的比热容,所以可以有效地降低混凝土的拌合温度。第四,外加剂。加入减水剂以后可以有效降低水泥的使用量以及用水量,使混凝土的和易性得到优化,使浇筑速度有效降低,提高散热效率。
3.2混凝土的拌合控制
骨料的输送设备以及仓库中的骨料必须做好遮阳处理,避免阳光直接照射骨料,骨料在温度较低时会产生损失,所以应该在仓库中设置一系列保温材料,保证骨料的存储温度合理。为了实现降温,使用冷水设备拌合混凝土,骨料的脱水时间应该合理,避免含水量过大,尽量使用温度较低的水源。在运输之前,对车辆进行喷水处理,以实现温度的降低,将保温板以及遮光板铺设好,保证道路的畅通,使车辆的运行速度提高。避免由于混凝土在车上停留过长时间而出现温度上升和倒灌。
3.3混凝土浇筑中的控制措施
首先将模板以及钢筋等浇筑用材料用水充分润湿,以实现有效的降温,可以以结合遮阳装置实现联合温度控制。与混凝土直接接触的设备避免直接受到阳光的照射,可以通过喷水的方式实现温度的降低,浇筑分层或者分块进行,实现热量的迅速散发,控制混凝土入仓时间,保证不同层之间相结合的质量;避免容器倒灌的有效措施是一边铺摊,一边碾压。将碾压完成的混凝土及时进行覆盖处理,可以选择温度较低的条件下开展混凝土的施工。也可以在浇筑中采用斜层法进行施工,发挥良好的温度控制效果。合理调整浇筑角度,使水平面与铺筑层保持一定的角度,约为3℃-6℃之间,或者形成1/20-1/10的坡度,以斜层的方式开展施工。这一施工方案,实现了混凝土顶端与底部的相交,有效降低铺筑面积。不同层间的覆盖时间减少,覆盖效率提高。实现了浇筑温度的有效控制,以及动态性施工。斜层施工的关键点在于不允许在坡度处出现骨料尖角,碾压操作中不允许跨过坡度角。边缘至少留有20厘米-30厘米的距离,保证和下一处共同碾压,由于防渗透区域是水平铺设的,所以斜坡长度不能延伸至防渗透区。
3.4混凝土舱面控制措施
选择可以移动的喷雾枪进行喷雾,实现舱内部温度的有效降低,同时,增大舱内部的湿度,避免出现混凝土温度倒灌。实现冷水管的合理布置,以控制坝内温度。通水时间不允许过长,保证温度合理,保证大坝温度的均匀降低。
3.5混凝土的养护
在温度较高的季节,进行混凝土的工作尤为重要。碾压操作哦以后,及时覆盖保温,凝结以后再进行喷水,避免湿度忽大忽小,保证养护的连续性。养护时间通常大于一个星期。
4、温度控制优化措施
4.1合理控制浇筑温度
混凝土的浇筑温度每降低1摄氏度,则其最高温度可以降低0.3℃-0.6℃。为了有效控制浇筑温度,必须做好运输期间的混凝土防晒措施。
4.2铺设冷水管
在其他施工条件相同的情况下,斜层施工的强度小于平层施工的强度,所以,在采用斜层法施工的过程中,层间覆盖时间略短,不需要铺设冷水管以实现冷却降温。如果采用冷水管,则施工方案为:水管选择聚乙烯为材料,特点使具有较高的强度,在浇筑完成以后或者浇筑中,同时通水实现冷却,以实现对混凝土温度的控制,避免受到水化热以后温度升高。冷卻时间不允许过长,需要小于14天。水温应该合理,避免由于较大的温差而导致水管出现裂缝。
综上所述,高温条件下,很多因素都会对碾压混凝土坝的施工工作产生影响,技术人员应该结合施工现场的实际情况,不断优化和改进施工工艺,有效调节施工温度,做好不同环节的监督与管控,使各个部门通过良好的分工协作,保证碾压混凝土坝的施工质量。
参考文献:
[1]钟登华.碾压混凝土坝建设仿真与质量监控理论及实践[C].第167场中国工程科技论坛暨2013水安全与水利水电可持续发展高层论坛论文集.大连:2013:368-371.
[2]顾冲时,李云,宋敬衖.碾压混凝土坝变形安全监控模型研究[J].计算力学学报,2010(2):286-290.
[3]张云正.碾压混凝土坝施工技术要点分析[J].城市建设理论研究(电子版),2014(33).