抗凍混凝土施工技術(shù)控制措施探討

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【摘要】將德欽（永支）至貢山（閃打）公路孔雀山隧道工程作為具體的研究對(duì)象，深入分析隧道工程建設(shè)過(guò)程中抗凍混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用，并制定相應(yīng)防止混凝土受凍害損失的控制措施，科學(xué)利用抗凍混凝土施工技術(shù)有效降低問(wèn)題出現(xiàn)，確保工程進(jìn)度，達(dá)到預(yù)期的效果。

【關(guān)鍵詞】抗凍混凝土施工技術(shù)；隧道工程；控制措施

1工程概況

本項(xiàng)目工程為德欽（永支）至貢山（閃打）公路孔雀山隧道工程（K0+000.000～K3+300.000），全場(chǎng)3.300km。項(xiàng)目地處云貴高原西北部三江并流區(qū)域，屬橫斷山脈，谷底狹窄，岸坡陡峻，沖溝橫切，路線通過(guò)孔雀山，路線方案的選擇較復(fù)雜。同時(shí)，沿線地質(zhì)條件復(fù)雜，路線經(jīng)過(guò)區(qū)域主要為高山中陡坡及峽谷地貌。不良地質(zhì)現(xiàn)象主要有邊坡坍塌，其中邊坡坍塌對(duì)于本項(xiàng)目建設(shè)影響較大。并且，本項(xiàng)目位于正常年份降雪線范圍內(nèi)，屬于我國(guó)公路自然區(qū)劃Ⅶ5區(qū)。根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀蟛块T提供的氣象資料，每年12月至次年4月，項(xiàng)目區(qū)內(nèi)積雪厚度0.4～1.5m，對(duì)工程建設(shè)及后期運(yùn)營(yíng)均有一定影響。此外，項(xiàng)目位于正常年份降雪線范圍內(nèi)，每年12月至次年4月均為降雪期，對(duì)路基構(gòu)造物影響較大，再加上降雪期長(zhǎng)導(dǎo)致可施工工期較短，對(duì)項(xiàng)目工期影響顯著，對(duì)后期運(yùn)營(yíng)也存在季節(jié)性影響。

2抗凍混凝土施工技術(shù)的具體應(yīng)用分析

通過(guò)對(duì)冬季混凝土受凍原因進(jìn)一步剖析可知，在實(shí)際的施工作業(yè)開(kāi)展過(guò)程中，項(xiàng)目所采取的抗凍預(yù)防措施，具體可以體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：（1）在項(xiàng)目施工工作開(kāi)展過(guò)程中，借助防凍劑，最大限度降低新拌混凝土的內(nèi)部水溶液冰點(diǎn)，干擾冰晶生長(zhǎng)，以防未成熟混凝土出現(xiàn)膨脹的現(xiàn)象。（2）借助引氣劑，將優(yōu)質(zhì)級(jí)配微氣泡引入其中，保證能控制混凝土結(jié)構(gòu)中水的冰點(diǎn)，確?；炷敛粫?huì)因?yàn)樗纸Y(jié)冰而出現(xiàn)脹裂的情況，最大限度促進(jìn)混凝土結(jié)構(gòu)抗凍性的提高，使成熟的混凝土不受到任何傷害，進(jìn)而為工程質(zhì)量的提升打下良好基礎(chǔ)。（3）在對(duì)配合比設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以對(duì)高效減水劑進(jìn)行科學(xué)的選擇和應(yīng)用，盡可能降低水灰比。同時(shí)，針對(duì)不包含毛細(xì)水的混凝土構(gòu)件，因?yàn)槟z中空間極微細(xì)，再加上結(jié)晶比較困難，并且不會(huì)出現(xiàn)凍結(jié)的情況。所以，在施工期間，應(yīng)該盡可能不使用粉煤灰[1]。在實(shí)際的施工作業(yè)開(kāi)展過(guò)程中，需要加強(qiáng)對(duì)坍落度的把控，盡量控制在7~9cm范圍內(nèi)。（4）針對(duì)巖石時(shí)的選擇，盡可能選取吸水率較低的巖石，可凍水相對(duì)較少，骨料具有較強(qiáng)的安全性，受到任何冰凍的傷害。并且，利用小顆粒石粒，獲得較大的抗凍性。（5）優(yōu)化和改善混凝土施工條件。在地面以上的混凝土結(jié)構(gòu)，在冬季施工作業(yè)開(kāi)展過(guò)程中，應(yīng)該利用包裹等方式，在綜合了解施工現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，合理制定蓄熱保溫以及搭設(shè)保溫棚等措施，保證新拌混凝土可以在正溫條件下水化。當(dāng)混凝土的強(qiáng)度能夠滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之后，可以利用保溫材料包裹方式繼續(xù)保溫，延長(zhǎng)混凝土的養(yǎng)護(hù)周期，讓成熟的混凝土可以得到充分水化，最大限度降低構(gòu)建毛細(xì)水的含量，以保證成熟混凝土不會(huì)出現(xiàn)受凍的情況[2]。

3抗凍混凝土施工控制措施

在本項(xiàng)目的工程建設(shè)過(guò)程中，由于所處的環(huán)境較為惡劣，再加上工程較為龐大，會(huì)涵蓋非常多的內(nèi)容。為了能夠確保施工質(zhì)量以及效率的提高，一定要對(duì)抗凍混凝土施工技術(shù)進(jìn)行科學(xué)的使用，加大對(duì)施工的控制力度，保證可以有效降低問(wèn)題出現(xiàn)的概率，讓工程的進(jìn)程更加有效且穩(wěn)定。

3.1混凝土保溫澆筑施工方法

在實(shí)際的施工作業(yè)開(kāi)展過(guò)程中，針對(duì)混凝土的保溫，在溫度要求上，需要從多個(gè)方面進(jìn)行考慮和分析。通常，低溫季節(jié)混凝土拌和以及澆筑層面的各個(gè)部位，都務(wù)必要嚴(yán)格依照正溫狀態(tài)進(jìn)行，以保證混凝土的拌和與澆筑倉(cāng)面各個(gè)部位能夠處于正溫狀態(tài)。在施工作業(yè)進(jìn)行期間，務(wù)必要確保骨料干燥，做好運(yùn)輸保溫工作。（1）骨料干燥。通常情況下，低溫季節(jié)的混凝土量為1.2萬(wàn)m3，則應(yīng)該儲(chǔ)備的骨料為3萬(wàn)m3?，F(xiàn)階段，骨料堆放場(chǎng)的儲(chǔ)備量能夠達(dá)到4萬(wàn)m3，可以滿足低溫季節(jié)凝土澆筑的需求和標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前骨料生產(chǎn)能力能夠達(dá)到1000m3/d，也很大程度上滿足了日?；炷翝仓臉?biāo)準(zhǔn)。依照施工的經(jīng)驗(yàn)分析，骨料堆放場(chǎng)堆放的骨料，可以在低溫季節(jié)下使用，整體的含水量也能達(dá)到工程建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)。（2）混凝土拌和。在混凝土拌和的前期，應(yīng)該利用熱水或者蒸汽機(jī)來(lái)對(duì)拌和機(jī)進(jìn)行沖洗，然后將積水或冰水全部排除干凈。嚴(yán)格控制混凝土的拌和時(shí)間，最好要比溫?zé)峒竟?jié)延長(zhǎng)20%~25%。并且要利用熱水拌和混凝土，但水溫不能夠超過(guò)60℃，水泥也不可以采取直接加熱的方式。利用熱水拌和混凝土過(guò)程中，需要對(duì)加料的順序進(jìn)行適當(dāng)?shù)母?，先拌和骨料與水，然后加水泥拌和，保證水泥不會(huì)出現(xiàn)假凝的情況。在利用外加劑階段，可以利用熱水加熱溶解的方式。針對(duì)混凝土出機(jī)口的溫度，也應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格的控制，混凝土運(yùn)距需要把控在800m，水平和垂直運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間要控制在20min。在運(yùn)輸和澆筑期間，溫度損失不能夠超過(guò)1.5℃。在工程項(xiàng)目開(kāi)展階段，混凝土骨料可以利用干燥的方法，不需要進(jìn)行加熱[3]。此外，為了能夠讓混凝土出機(jī)口的溫度得到保證，可以利用熱水拌和的手段。對(duì)于加熱水的溫度，需要結(jié)合混凝土的配合比以及現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境溫度等進(jìn)行確定。施工人員在攪拌階段，要先投入骨料和水，攪拌一段時(shí)間之后，溫度降到40℃左右時(shí)，再次投入水泥開(kāi)展攪拌工作，一直到溫度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)為止。（3）混凝土澆筑前期的準(zhǔn)備工作。在本工程項(xiàng)目施工階段，基巖與混凝土表面加熱。在嚴(yán)寒的條件下，基巖與混凝土表面的溫度大多會(huì)呈現(xiàn)負(fù)溫的現(xiàn)象。而在對(duì)這些部位開(kāi)展混凝土澆筑工作的時(shí)候，應(yīng)該將混凝土或者基巖加溫到正溫，以保證表層不會(huì)出現(xiàn)冰霜的情況。同時(shí)，需要對(duì)基巖以及混凝土表面清基，在施工期間，在當(dāng)日的氣溫高于0℃的時(shí)候，可以在白天露天清基。在白天氣溫較高的時(shí)段清基，并對(duì)倉(cāng)面進(jìn)行沖洗，當(dāng)倉(cāng)面全部清洗干凈之后，可以借助高壓風(fēng)，將倉(cāng)面內(nèi)的積水全部吹到倉(cāng)面外，保證倉(cāng)面不會(huì)出現(xiàn)結(jié)冰的情況。而如若當(dāng)日的氣溫低于0℃，則可以利用“干清基”的手段，用高壓風(fēng)直接將倉(cāng)內(nèi)的浮渣全部吹到倉(cāng)外[4]。此外，倉(cāng)位在開(kāi)展混凝土澆筑工作前期，應(yīng)該將準(zhǔn)備工作做到位，混凝土開(kāi)倉(cāng)的時(shí)間應(yīng)該盡可能選擇在中午氣溫較高的時(shí)段，以便新混凝土與老混凝土能夠有效融合在一起。（4）倉(cāng)面保溫。通過(guò)對(duì)本工程所在地12月到次年4月氣溫的特點(diǎn)分析，氣溫逐步的由正溫轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)溫，白天是正溫，夜線則為負(fù)溫，再加上受到高原氣候的影響，晝夜溫差相對(duì)較大。所以，在項(xiàng)目施工過(guò)程中，可以考慮應(yīng)用“蓄熱法”保溫的方式。保溫過(guò)程中，模板主要由保溫材料組成。在混凝土澆筑完成之后，應(yīng)該立即在表面覆蓋一層保溫材料。由于本工程利用的是1.5cm厚的大塊竹膠板，材質(zhì)具有較強(qiáng)的隔熱保溫效果，在模板外側(cè)，可以掛兩層麻袋作為保溫材料，保證模板中間能夠形成一個(gè)空腔，從而可以有效達(dá)到保溫的效果。（5）摻加防凍外加劑混凝土。依照當(dāng)?shù)貧夂驕囟鹊木唧w情況，可以適當(dāng)在混凝土中摻加防凍劑，比例需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍鉁貤l件調(diào)整，以確保工程施工的進(jìn)行能夠合理且有序[5]。

3.2抗凍混凝土施工控制措施

在低溫季節(jié)開(kāi)展混凝土施工作業(yè)過(guò)程中，除了要加強(qiáng)對(duì)常規(guī)質(zhì)量的檢查以及控制之外，也應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)混凝土早期受凍的檢查，明確溫差裂縫等，以確保有效促進(jìn)施工質(zhì)量的提高。（1）水泥和骨料。通常情況下，水泥在進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)之后，嚴(yán)格檢查水泥檢驗(yàn)報(bào)告單，明確水泥生產(chǎn)的品種、標(biāo)號(hào)以及出廠日期等，了解混凝土是否出現(xiàn)了受潮變質(zhì)的情況，如果存在問(wèn)題，一定要及時(shí)反饋，堅(jiān)決不能夠讓質(zhì)量不合格的水泥出現(xiàn)在施工現(xiàn)場(chǎng)。對(duì)于砂石骨料，認(rèn)真檢查含水量等內(nèi)容，對(duì)砂石的含泥量進(jìn)行明確[6]。（2）混凝土的拌和以及澆筑。在具體的施工作業(yè)開(kāi)展過(guò)程中，除了要開(kāi)展常規(guī)混凝土的檢查以外，也需要加大對(duì)混凝土出機(jī)口溫度的檢查力度。同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)水泥“假凝”情況的檢查，在混凝土澆筑前期，應(yīng)該明確倉(cāng)面是否出現(xiàn)結(jié)冰的問(wèn)題。在混凝土澆筑階段，對(duì)溫度隨時(shí)測(cè)量，然后對(duì)出機(jī)口溫度合理的進(jìn)行調(diào)整。（3）混凝土的養(yǎng)護(hù)。在混凝土全部澆筑完成之后，應(yīng)該合理開(kāi)展養(yǎng)護(hù)工作，對(duì)澆筑塊頂面和邊角處的溫度情況展開(kāi)檢查，做好相應(yīng)的保溫工作。如果出現(xiàn)溫度低于標(biāo)準(zhǔn)的情況，應(yīng)該加強(qiáng)保溫，并且科學(xué)制定解決辦法。通常情況下，冬季澆筑的混凝土在冬季不適合拆模，若需要將模板拆除，務(wù)必要把控好混凝土強(qiáng)度，內(nèi)外部的溫度也要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

4結(jié)語(yǔ)

綜上而言，在具體的工程建設(shè)過(guò)程中，強(qiáng)化對(duì)抗凍混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用，可以有效提高工程的施工效率，也能夠保證施工的質(zhì)量，有利于提升工程進(jìn)行的穩(wěn)定性。因此，為了能夠有效促進(jìn)工程的良好發(fā)展，在今后的建設(shè)過(guò)程中，一定要依照具體情況，有針對(duì)性地對(duì)該種施工的技術(shù)進(jìn)行利用，適當(dāng)進(jìn)行優(yōu)化，保證工程建設(shè)能夠達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)和要求。

參考文獻(xiàn)

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[6]楊安杰，王曉兵.高原多年凍土區(qū)混凝土施工技術(shù)[J].鐵道工程學(xué)報(bào)，2019，23（4）：136-142.

作者：高貴平 單位：云南麗江道路橋梁工程公司