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严寒地区混凝土拌制及搅拌站建设
摘要:在我国北方不可避免的需进行冬期施工,北方地区冬季严寒,冬期是混凝土工程质量事故的多发季节,风大、气温低、昼夜温差大,混凝土易出现缓凝及冻胀破坏现象。这给施工带来了很多困难,所以,在这种环境下施工,我们一定要采取一些特殊的施工防护措施,以保证工程的正常的施工。为此本文针对严寒地区混凝土施工的一些保证措施进行了简要的探讨。
关键词:严寒 混凝土拌制 搅拌站 建设
按《建筑工程冬期施工规程》(JGJ104-2011)规范规定,当室外日平均气温连续5天稳定低于5℃即进入冬期施工,混凝土搅拌站的混凝土生产需要采取相应措施。
一、搅拌站建设
搅拌站选址宜设在向阳背山避风处,水泥混凝土搅拌机、配料机及料仓均布设在保温棚内,保温棚采用钢结构框架,10cm厚的彩钢板房围墙,顶面采用透明式保温塑料板,以保证棚内采光;集料仓间设置全高式隔离墙,隔离墙下部4m采用砼结构,上部采用双层彩钢板,板间填充保温材料;料仓地板设置循环式地暖,采用循环水加热,料仓四周0.5m高度设置一排80mm的蒸汽养生管,以保证料仓及时升温。
为避免搅拌站内料仓在储料期间,由于设备进出造成温度流失,需在搅拌站料仓后面设置大的存料区,料场可储备6000方集料,集料与搅拌站料仓间输料采用传送带的方式。
搅拌楼内设置热水罐及蒸汽养生设备;设备清洗均在隧道洞内或两端封堵的涵洞内进行,确保洞内温度,防止四处飞贱,造成结冰,影响场地、道路使用安全;清洗设备的污水采用4m深的排水管道排放,管道出口设置保温出水口,保温出水口设置在向阳边坡上,采用干砌片石填充,上部采用碎石填筑,顶面覆盖塔头草,整个出水口埋设在集料内。
二、混凝土原材料加热方法
1、加热水法
当周围温度不够低的情况下,气温在-5℃~-8℃时,混凝土原材料加热宜采用加热水的方法,加热水使用的水箱应予保温,其容积应能使水达到规定的使用温度,水箱容积及水温需保证满足连续施工的能力。
2、加防冻剂
当加热水不能满足要求时,也可掺入防冻剂的砼原材料。气温在-10℃~-18℃时,水温不高于60℃,应严格控制复合型防冻剂的添加量,防止混凝土冻融事故的发生。混凝土冬季施工用高效防冻剂,由钠盐(硫酸钠)早强剂、有机高分子材料及引气减水剂组成。各组分的含量范围(重量百分比)分别为30~68,28~69,0.5~2.0。与现有防冻剂相比,它在混凝土中的掺量小,水溶性好,盐含量低,混凝土早期强度高。 当混凝土掺用防冻剂(外加剂)时,其试配强度较设计强度提高一个等级。在钢筋混凝土中禁止掺用氯盐类防冻剂,以防止氯盐锈蚀钢筋。
水泥、微硅粉外加剂及矿物掺和料可在使用前运入暖棚进行自然预热,但不得直接加热。针对客运专线混凝土冬季施工要求,应选用耐高温80℃的水泵及碟阀,以满足搅拌站的供水要求。水泵、储水箱、外加剂泵、外加剂箱等加盖保温房,以免热量损失或冻裂泵体。储气罐、各气动支路、三联件等易冻部位都应用蒸汽进行预热,保证开关动作灵活可靠,保证混凝土的正常生产。
3、骨料蒸汽加热法
当温度低于-18℃时,加热水仍不能满足温度要求时,需对骨料进行加热,可采用蒸汽加热,利用锅炉对水加热,将产生的蒸汽通过排气管道通入搅拌机内(骨料缓冲仓),加热骨料及机体。骨料均匀进行加热,其加热温度不应高于60℃,并应符合如下要求。
当水和骨料仍不能满足热工要求时,可提高水温到100℃,水泥不允许与80℃以上的水直接接触。搅拌用水利用加热管或蒸汽加热。蒸汽及输水管外包发泡聚氨酯材料保温。一般水的加热温度≤80 ℃。当骨料不加热时,水可加热至80℃以上。
砂加热应在开盘前进行,加热应均匀。当采用保温加热料斗时,宜配备两个,交替加热使用,每个料斗容积不应小于3.5m3。预拌混凝土用砂应提前备料,运至有加热设施的保温封闭储料棚内。混凝土加热最短时间应符合下表:
混凝土搅拌运输车罐体外加保温罩,减少砼运输途中热量损失。施工现场要尽可能缩短混凝土施工时间,单车砼最好在15分钟内浇灌完毕。 搅拌和发电设备提前更换防冻液,根据不同阶段气温更换相应的低温机油和低温燃油,以保证能够在负温条件下正常工作。质检员每班最少4次测量水和骨料的入机温度和混凝土的出机温度,确保出机温度不低于15℃(砼出机时的最高允许温度为40℃,低温早强砼的拌合温度不高于30℃)。入模温度保持在5~30℃范围内,并认真作好相关纪录。
三、冬季施工方法:
1、混凝土搅拌站施工
搅拌前用热水冲洗搅拌机。将加热的水、骨料(砂、石料)、微硅粉添加剂与水泥、粉煤灰按如下顺序投入搅拌机进行搅拌:细骨料、水泥和矿物掺和料、粗骨料、外加剂,以保证先期投入的骨料(砂、石料)和水搅拌均匀的混合物在与水泥接触时温度≤60 ℃。以免水泥与热水直接接触,确保水泥不发生假凝现象。
搅拌时间适当延长50%左右,保证混凝土搅拌均匀。尽量减小水灰比(不小于0.4 ,不大于0.6)。混凝土运输车,每车混凝土打完后,要求驾驶员及时冲洗进料口及出料槽的残余混凝土,以免污染运输路面和冻结。
2、站内机械施工
机械设备冬季防寒、防冻、防火、防滑工作措施:在进入冬季前对所有机械设备做全面的维修和保养,作好油水管理工作,结合机械设备的换季保养,及时更换相应牌号的润滑油;对使用防冻液的机械设备确保防冻液符合当地防冻要求;未使用防冻液的机械设备要采取相应的防冻措施(采取停机后排放冷却水或进入暖棚车间内)
各种车辆使用的燃油,要根据环境气温选择相应的型号,冷车起步时,要先低速运行一段路程后再逐步提高车速。冬季车辆启动发动机前,严禁用明火对既有燃油系统进行预热,以防止发生火灾。
冰雪天行车,汽车要设置防滑链;司机在出车前检查确认车辆的制动装置是否达到良好状态,不满足要求时不得出车,遇有六级以上大风、大雪大雾不良气候时停止运行。严格执行定机定人制度,机械保管人员要坚守岗位,看管好设备,并作好相应的记录。严格执行《砼运输纪录卡》制度。
3、站内安全管理措施
冬季施工易出安全事故,要做好安全用电、防冻、防盗、防火、防爆等技术措施。具体如下:
(1)认真执行安全操作规程、安全防护标准化和站容管理的有关规定,组织有关人员学习安全的有关文件和冬季施工安全管理规定。定期对站内作业区和生活区的用电线路、电气设备进行全面检查和维修,发现隐患及时排除。
(2)风雪后,应先将道路、操作平台等积雪清除干净并对供电线路进行检查,防止断线造成触电事故。
(3)对站内所有人员,结合冬施特点进行防火、安全培训教育。确保冬施期间安全施工,根据实际情况逐步落实。
(4)指定专人负责清理场地、道路等,人员上下通道要采取防滑措施。现场排水管道、管沟及井等均提前疏通,定期清理。
(5)加热锅炉安排专人看护,看护人员严禁睡觉,防止发生异常现象造成事故。
(6)消防器材每日进行巡视检查,对不符合消防要求的要及时更换。
(7)注意检查消火栓的保温,临时消防管的保温,发现受冻要及时解决,以备后患。
(8)料仓隔墙及顶棚要定期检查,确保牢固;雪后及时清理棚顶积雪,减少负重,防止被压塌。
冬期施工在北方经常出现,混凝土搅拌站如果不提前准备和防范,会严格影响工程质量、进度,措施不当会给工程质量带来隐患,因此,在工程即将进入冬期前应对混凝土搅拌站做好防范,是保证工程质量必须的措施。
参考文献:
[1]JGJ104-2011,建筑工程冬季施工规程
徐强昌,男,(1983- )汉族,辽宁省大连市人,2005年毕业于辽宁工程技术大学工程测量专业,大专学历,助理工程师,现从事隧道施工技术管理工作。
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