預(yù)制箱梁混凝土夏季施工質(zhì)量控制淺談(一)

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江蘇宿遷京杭運(yùn)河二號橋全長878.76m,凈-22+2×1.5m.主橋?yàn)槿珙A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁,引橋?yàn)?0m預(yù)應(yīng)力空心板。橋孔布置17×20m組合箱梁+(47+75+47)連續(xù)梁+18×20m組合箱梁。工期20個月,根據(jù)施工總體計(jì)劃,箱梁280片預(yù)制安排在1998年4~9月。正是夏季高溫季節(jié),6、7、8月份平均溫度超過25℃,氣溫超過37℃。為搞好二號橋組合箱梁預(yù)制質(zhì)量,必須對預(yù)制箱梁混凝土夏季施工質(zhì)量進(jìn)行控制,為此制訂出相應(yīng)控制原則和措施,以確保工程質(zhì)量。
    1.混凝土夏季施工特點(diǎn)
    夏季施工最顯著的特點(diǎn)是環(huán)境溫度高、相對濕度較小,這些對于新拌以及硬化后的混凝土除有利的一面外也產(chǎn)生許多不利影響:
    1.1.在高溫下拌合和澆筑混凝土,水分蒸發(fā)快,諸多原因引起坍落度損失,難以保證所設(shè)計(jì)的坍落度,易降低混凝土的強(qiáng)度、抗?jié)B和耐久性。若摻用減水劑的混凝土,溫度高氣泡易揮發(fā),降低其含氣量,且變得不穩(wěn)定,空氣量難于控制,使混凝土坍落度的控制變得較為困難。
    1.2.由于夏季溫度高,水泥水化反應(yīng)加快,混凝土凝結(jié)較快,施工操作時間變短,容易因搗固不良造成蜂窩、麻面以及"冷縫"等質(zhì)量問題。
    1.3.混凝土養(yǎng)生非常重要,如脫模后不能及時澆水養(yǎng)護(hù),混凝土脫水將影響水化反應(yīng)的正常進(jìn)行,不僅降低強(qiáng)度,而且加大混凝土收縮,易出現(xiàn)干縮裂縫。
    為此,針對混凝土夏季施工特點(diǎn)和諸多不利因素,應(yīng)采取必要的防護(hù)措施,以保證混凝土的澆筑質(zhì)量。
    2.混凝土夏季施工控制措施
    炎熱夏季澆筑混凝土,易加速水化反應(yīng),對混凝土拌制、運(yùn)送、澆搗都有不利的一面。因而需要采取有效控制措施,限制夏季混凝土出料溫度不得大于30℃,規(guī)定混凝土內(nèi)外溫差不超過20℃,來保證混凝土的澆筑質(zhì)量。   
    2.1.控制夏季混凝土澆筑時間
    嚴(yán)格規(guī)定夏季箱梁預(yù)制澆筑時間,放在每天早晨6點(diǎn)前和下午5點(diǎn)鐘以后,以此控制混凝土內(nèi)外溫差。
    2.2.估算混凝土拌合料溫度,切實(shí)采取有效降溫措施
    根據(jù)原料溫度推算拌合后混凝土的溫度可按下式進(jìn)行:
    T=〔STaWa+TcWc+TtWt+TmWm〗/SWa+Wc+Wt+Wm〕
    式中:
    T─混凝土拌合物的出料溫度(℃);
    S─固體材料(水泥及骨料)的平均比熱,取0.2;
    Wa─骨料重量(kg);
    Ta─骨料溫度(℃);
    Wc─水泥重量(kg);
    Tc─水泥溫度(℃);
    Wt─骨料表面含水量(kg);
    Tt─骨料表面水溫度(℃);
    Tm─混凝土拌合用水量(kg);
    Wm─混凝土拌合用水溫度(℃)。
    上式估算出的溫度,未考慮水泥水化熱和攪拌過程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能的影響,得出的溫度比實(shí)際出料溫度要低幾度。
    由上式看出,要降低混凝土拌合料的溫度,首先應(yīng)降低原材料的溫度,特別是降低比熱的水和用量最多的骨料的溫度。因此,所采取的措施是:
    一是規(guī)定夏季每天下午進(jìn)行淘砂,沖洗石子,以利降低骨料溫度;
    二是混凝土攪拌用水,取用溫度低的深井水,達(dá)到有效的降低拌合料的溫度。