南水北调工程冬季保温施工

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1、南水北调东线混凝土工程混凝土冬季保温防冻施工技术山东省南水北调工程质量监督站 2009年12月6日目 录混凝土冬季保温防冻施工措施1制定冬季施工技术要求 2混凝土拌和站技术要求3混凝土养护技术要求 4暖棚法施工技术5模板外层保温法6 掺加防冻剂法7 温度观测建议1 冬季施工技术要求： l（1） 混凝土冬期施工应优先选用硅酸盐水泥或普通 硅酸盐水泥，水泥标号不低于42.5 MPa。最小水泥 用量不应小于300kg/m3。l（2） 拌制混凝土所采用的骨料应清洁，不得含有冰 、雪、冻块及其他易冻裂物质。在掺用含有钾、钠 离子的防冻剂混凝土中，不得采用活性骨料或在骨 料中混有这类物质的材料。l（3）.

2、原材料的储存、加热、输送和混凝土的拌和、 运输、浇筑仓面，均应根据冬期气候条件通过热工 计算，选择适宜的保温措施。l（4） 采用非加热养护法施工所选用的外加剂，优先 选用含引气成分的外加剂，含气量宜控制在4%6% 。l（5） 在钢筋混凝土结构中，不得掺用氯盐类防冻剂 。l（6）冬期浇筑混凝土时，基土不得遭冻。l（7）混凝土的浇筑温度应不低于5。分层 浇筑厚大的整体式结构混凝土时，已浇筑层 的混凝土温度在未被上一层混凝土覆盖前不 应低于2。l（8） 模板外和混凝土表面覆盖的保温层， 不应采用潮湿状态的材料，也不应将保温材 料直接铺盖在潮湿的混凝土表面，新浇混凝 土表面应铺一层塑料薄膜。 l（9）

3、采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制 混凝土，其受冻临界强度应为设计混凝土强 度标准值的85%。 l（10）整体结构如采用加热养护时，浇筑程 序和施工缝位置的设置，应采取能防止发生 较大温度应力的措施，当加热温度超过45 ，应进行温度应力核算。砼允许受冻临界强度：l（1）水工混凝土施工规范（SDJ207-82）规定： 大体积外部砼和钢筋砼应不低于10MPa;l（2）建筑工程冬期施工规程（JGJ104-97）规定 ：硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的砼，应为设计的 砼强度标准值的30%。如C30砼受冻临界强度应为 9MPa;l（3）混凝土结构耐久性设计规范GB/T50476- 2008规定：冬季施工

4、中砼接触负温时的强度应大于 10MPa;l（4）水工建筑物抗冰冻设计规范（SL211 -2006 ）l规定：钢筋砼不应低于设计强度级别的85%;l (5)水工混凝土施工规范（DL/T5144-2001）规 定：钢筋砼不应低于设计强度级别的85%;l如设计强度级别C30砼受冻前的强度应不低于25.5MPa 。l如设计强度级别C25砼受冻前的强度应不低于21.5MPa 。2 混凝土拌和站技术要求l（1）拌制砼应优先采用加热水的方法， 当加热水仍不满足要求时，再对骨料进行 加热。拌和水的温度一般不宜超过60。l（2）骨料不得含有冰块，骨料堆放应有 足够的高度，并进行覆盖，以防冰雪和冻 结。l（3）水

5、加热宜采用蒸汽加热、电加热或 汽水热交换罐等方法。加热水使用的水箱 或水池应予保温，其容积应能使水达到规 定的使用温度要求。l（4）砂加热应在开盘前进行，并应掌 握各处加热均匀。 l（5）水泥不得直接加热，使用前宜运 入暖棚内存放。 l（6）搅拌混凝土时，骨料中不得带有 冰、雪及冻团。拌制混凝土的最短时间 90s。 l（7）混凝土在浇筑前，应清除模板和 钢筋上的冰雪和污垢。运输和浇筑混凝 土用的容器应有保温措施。 l（8）冬季搅拌混凝土时，混凝土的出 机温度不宜低于10，入模温度不宜低 于5。3 混凝土养护技术要求 l（1）输水暗涵、水闸、泵站、橡胶坝等建筑物，冬 期混凝土施工宜优先采用暖棚蓄

6、热法养护。 l（2）混凝土浇筑后应在裸露混凝土表面采用塑料布 等防水材料覆盖并进行保温。保温材料采用一布一 膜（无纺布300g，塑膜0.3mm），膜面朝上，或两 层塑膜一层毡布。对边、棱角部位的保温厚度应增 大到面部位的23倍。混凝土在养护期间应防风防失 水。 l（3）模板保温层保温，应结合模板类型、外粘贴 50mm厚聚苯乙烯保温板，或贴面帮扎500g无纺布 ，必要时采用模板内贴保温材料板。保温模板应严 密，保温层应搭接牢靠。外挂保温层须牢靠地固定 在模板上，内贴保温层的表面应平整。 l（4）混凝土浇筑后立即将暗涵空腹封闭，两端开口 及有孔洞和迎风面的部位，应增设挡风保温设施， 所有孔洞缝隙均

7、须填塞封堵。腹腔内可设置自制蒸 汽炉保温。l（5）冬期施工的混凝土模板，一般在整个低 温期间都不宜拆除。如果需要拆除，必须遵 守下列规定：la混凝土强度必须大于允许受冻的临界强度。lb具体拆模时间和拆模后的要求，应满足温控防裂要 求。避免在夜间或气温骤降期间拆模，当预计拆模 后混凝土表面温降可能超过69时，应推迟拆模时 间；如必须拆模时，须紧贴外表面贴紧一层塑料薄 膜，帮扎500g无纺布进行保湿、保温、防裂。lc采用组合钢模板时，宜采用整装整拆方案，当混凝 土强度达到1N/mm2，可使侧模板轻轻脱离混凝土后 ，再合上继续养护至拆模。ld箱涵的空腹内墙壁保温：混凝土浇筑后立即将箱涵 空腹封闭，内

8、壁保温措施应视空腹内温度情况而定 ，冬季低温季节可设置自制蒸汽炉保温。4 暖棚法施工技术帆布暖棚结构暖棚支架采用脚手钢管DN50mm，与模板 脚手架连接，两侧用地龙木固定斜撑。骨架外 侧采用帆布覆盖，帆布搭接不小于50cm，搭 接处用胶布密封。暖棚搭好后用揽风绳固定。 l加热方式l底板暖棚高度超出砼收仓面为1m，棚 内每个洞身安设5盏碘钨灯供热，每盏 灯1kw。l立墙、顶板暖棚高出砼收仓面1.5 2.2m，根据施工工作面，共安设4台1t 蒸汽锅炉，暖棚内每个洞身安设 DN50mm U型供热管道（管道布眼，间 距0.5m），为提高供热效果，棚外管 道长度最长不超过150m，外敷设石棉 保温。一布

9、一膜暖棚结构l加热方式l暖棚高度超出砼收仓面为1.82.05m 。l根据施工工作面，共安设4台LSF0.5- 0.4型蒸汽锅炉，锅炉额定工作压力 0.4MPa，蒸汽出口温度为150，供 热管道采用主管DN80和支管DN50， 搭设暖棚后开始供暖，即通过主管将蒸 汽送至暖棚用支管连接2个自制暖气片 供暖。砼浇筑后拆除暖气片，采用带孔 钢管（孔间距0.1m）蒸汽养护，同时 暖气片移至待施工段，且支管延伸至待 施工段。棚外主管最长150m左右，外 敷设石棉保温。暖棚蓄热法保温效果4.1 帆布暖棚蓄热法保温效果 入仓温度为12，实测棚内温度保持8-20，平均14.2。 混凝土浇筑后大约3d达到水化热最

10、高升温35，6d之后混凝土 内部温度降至棚内温度。混凝土内部温度的3d积温为61， 7d积温139，与标准养护温度20基本相等。但是 混凝土的3d和7d抗压强度低于标准养护的混凝土强度。l 棚内温度受外界气温影响很大，其原 因是防雨帆布保温性能较差和四周密封 不严密所致。最高升温时段的棚内温度 正处在下降势头，因此，混凝土内外温 差拉大为21。虽然未能超出温控 25的范围，但在最高升温时段的夜间 降温阶段，很可能产生较大的混凝土内 外温差而发生混凝土表面裂缝。l。采用暖棚供蒸汽的方法进行保温防冻 施工的成本（只考虑制造蒸汽费用）， 大约m3混凝土增加14元。帆布暖棚-养护期强度增长效果 部位试

11、块制作日期 龄期（天） 强度（MPa ） 底板2008.12.236.3 平7.5 底板2008.12.2718.9 平17.75 立墙、顶板2009.12.1937.1 48% 718.0 75% 1424.6 平24.2 底板2008.12.437.6 716.5立墙、顶板2009.12.1838.9 标养15 717.6 标养281423.8混凝土强度增长曲线暖棚采用两布一膜搭建，四周封闭严密，保温效果很好。混凝土入仓温度为12，实测棚内温度25左右，浇筑后1.5d就达到水化热最高升温32，2d之后内部温度降至棚内温度。1.0d的积温为25.6;1.5d积温39.6，比标养护高5.6-9

12、.6。2d内的强度增长要高于标样试块。 4.24.2两布一膜暖棚蓄热法保温效果两布一膜暖棚蓄热法保温效果两布一膜暖棚7d养护强度增长效果试块制作日期 强度（Mpa）试块制作日期 强度（Mpa）2008.12.822.72008.12.1423.82009.12.919.02008.12.1423.52008.12.10 18.22008.12.1424.72009.12.1226.22008.12.1424.92009.12.1223.92008.12.1523.22009.12.1224.32008.12.1126.62009.12.1225.52008.12.1123.1两布一膜暖棚顶板养

13、护强度洞身 编号试块制作 日期龄期强度（ Mpa）洞身 编 号试块制作日 期龄期强度（ Mpa）93#2009.2.6830.188#2009.2.11 1828.3100#2009.2.181228.491#2009.2.121727.3102#2009.2.21925.890#2009.2.161328.1103#2009.2.161426.196#2009.2.121727.199#2009.2.122335.786#2009.2.151434.489#2009.2.191026.798#2009.2.151427.0109#2009.2.22724.584#2009.2.191026.

14、3由于两布一膜暖棚蓄热温度较高 ，切稳定，最高升温时段的混凝土 内外温差仅为8度，不存在温度裂缝 问题。4.3暖棚法养护拆模、拆棚的时间l一 帆布暖棚养护:底板养护后第4天拆除侧 模、继续暖棚养护至第14天；立墙养护后第 7天拆除侧模， 14天停止供暖，第14天拆除 顶板底模；数日后可拆除暖棚。 l二 两布一膜暖棚养护:底板、立墙养护第3 天拆除侧模,顶板养护后第8天拆除底模；停 止供暖，继续暖棚养护至第810天拆除暖 棚。l三拆除暖棚应具备的条件：砼温度接近棚内 温度 、且与外界气温相差不超过10左右时 开始拆除暖棚。l四 拆棚后覆盖薄膜和棉被（侧墙覆盖棉毡） 继续保温14天。4.4拆棚后砼

15、的保温养护 l暖棚养护后期棚内温度缓慢降低，控制砼降温 速率。砼温度逐步接近棚内温度，砼及棚内温 度缓慢降低，与外界气温相差不超过10时开 始拆除暖棚，拆模时间安排在白天1016点之间 气温高时进行，并避开气温骤降期。以避免温 降速率过高产生裂缝。拆棚后立即在裸露砼表 面覆盖薄膜和棉毡（或棉被）继续进行保温养 护，使其缓慢冷却，砼继续保温一般为714天 ，保证砼强度达到设计强度等级的85%以上。l 5 模板外层保温法在日平均温度0-5期间施工时， 可采用模板外粘贴保温板法 l1 模板外层保温法，应结合模板类型 、外粘50mm厚聚苯乙烯板保温。如 钢模板有纵横交错的肋，可依据肋间 的面积将保温板

16、进行切割、粘接，做 到粘接密实，尽量不留缝隙。保温模 板应严密，保温层应搭接牢靠。l2 模板外挂600g/m2一布一膜，膜面 朝外。用绳索将一布一膜封闭，底部 插入土内，外挂一布一膜必须牢靠地 固定在模板上。l3 模板内贴保温板，此法效果最好， 但可能是一次性使用，保温板不耐久 ，容易破损，投资较大。6 掺加防冻剂法l 防冻剂由减水组分、防冻组分、引气组分早 强组分等组成。其作用是使混凝土不仅在负温 下硬化，且使其最终能达到常温养护的混凝土 质量水平。l 而防冻组分是指一种使混凝土拌和物在负温 环境下，免受冻害的化学物质。l在混凝土工程中可采用的防冻剂的品种：l1 氢盐类，用氢化钙、氢化钠为主的与其他早强 剂、引气剂、减水剂复合的外加剂。l2 氢盐阻锈类：氢盐与亚硝酸钠为主复合的外加 剂。l3 无氯盐类：以亚硝酸盐、硝酸盐、碳酸盐、乙 酸钠或尿素为主符合的外加剂。