高強混凝土冬季施工的方法與措施

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摘要：高層大型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑，由于其荷載大但又需要較小結(jié)構(gòu)斷面，就必須采用高強度混凝土來解決；另一方面，由于高層建筑師一般都具有較大的體量，施工周期長，其結(jié)構(gòu)施工都需跨年度施工。在北方地區(qū)由于夏季施工時間短，必然發(fā)生結(jié)構(gòu)冬期問題。保證高強度混凝土冬期施工質(zhì)量，加快施工進度就是一個必須要解決的問題。

采用高強度混凝土和普通混凝土形成的構(gòu)件的主要區(qū)別是：一是高強度混凝土構(gòu)件用于主要結(jié)構(gòu)件，構(gòu)件斷面小卻承受較大的內(nèi)壓，其重要程度大于普通混凝土構(gòu)件，因此要求施工質(zhì)量在冬期也必須得到保證。二是混凝土所用水泥標號高，水泥用量大。三是要求混凝土的水灰比小，但混凝土的流動性，和易性卻高于普通混凝土。因此，就不能用普通混凝土冬期施工方法照搬到高強度混凝土冬期施工中來，必須采取適用于高強度混凝土冬期施工的養(yǎng)護方法有蓄熱法，蒸氣加熱法，電極加熱法，遠紅外養(yǎng)護法和摻防凍加劑法等，對于高層建筑來說，采用以上方法均有這樣和那樣的不足。通過對冬期高層建筑混凝土施工方法的研究，認為采用二頻渦流綜合養(yǎng)護法更適合于高強度混凝土的施工。

工頻渦流綜合養(yǎng)護法是在混凝土攪拌過程中近設(shè)計加入復(fù)合高效減水劑，縮聚物，防凍劑，在施工使用的鋼模板上設(shè)置渦流鋼管，內(nèi)通交變電流螺旋電阻導(dǎo)線，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，交變電流在通過導(dǎo)體流動時，在螺施狀電阻導(dǎo)線四周產(chǎn)生交變磁場，作用在導(dǎo)線外側(cè)的鋼管上，由于鋼管具有一定厚度就感應(yīng)產(chǎn)生電動熱和電流，這種在管壁中無規(guī)則流動的電流即為渦流。由于鋼管電阻的存在，無規(guī)則流動的渦流在管壁內(nèi)產(chǎn)生熱效應(yīng)，與螺施狀電阻導(dǎo)線產(chǎn)生的熱疚發(fā)生迭加，實現(xiàn)了電能向熱能的轉(zhuǎn)換，在電能向熱能轉(zhuǎn)換過程中加熱了焊接在鋼模板上的鋼管，將熱量傳導(dǎo)給鋼模板，使模板內(nèi)的混凝土補加熱，直到混凝土達到設(shè)計強度。加入高效縮聚物的高等級混凝土獲得高強度的重要環(huán)節(jié)。加入少量防凍劑，主要是解決混凝土在運輸，施工操作階段及澆筑后升溫養(yǎng)護前間隙時間內(nèi)在混凝土內(nèi)部形成冰凍水的問題，提高養(yǎng)護前混凝土的抗凍性并可節(jié)省部分養(yǎng)護能源，根據(jù)實驗結(jié)果，加入少量防凍劑混凝土強度比不加防凍劑混凝土同條件養(yǎng)時間，前都明顯優(yōu)于后者，在組合式鋼模板或大型鋼模板上設(shè)置渦流鋼管的直徑及數(shù)量是根據(jù)混凝土表面系數(shù)，電流輸出功率及混凝土，混凝土養(yǎng)護時間進行設(shè)計。

1 在鋼模板的渦流管外側(cè)加設(shè)40米原苯板保溫層，用膠帶固定，可以防止養(yǎng)護熱量損失和提高鋼模板保溫層周轉(zhuǎn)次數(shù)。

采用這種施工方法和其它方法比較具有以下優(yōu)點： 第一，加熱方法簡單，維護安全方便，輔助設(shè)備少。第二，電熱轉(zhuǎn)換利用率較高，可達60%，是遠紅外養(yǎng)護電能消耗的60%，是電極法養(yǎng)護電能消耗的50%。第三，加熱均勻，控制方便，容易實現(xiàn)自動控制。第四，技術(shù)經(jīng)濟指標優(yōu)越，其成本均低于其它混凝土冬期養(yǎng)護方法的成本。第五，質(zhì)量可靠性高于其它養(yǎng)護方法，由于熱源在鋼板上，所以施工方便，操作簡單，加熱溫度均勻，養(yǎng)護周期短，可縮短施工周期。第六，負溫適用范圍大，可用10-20攝氏度之間。第七，施工方法和暖期施工方法相似，特別適用于高層建筑。

2 工頻渦流綜合養(yǎng)護法的施工管理是非常嚴格的，必須建立相應(yīng)的管理制度與操作規(guī)程。

對重要的工序建立質(zhì)量控制點，通過對施工全過程的控制，才可以確保高等級混凝土冬期施工的質(zhì)量，縮短施工工期，降低施工成本，保證管理目標的實現(xiàn)。具體管理措施是：攪拌過程：對混凝土所用砂，石子和水加溫，最高水溫不能超過施工規(guī)范要求，以防止水泥發(fā)生假凝，高效減水劑，高效縮聚物，防凍劑嚴格按設(shè)計要求控制水灰比。模板放工：采用大型鋼模板或組合式鋼模板支撐，模板外側(cè)設(shè)置渦流管，采用焊接或穿管均可，鋼管為DN20或DN25，設(shè)置原則是：柱梁均勻?qū)ΨQ設(shè)，墻和板為邊部雙面設(shè)，中間部分兩個對應(yīng)面交叉設(shè)，混凝土露出部分仍平放保溫加熱鋼模。混凝土運輸澆筑：攪拌站攪拌的混凝土要求采用混凝土運輸車，邊運輸邊攪拌，混凝土澆筑時間盡量短，混凝土振搗要密實。澆筑后對于外露面要盡快覆蓋帶渦流管模板，盡量養(yǎng)活混凝土中的初始熱量的損失。為減少渦流養(yǎng)護設(shè)備，降低設(shè)備投資，混凝土一次澆筑長度應(yīng)小于20米為宜。加熱養(yǎng)熱，根據(jù)室內(nèi)外氣溫，混凝土澆筑時內(nèi)部溫度，養(yǎng)護周期，首先設(shè)計出電能輸出功率及調(diào)控功率，設(shè)計出送電養(yǎng)護方式及養(yǎng)護時間，為確?；炷琉B(yǎng)護質(zhì)量，應(yīng)對設(shè)計先進行試驗，試驗結(jié)果滿足設(shè)計要求，可以進行正式加熱養(yǎng)護。如不滿足設(shè)計要求，應(yīng)進行調(diào)整輸出電流，養(yǎng)護溫度或升溫方式，直到滿足要求為止。