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混凝土冬季施工技术在红山水库泄洪洞施工中的应用贾文 明 1 3 1 【 方法 探 究 】 混凝 土冬季施 工技术在 红 山水库泄洪洞施 工 中的应用 贾 文 明 ( 内蒙古红山水库管理局，内蒙古 翁牛特 0 2 4 5 0 0 ) 摘要 文章介绍了洪洪洞混凝土工程冬季施 工原 因、 冬施设计、 冬施措施 ， 施工质量合格 ， 为类 似 工程 施 工提供 了经验 。 关键词 混凝土工程 ； 冬季施工 ； 技术应用 中图分类号 ： T v 4 3 1 文章标识码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 90 0 8 8 ( 2 0 1 4 ) 0 4 0 1 3 1 一O 2 1 工程概况 泄洪洞为圆型有压洞， 是红山水库除险加 固二期 工程项 目之一。最大泄量 5 9 0 m s ， 布置在原有泄洪 洞与发电洞之间。泄洪洞混凝土衬砌前 毛洞洞径 8 6 m， 衬砌后洞径 7 m， 总长 1 7 5 6 5 m， 其 中， 洞长 1 2 7 1 5 m， 山体覆盖厚度 1 5 4 3 m。 1 1 冬季施工原因 红山水库除险加 固期间 ， 利用新建泄洪洞和原泄 洪洞导流， 修建溢洪道 。施工导流洪水标准为 1 0年一 遇 ， 入库洪峰流量为 3 9 3 0 m s ， 控制限泄 4 0 0 m s 。 红山水库除险加 固二期工程施工总工期 3年 ， 按 照总体施工进度安排 ， 2 0 0 2年 6月开工 ， 2 0 0 3年 主汛 期 7月 1日前 ， 新建泄洪洞具备通洪能力 。同时 ， 完成 原溢洪道的拆除。如按计划实施 ， 必须在冬季进行泄 洪洞混凝土工程施工。红山水库气象资料统计显示 ， 每年的 1 1月 次年的 3月平均气温低于 0 。按 照 水工混凝土施工规范 ( D L T 5 1 4 4 2 0 0 1 ) 规定， 泄 洪洞混凝土工程在此 时段应按低温季节施工。 赤峰地区属于寒冷地区， 根据规范规定 ， 从现场实 际出发 ， 充分利用山体覆盖下遂洞本身的保温功能 ， 混 凝土施工选择暖棚与蓄热相结合的施工方法。 1 2 冬季施工部位 泄洪洞进 口直段 、 竖井段 、 进 口渐变段 、 洞身段钢 筋混凝土衬砌。 2 混凝土工程冬季 施工设 计 2 1 暖 棚设 计 砂 、 石骨料和水泥在混凝土拌和前 ， 要保存在专 门 搭设 的暖棚 中， 暖棚温度保持在 5 以上 。按 照泄洪 洞洞身混凝土施工工艺 ， 一次浇筑最大混凝土量 ， 需砂 石骨料 1 5 0 m ， 堆高 1 5 m， 约需 占地面积 1 8 0 m 。2台 J Z 2 5 0拌合机 、 1台 H B 6 0 m。 h混凝土输送泵 占地 约 2 0 m 。棚内施工道路长 2 5 m宽 3 0 m， 占地 7 5 r n 。 总 占地面积约 2 9 0 m ， 设计暖棚面积 3 0 0 m 。 暖棚用直径 4 2 m m的钢管脚手管搭设 ， 其位置在 泄洪洞出 口下游的控制段和扩散段 ， 与洞身连成整体 ， 并借助洞出口两侧边坡挡风 、 保 温。毛洞设计 出 口断 面为 8 6 m 8 6 m正方形 ， 实际开挖后为扁 圆型。棚 高设计为 6 m， 与毛洞出 口衔接 ， 和洞身联为一体 ， 可 充分利用遂洞本身在山体中的保温作用。暖棚用棉苫 布围起 ， 内部采用可以满足 3 8 0 0 m 室内供热的 3 t 节 能锅炉供热 。 2 2混凝土热工计算 本工程冬季施工的主要项 目是隧洞混凝 土衬砌 ， 采取暖棚与蓄热相结合的低温季节施工方 法 ， 按规范 和设计进行施工管理 ， 洞内温度可控制在正 温。本工 程混凝土标号为 C 2 5 ， 设计配合 比中材料用量和材料 设计温度 ， 见表 1 。 表 1 设计配合 比和材料温度 搅拌机棚 内温度 T i 按 5 计 ， 按 照 建筑工程冬 期施工规程 进行 混凝土热工计算 ， 混凝土拌合物温 度 为 1 1 9 C， 混凝土拌合物的出机温度 T l为 l 0 8 C， 经混凝土泵输送到浇筑 时温度为 1 0 2 7 。 获内蒙古自治区水利学会优秀论文三等奖 l 3 2 内 蒙 古 水 利 2 0 1 4年第 4期 ( 总第 1 5 2期 ) 混凝土施工规范规定寒冷地 区采用暖棚法 ， 混凝 土的浇筑温度不宜低于 3 。建筑工程冬期施工规程 规定混凝土拌合物的入模温度不得低于 5 C。本工程 是隧洞混凝土衬砌 ， 采用暖棚和蓄热相结合 的施工方 法 ， 材料和棚内温度容易控制在设计值以上 ， 混凝土拌 和物人模温度和混凝土浇筑温度容易得到保证 。 3 混凝 土冬季施工准备和措施 3 1 原 材 料储备 为保证材料温度 ， 需在场外储备碎石 2 0 0 0 m ， 砂 1 3 0 0 m 。储备 的砂石料要集 中堆高 ， 用棉 苫布覆盖 保温 、 防雪。 3 2 原 材 料的预 热 混凝土浇筑从基面清理 、 支模、 绑扎焊接钢筋到浇 筑混凝土 ， 一个周期一般为4 5 d ， 当一个周期的混凝 土浇筑完成后 ， 及时将场外储备的下一周期混凝土用 料运至 暖棚 预热 ， 碎石 在搅拌前可 预热到 1 以上。 砂子采用 暖气排管通过砂堆下部 ， 将其预热到 1 c lC以 上。袋装水泥存储在 出 口渐变段 ， 一般在 暖棚存储 4 5 d ， 能达 3 q C以上， 从而满足设计要求 。 3 3 水 的加 热 为使热水供给能满 足浇筑强度 ， 按每 4 ra i n出一 盘料 ( 每盘 0 5 m ) 计算 ， 每 h需 6 0 C热水 1 2 7 5 k g ， 经计算需配置容量为 1 5 m 锅炉 1 个 ， 1 5 m 水箱一 个 ， 水箱用保温材料包裹保温， 水温经调节后给搅拌机 供水 。 在施工期间 ， 要随时测量砂石料的温度 ， 如出现达 不到设计温度 的情况时 ， 可采取提高水温 的办法使混 凝土出机温度高于 I O C。通过调节水温控 制混凝 土 出机温度 ， 保持 浇筑 温度 均匀。当水温超过 6 0 时， 拌合要先加人骨料与水 ， 待骨料升温以后 ， 再加入水泥 拌合 ， 以免假凝 。 3 4混凝土拌合物在运输过程中的保温 本工程采用混凝土输送泵输送混凝土 ， 泵机所在 的暖棚与隧洞 已连成整体 ， 满足运输过程 中的保温条 件。 3 5 仓面 保温 洞内混凝土浇筑仓面全部在 隧洞 内部 ， 已形成封 闭条件 ， 只需将隧洞在浇筑段部位用棉苫布分 隔成较 小的空间， 采用暖气管道和暖气片供热 ， 保证浇筑仓面 所在 的洞室段 的温度不低 于 5 C， 使洞 内基岩面和 已 绑扎好的钢筋 、 支好 的模板都处于正温 ， 保证混凝土施 工质量 。竖井的混凝土施工是将竖井上 口形成封闭条 件 ， 其混凝土浇筑从隧洞内部用泵管进行输送 。 3 6 混凝土保温养护 采用综合蓄热法与暖棚法相结合的方法。混凝土 的组成材料加热搅拌后 ， 经过运输 、 振捣成 型， 浇筑后 的混凝土利用这种预加的热量和水泥水化放热来保持 温度 ， 并通过加入早强剂 ， 提 高混凝 土强度 的增 长速 度 ， 使混凝土温度 降到 O C以前 ， 达 到临界抗冻强度。 暖棚法 ， 使混凝土与棚 内环境温差减小 ， 混凝土降温速 度减慢 ， 且以较快 的速度增长强度 ， 尽早达到抗冻临界 强度 ， 达到规范允许 的拆模 强度。按照规 范规定并经 计算 ， 侧模和承重底模拆除时 ， 混凝土强度必须大于设 计强度的 8 5 。拆模后要满足温控防裂要求。 4 冬季 施工质 量、 安全保证 除具备常规混凝土的施 工质量 、 安全保证外 主要 做好以下方面。 ( 1 ) 安排专人进行测温 ， 制定严格的测 温制度 ， 并 做好记录 ， 为混凝土冬施提供依据。 ( 2 ) 指定专人管理暖棚 、 浇筑仓面的出人 口， 防止 热量散失 ， 防止室 内温度低于规定温度。 ( 3 ) 加强对锅炉场所 的管理 ， 对员 工进行消 防安 全知识教育 ， 预防火灾。注意通风换气 ， 防止造成煤气 中毒事故。 5 结论 泄洪洞单位工程共划分 1 4个分部工程 、 1 6 8个单 元工程。其中， 进 口直段 、 竖井段 、 进 口渐变段 、 洞身段 4个分部工程 中的 2 2个钢筋混凝 土单元工程进行 了 冬季施工 。2 2个单 元工程 ， 全 部合格 ， 其 中优 良 2 1 个 ， 4个分部工程均被评 为优 良。泄洪洞单位工程质 量评定为优 良。 冬期施工费用高。本期 冬施增 加费用 9 6 2 8万 元 ， 占泄洪洞工程总费用 1 2 6 5 2 5万元的 7 6 1 。 此次泄洪洞冬期施工 ， 技术措施准备充分 ， 方法得 当， 工程质量效果 好 ， 为类似工程冬 施积 累了宝贵经 验。但费用相对较高 ， 只有在工期紧 ， 进度安排仅能冬 天施工时采用 。 ( 编校 ： 杨亚军 ) 收稿 日期 ： 2 0 1 3 0 62 5 作者简介 ： 贾文明( 1 9 6 7一) ， 男， 高级 工程师， 从事水库工 程建设 管理 工作 。