导流隧洞工程冬季混凝土衬砌施工质量控制

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发布时间：2021-09-10

资料介绍

导流隧洞工程冬季混凝土衬砌施工质量控制
何明
(延安南沟门水利枢纽工程有限责任公司陕西延安 716000)
摘要水利工程建设过程中，由于建设工期要求十分紧迫，为加快施工进度，时常进行冬季混凝土
施工作业。本文以陕北地区某导流隧洞为例，剖析了冬季混凝土施工原理，介绍几种冬季混
凝土施工质量控制措施和效果，对解决一些工程或特定条件限制而进行冬季混凝土施工的
问题有一定的指导意义。
关键词导流隧洞；冬季混凝土；施工；质量控制
中图分类号：1、，521 文献标识码：B
1工程概况
某导流隧洞工程位于陕北黄陵县洛
河流域葫芦河河口上游3km处，由进口
段、洞身段和出口消能段组成，进口底板
高程803m，最大下泄流量468m％。进口
设放水塔，高68m；洞身段全长795m，采
用6．0m×8．0m圆拱直墙断面，隧洞比降
l％，采用C40和C25钢筋砼衬砌，砌护
厚度600mm、800mm。
洛河流域属暖温带大陆性季风气候，
冬季寒冷干燥，春季干旱多风，夏季气候
温热，秋季凉爽多雨。根据黄陵县、洛川
县气象站实测资料统计，多年平均气温
9-3℃ ～9．6℃ ，极端最低气温一23．0oC。
2问题的提出
冬季施工由于施工条件及环境不利，
是工程质量事故易出现的季节，质量事
故发生率约占全年事故三分之二以上，
尤以混凝土工程居多。
由于受工期制约，导流泄洪洞混凝土
衬砌质量决定于冬季施工的成效，而混
凝土工程在导流洞泄洪工程中所占的地
位，对工程质量和安全起到至关重要的
作用，因此，做好导流隧洞混凝土冬季施
工控制工作尤其重要。
3冬季混凝土施工原理
混凝土浇筑后由于水泥与水产生水
化反应而逐渐凝结和硬化，产生强度。而
水泥水化作用的速度除与水泥的矿物组
成和混凝土配合比有关外，还与环境温
度密切相关。当温度升高时，水化作用加
快，强度增长也加快，混凝土在低温时，
水化作用明显减缓，强度增长受到阻滞。
当温度降至0 oC以下时，水泥水化作用基
本停止，混凝土强度增长也停止。实践证
明，当气温在～3℃ 以下时，混凝土易受早
期冻害，其内部水分开始冻结成冰，在混
凝土内部产生膨胀，体积增大8％～9％，
造成膨胀应力，使混凝土疏松，强度和防
渗性能降低，甚至会丧失承载能力。故
《水工混凝土施工规范)(DL／T5144—2001)
规定凡工程所在地区气温连续5d稳定在
5℃以下或最低气温连续5d稳定在一3 oC
以下时，即进入低温季节施工时期。通过
实验证明，混凝土抗压强度不仅受混凝
土内部水分的形态变化，组成材料的品
种、质量和配合比的直接影响，还受称量
偏差、混凝土拌合、人模与振捣的间接影
响。因此，为了保证混凝土的抗压强度和
工程质量，必须采取相应的措施控制上
述因素的各种影响。
4冬季施工的主要措施
4．1冬季混凝土施工控制流程(见图1)
4．2冬季混凝土施工管理措施
(1)做好施工人员的培训与技术交
底工作。冬季施工由于在负温下进行作
业，不了解或不熟悉冬季施工规律，极易
造成工程质量事故，为保证工程质量，
冬季施工前必须进行施工人员培训和
技术交底工作，组织学习国家和地方有
关冬季施工规范、标准、规定；学习有关
冬季施工的基本理论知识及施工方法以
及有关混凝土施工应该注意事项等。
(2)安排专人收集工地冬季气温变
化资料。对现场测温工作统一安排专人
测温，并负责每天天气预报的收听和气
象记录，掌握近期气温变化情况，并及时
传达和汇报气象信息，以便及时采取措
施应付气温骤变。
4．3冬季混凝土施工技术措施
(1)优化配合比。导流洞工程混凝土
采用泵送入仓，为了保证混凝土的流动
性，尽量降低水灰比，将用水量降低至最
低限度，项目部决定稍增水泥用量，将水
灰比控制在0．4以下(配合比表见表一)，
从而增加水泥水化热量，缩短混凝土达
到龄期强度的时间，并且保证混凝土的
流动性满足泵送要求，大大降低混凝土
的冻害。
(2)掺用引气剂。在保持混凝土配合
比不变的情况下，加入引气剂后生成的
气泡，相应增加了水泥浆的体积，提高拌
合物得流动性，改善其粘聚性和保水性。
由于气泡能隔断混凝土中毛细管通道，
以及气泡对混凝土内水分结冰时所产生
的膨胀压力的缓冲作用，能显著提高混
凝土的抗冻性和抗渗性。此外，气泡还能
使混凝土弹性模量降低，对提高混凝土
抗裂性有利。
4．4保温加热措施
在优化混凝土的配合比的情况下，选
择适当的保温加热措施，能很好地提高
混凝土冬季施工质量。
4．4．1原材料的保温加热措施
(1)对料场的混凝土粗细骨料采用表
面覆盖塑料布或者土工布，拌合前将骨料
表面的冻结层、雪团、冰块等进行清除，保
证骨料温度在正温以上。
(2)在拌合站处搭建一个锅炉，采用
煤块加热锅炉的方法进行拌合用水的加
热，因为水的比热容约为砂石骨料的5
倍多，所以将lkg水温度加热1℃相当于
lkg砂石料温度提高5cc以上，故采用加
热拌合用水是一种比较经济、有效的保
温加热措施。将水温控制在40 ～50％。
通过值班人员现场测温记录，改水温可
以控制出机口温度位于11 一14 范
围，能够满足出机口温度在10％以上的
要求。
4．4．2拌合的保温加热措施