文档介绍：严寒地区隧道冬期混凝土施工工艺
高传伟摘要:“严寒地区隧道混凝土施工工艺”,是在每年冬期长达5个月、长度3243米的巴彦查干隧道施工中的一种严寒地区隧道混凝土冬期施工方法。该工艺在充分调研我国北方地区冬季混凝土施工经验的基础上,对混凝土配合比和外加剂的种类及掺量进行多次比选,优化防寒保温措施和养护期间防冻措施而形成。
关键词:严寒地区隧道混凝土施工工艺
一、工艺特点本工艺针对严寒地区隧道冬期二次衬砌混凝土和喷射混凝土施工抗冻施工工艺,它具有以下特点。
1、加快施工进度
在洞内温度不低于-10℃、洞外温度不低于-30℃的条件下,衬砌混凝土和喷射混凝土可不间断施工,从而加快进度、缩短工期。
2、降低喷射混凝土的回弹量
在负温条件下,缩短初终凝时间、提高早期强度、喷射混凝土快速凝结硬化,降低回弹量。
3、提高衬砌混凝土抗冻融性能
在不增加水泥用量的情况下, 保证混凝土200次冻融循环的强度损失值不大于15%。
4、节约能耗和材料
在0℃条件下,无需蒸汽养护而可在36小时拆模,降低能耗;负温条件下不需增加水泥用量,从而节约材料和降低成本。
5、现场可操作性强
加热保温设施一次安装到位,养护保温材料及设施轻便易移动,操作技术简便、操作人员易懂易掌握。
二、适用范围
本工艺适用于冬期温度不低于-30℃(洞内温度不低于-10℃)的隧道衬砌混凝土和喷射混凝土施工。
三、工艺原理及关键技术(一)、工艺原理
隧道衬砌混凝土冻伤机理主要有两种:施工过程、终凝前冻伤和养护期间冻伤,它们都是由于水分的迁移并导致水分重分布和冰晶造成。后者破坏程度更大,且解冻后基本无恢复性;前者解冻后强度虽有一定的恢复,但损失仍很大。
喷射混凝土在低温条件下除可能发生类似衬砌混凝土冻伤外,由于凝结硬化速度慢,还将大大增加回弹量。
根据破坏机理确定本工法原理:
1、选用水化热较高(增加蓄热量)、具有早强性能、,以提高早期强度。
2、掺加外加剂,改善混凝土(含喷混凝土)性能。衬砌混凝土选择防冻性能好(降低水分冰点温度能力强)、减水率高(减少拌和用水量,从而减少混凝土中的游离水分迁移)、早强效果好(短时间内使混凝土达到抗冻临界强度5Mpa以上),可以有效防止混凝土冻伤。
喷射混凝土掺加STC—超早强抗冻粘稠剂,可在-20℃下5~10分钟凝结硬化,快速达到抗冻临界强度(5Mpa以上)。
3、预热拌和用水,提高混凝土的入模温度,加快砼入模后水泥水化放热反应,促进混凝土的凝
结硬化速度,尽快达到抗冻临界强度(5Mpa以上)。
4、预热集料,防止集料夹裹冰膜雪块,提高混凝土熟料温度。
5、密封混凝土运输容器并包裹保温垫,防止熟料在运输过程中热量散失而降低入模温度。
6、模板表面敷设棉被,保证混凝土凝结硬化温度,防止水结晶冻伤混凝土。
7、适当延长模养时间。
(二)、关键技术
1、原材料的选取及其防寒保温措施的确定。
2、D2抗冻混凝土及负温条件下喷射混凝土的配合比设计。
3、衬砌混凝土复合防冻剂和喷射混凝土粘稠剂的种类选择和掺量研究。
4、冬期施工防寒防冻技术(包括材料加热保温、施工方法、运输方法、施工过程的防寒保温技术和养护期间的防冻技术)。