1、概述
新疆玛纳斯河道域位于天山北麓准葛尔盆地南缘,南起依连哈比尔尕山北麓分水岭,北接古尔班通古特大戈壁,地处欧亚大陆腹地,东经85°01 ~86°32 ,北纬43°27 ~45°21 ,远离海洋,气象干燥,属于典型的大陆性气象,年均匀气温多在6℃~7℃之间,冬季寒冷.均匀气温在-20℃左右,极端最低气温可达一43℃。玛纳斯河是新疆北部地域最大的内陆河,全长约420km,多年均匀径流量12.8亿立方米。
玛纳斯河渠首第一总分水闸(以下简称“分水闸”)坐落于玛纳斯河红山嘴渠首引水枢纽下游1.5km处。共设闸门6孔,设计总过水流量145m?/s,重要是向玛河下游石河子市和沙湾、玛纳斯县等城镇以及各农牧团场提供工业和农业灌概酌水分水工作。分水闸因分水工作繁沉,整年过水期长,所以改建工程重要放在冬季进行,给工程施工带来很大难题。
2、混凝土受冻问题分析
2.1 温度对混凝土强度的影响
混凝土浇灌后,由于水泥的水化作用逐步凝固并有较高的温度。而水泥水化作用的快率除与混凝土组合伙料和共同迸仔关表.重要是随着环境温度的凹凸而变动。当温度升高时,水化作用加快,强度增长也快;当温度降低时,水化作用放慢,强度增长也慢;当温度降至0℃以下时,水泥水化作用根基终场,强度也不再上升,体积膨胀约9% ,同时产生约莫25kN/m的冰胀应力。这个应力值通常大于混凝土浇筑后内部形成的初期强度值,以至混凝土受到水平分歧的早期粉碎而降低强度。
2.2 预防混凝土早期受冻的理论凭据
在冬季混凝土施工中.水的状态变动是影响混凝土强度增长的关键成分。有关资料批注。新浇灌的混凝土马上冻结时,有80%以上的水造成冰,液相不及20% .水化反映极其幽微;当混凝土经过24h的尺度养护后再冻结,只有60% 的水造成冰,即便温度降至-40℃以下,还有40% 的水未转变为固相,水化作用也能持续进行。
另表,受冻前混凝土养护期分歧,其强度增长幅度也是不一样的,当混凝土在受冻前只有1h的养护期,强度损失会超过50%,在受冻前得到6h的养护期.强度损失不超过20% ,对于养护期较长的混凝土受冻后,后期强度根基不受影响。由此可见,混凝土在浇灌后要有一段养护期,对加快水化作用极为沉要.只有混凝土在零上气温前提下养护一按功夫。使混凝土有肯定的水化功夫,就不怕冻害的影响,因而应预防早期冻害。
3、混凝土施工防冻步骤及处置措施
分水闸位于玛纳斯河出山口红山嘴段.环境气温比下游石河子市
低5℃左右。为了不影响分水闸的正常运行,改建工程只能选择在冬季停水期施工,施工现场环境气温在零下1O~20℃左右。为了保障工程的质量和工期,必必要在施工过程中采取卓有成效的防冻措施。
3.1 选择适当的水泥种类
因分水闸施工现场环境温度低,浇好的混凝土温度降落很快,所以选用早强硅酸盐水泥,这种水泥水化热反映早,早期强度提高快,三天的强度约莫蹬宗通常硅酸盐水泥7天的强度,成效显著。
3.2 选择最佳混凝土共同比
为了加强水泥的水化热作用,选择降低水灰比,也就是削减游离水,增长水泥用量,从而增长水化热量,减短龄期,使强度增长更快。
3.3 表加剂的选择和使用
在混凝土中掺加防冻剂和早强剂,使混凝土能在负温下硬化.并能使混凝土在划定的功夫内达到足够的早期强度。另表。增长含气量.混凝土中加人约莫5%左右的含气量,能够截断渗水通路,使孔隙相互封关形成连贯毛细孔.从而提高混凝土内密实性和耐久性。
表加剂的掺量经过试验确定,是水泥用量的5%左右,少掺无效。
多掺反而会影响混凝土强度。配造混凝土的水溶液的浓度.随混凝土的浇筑温杜纂养护温度而定,温度越低,必要的溶液浓度就越高。表加剂加热在稀释桶内进行,稀释表加剂的水最好使用热水,热水温度以不失落表加剂的作用为限。
3.4 施工原资料的保温
分水闸施工现场气象寒冷,时时出现雨雪风尚候,露出在空气中的粗细骨料温度太低,不利于混凝土拌和物的水化热作用,因而采取以下措施对施工原资料进行保温:
(1)对砂石料进行保温贮存;
(2)在料场搭设暖棚,预防砂石料露出在表;
(3)气象出格寒冷时,在暖棚内对砂石料进行加热保温。
3.5 混凝土拌和物的加热
在拌和前对水、砂石骨料等混凝土原资料进行加热;炷猎诮涟琛⒃耸浜徒街以来,还蓄有相当的热量,拥有适当的温度,并在肯定的养护前提下硬化,逐步增长到所要求的强度,能使混凝土不致受到冻害,成效显著。
(1)拌合水的加热
对混凝土拌合伙料进行加热时优先选择加热水.水的加热温度通常不超过8O℃ ,加热的水不能与水泥直接接触,以免引起水泥的快凝与假凝。当将水加热到最高温度时还满足不了混凝土拌合温度的要求时,再思考加热骨料。拌和时当热水超过60℃时,必要扭转加料挨次,先将水和骨料拌和,再加水泥,以免假凝。
(2)拌合料的加热
拌和前对砂石骨料等拌和物进行加热,不仅有效的去除了骨猜中同化的冰块雪团.还使骨猜中因受冻而结成的料块疏松.更利于骨料的拌合也提高了拌和物的质量。
水泥不允许以任何方式加热。
3.5 混凝土施工中的温控措施
(1)混凝土运输
分水闸地处公路旁边,施工现场场地坦荡,交通方便,距离搅拌机约莫0.2km 右右。尝试批注,混凝土在此段运输过程中温度损失约莫1℃左右。因而要求混凝土运输车辆运输快率要快,一次到位,尽量预防混凝土不利.尽量削减混凝土在运输过程中的温度损失。
(2)混凝土的浇筑
分水闸改建工程的主体工程是闸墩的浇筑,属于大体积现浇工程。采取快铺料、快振捣、一次成型、实时覆盖的急剧施工步骤;炷寥瞬质本×孔龅铰叫瞬,最好能一次入仓,快供料,缩短功夫,有效的削减混凝土温度损失,预防表层受冻。
因施工现场昼夜温差大,施工功夫尽量铺排在白日进行。
(3)施工缝处置
混凝土施工缝缝面处置采取干法施工,一律选取人为手钎凿毛,用高压风枪吹干净,并实时覆盖稻草保温。
(4)混凝土的养护
混凝土浇筑后必要有肯定的养护期以使其强度逐步上升,而环境温度对混凝土的养护影响很大,在常温施工前提下用洒水养护即可,但在寒冷的冬季施工前提下很难达到这一点。结合分水闸施工现场环境和工程现实情况,采取浇筑后在混凝土表表覆盖一层草帘子以起到保温的作用,并洒水以维持表表湿润,成效显著。
4、实现语
玛纳斯河道域拥有相对怪异的气象和地质等特点,分水闸改建工程施工中采取的几种防冻处置措施,都有肯定的环境局限性,其合用领域受肯定的环境前提造约。因而要凭据现实情况做具体分析,采取有效的施工防冻措施,能力保障冬季混凝土施工质量。

