冬季混凝土施工铁路工程论文

2022-04-22

摘要:在进行道路桥梁工程施工时,经常会采用混凝土施工技术,这种施工技术具有施工效率高、技术成熟、施工速度快等特点,但在施工过程中,必须对影响混凝土施工质量的各种因素进行全面管理,特别是在冬季施工过程中,只有这样才能为整个道路桥梁工程的施工质量提供保障。下面就道路桥梁工程中冬季混凝土浇筑技术进行全面分析。今天小编为大家推荐《冬季混凝土施工铁路工程论文(精选3篇)》,希望对大家有所帮助。

冬季混凝土施工铁路工程论文 篇1:

高原地区混凝土冬期施工技术研究

摘 要:随着国民经济、科技的飞速发展,我国的基础建设工程规模不断拓展,“八纵八横”的战略框架下,铁路工程从南到北,从内地到高原。推动经济发展的同时,也为全国各族人民紧密联系建起了一座相互了解、沟通的桥梁。由此基建工程的质量标准也成了全国人民关注的焦点和重点。笔者从高原地区铁路站房工程冬季混凝土施工方面分析当代工程人勇于担当、勇于开拓、直面挑战、顺利完成建设任务的技术手段。

关键词:高原地区;铁路站房;凝土工程;冬季施工

DOI:10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2022.03.021

Analysis on Concrete Construction Technology in Winter in

Plateau Area

LI Yi

(Beijing Tiecheng Construction Supervision Co., Ltd., Beijing, 100855,China)

1 工程概況

本研究以某铁路工程站房设计为例,该工程为新建铁路小型旅客站房,施工时间为2019年7月至2021年7月,工程地点位于西藏自治区境内,海拔高度为2 950 m。根据《铁路混凝土工程施工技术规程》(Q/CR 9207—2017)规定,当室外日平均气温连续3 d 低于5℃或最低气温低于0℃时,现场混凝土施工应按冬期施工执行[1]。根据本工程地区全年温度变化及实测温度可知,每年11月中下旬,气温开始降低,达到冬期混凝土施工标准。冬期施工所使用混凝土为自拌混凝土,拌和站距施工现场距离约30 km,冬季混凝土运输车车程约1 h。

由于混凝土施工过程中各材料之间的化学和物理反应变化均需要一定的条件,对施工环境要求较高,高原冬季寒冷时节较难实现。高原冬季混凝土施工后面临着春节放假及来年复工之间的时间差,以致出现问题到发现问题的时间较长,因而给事故处理带来很大的难度,轻则修补,重则返工,给施工质量、费用及后续施工进度造成不可逆的影响。

2 冬期混凝土施工部位及技术措施

本站房工程冬季混凝土施工部位及内容:站房基础、站房主体结构;站台雨棚桩基础及承台,混凝土用量比较大。冬季进行混凝土施工,根据规定在混凝土施工后强度未满足设计强度的0.6,不应受冻;浸水冻融条件下的混凝土强度达到设计强度的75%之前不得受冻。

为保证本工程冬季所施工混凝土的质量,采取如下技术措施。

第一,在混凝土不需要进行相应加热养护的时间段内,为了保证施工质量,采用综合蓄热法。即采用有效的延缓降温的保护措施,基于对混凝土添加某类工程防冻剂,加上制作过程中混凝土原材料产生的热量以及水泥的水化热等热量,延长混凝土从施工到温度降低至设计温度阈值的时间,从而在混凝土温度降低到设计温度前达到设计要求强度的一种技术方法。第二,在混凝土需要进行相应加热的养护时间段内,为了保证施工质量,基于外部热源进行暖棚法加热。

2.1 拌和站技术准备

冬期施工前拌和站条件准备:骨料存放采用施工现场已有的库房作为暖棚,暖棚四周及顶部用保温篷布覆盖,暖棚内部根据温度情况均匀设置火炉、暖风机(5 kW)。根据冬季施工混凝土配合比,对骨料进行温度控制,确保混凝土原材料的温度能够满足混凝土的出机温度不低于10 ℃的要求。购买专用数控热水锅炉来进行热水供应,锅炉规格应满足拌和站每天的热水使用。根据西藏林芝地区以往年份全年温度曲线图,最低气温为-5 ℃,本工程按照室外的气温较常年取其平均最低温度-10 ℃,拌和设备内部温度要求达到0 ℃以上,水温度要求达到74 ℃以 上,水泥、砂子、石子以及掺和料温度要求达到0 ℃以上。并完成冬季施工混凝土配比确保拌和料及拌和质量符合要求。见图1。

2.2 冬期施工混凝土搅拌要求

①冬期混凝土配合比应考虑施工期间的环境气温、原材料、养护方法及混凝土性能要求等因素,必要时对配合比进行试验调整。混凝土宜选用较低的水胶比和较小的坍落度,并严格控制泌水和坍落度损失,以免在冬期环境温度较低的情况下混凝土前期强度不能满足工程需求。此外,为了降低混凝土冻害的可能性,应在满足要求配比条件下通过添加减水剂等最大限度地降低用水量。

②为了保证冬期混凝土质量的持续稳定,必须加强对混凝土各类配合比、搅拌机自身和所处环境温度参数及混凝土制作和施工过程中的环境温度参数等进行定期监测。

③冬期混凝土施工,应当选择强度等级≥42.5的普通波兰特水泥,水泥用量应当≥0.28 t/m3,水胶比≤0.55,并且应当掺和符合相应冬期施工规范和设计要求的早强剂。为了保证混凝土强度,应在早强剂添加前进行相应的模拟试验,对相应的技术措施等进行核准。除此之外,其他各类添加剂的使用也必须遵循相应冬期混凝土施工相应配合比和现行国家标准《混凝土外加剂应用技术规范》的相关规定[2]。

④为了保证混凝土的适用性,必须使用剔除冰雪和冻块以及其他容易在冬期被损坏冻裂杂质的骨料。应当根据掺和的外加剂成分判断是否能够采用活性骨料。

⑤为了控制混凝土中的水量配比,应当在进行水量配比的同时扣除骨料带水以及其他掺和外加剂所含水量。如果使用的掺和外加剂不含水分,可以根据所需使用量直接将掺和外加粉状剂与水泥同时进行使用。如果掺和外加剂为溶液,掺和前必须对使用的掺和剂进行容重配比,且各类外加剂必须分别放置于具有相应明显标记的容器中,严禁混乱使用,且必须根据每班使用量进行外加剂容重配比,严禁重复配比。

⑥为了保证混凝土在出搅拌机时的温度≥10 ℃,入模温度≥5 ℃,必须根据热工计算结果和试验结果,在混凝土加工前进行骨料和配比水等的预热。

⑦为了保证混凝土强度,水泥、矿物掺和料、外加剂等应当避免直接加热,而应当选择将其运送至暖棚内进行自然预热。当需要对水、骨料等进行加热工序时,加热温度也应当严格按照规定设定,骨料≤40 ℃,水≤60 ℃。

⑧拌和设备宜安装在气温不低于10 ℃的厂房内,拌和设备内部用暖风机加热,温度要求达到0 ℃以上,并在离地面500 mm高度处设置检测温度点,每昼夜测温不应少于4 次。搅拌混凝土前及停止拌制后,应用热水洗刷搅拌机鼓筒。

⑨在冬期施工,混凝土搅拌时间应当不低于其他时间段施工时长的1.5倍。

⑩搅拌制作完成的混凝土存在坍落度偏小或发生速凝现象时,应当对混凝土材料的预热和搅拌温度进行重新调整。

2.3 冬期混凝土运输要求

为了减少混凝土在运输过程中的热量流失,应当根据混凝土至施工点的具体情况,选择合适的运输路线,最大限度地缩短运输时间,运输容器应当根据运输距离设置相应的混凝土保温或加热设施,并尽量减少中间倒运环节。严格控制混凝土在运输过程中的热量散失,确保混凝土运输到施工点后入模温度≥5 ℃。混凝土运输施工道路采用融雪剂进行积雪清理。

2.4 冬期混凝土澆筑要求

①为了减少混凝土浇筑前的热量散失,在入模时使用的混凝土浇筑泵管应当根据环境温度采取相应的保温措施,在雨雪天气或冻冰情况下,应当将模板上的冰雪清除干净,混凝土浇筑前后均需用热水清洗泵管。

②混凝土浇筑应采用分层连续的方法浇筑,分层厚度不得小于2 cm。

③新混凝土在浇筑前,宜在横向施工缝处先铺一层厚约15 mm并与混凝土灰砂比相同而水灰比略小的水泥砂浆。然后再继续浇注新层混凝土。施工缝处的新层混凝土要重点捣实。

④墙柱混凝土浇筑前应在外脚手架内侧沿建筑物四周围一层彩条布挡风,防止冷风直接贯击施工混凝土接触面。墙柱模板支好后用阻燃草帘被裹严,以防混凝土局部受冻。

⑤梁板浇筑前,利用外脚手架安全网加彩条布挡风适当封闭,浇筑方法是从一端开始向另一端采用“赶浆法”浇筑。混凝土振捣密实后抹平,在混凝土表面温度降至2 ℃之前覆盖一层塑料薄膜,再铺黑心棉,然后再铺阻燃草帘被,阻燃草帘被之间搭接10 cm,并且采用木方对其进行压牢。但铺盖过程中要特别注意对浇筑后的成品进行有效保护,布上防护绳,禁止人员上下,以免顶板混凝土面的平整度遭到破坏。阻燃草帘的铺设厚度应当根据环境温度进行调整为≥ 0℃,铺设1层;<0℃,根据温度进行层数的增加。混凝土悬挑构件浇筑完后保温材料自顶部放下将底模一起覆盖。对模体边角等区域的保温厚度应当适当增大,一般应增大到大面部位的2~3倍,混凝土养护应防风防失水。

3 冬期混凝土养护和质量检查

3.1 冬期混凝土养护措施

①混凝土开始养护时的温度不得低于5 ℃,细薄截面结构不宜低于10 ℃。

②施工期间,如果环境最低温度>-15 ℃,冷却面积/体积≤15/m的工程应当首先选择利用综合蓄热法进行相应的养护,且应当符合相应的规定:第一,所采用的温度养护方法应当确保混凝土温度下降到0 ℃之前的强度能够满足规定要求;第二,混凝土入模并且成型后,应当采用相应的养护措施对其进行及时保温和隔寒,并且确保模体持续保持干燥。

③当综合蓄热法无法满足环境温度和工程施工的要求时,应当及时采用暖棚加热法进行养护。

④保温层应当选择干燥状态的防护材料,避免材料潮湿,同时,也不能将养护材料直接与未干燥的混凝土表面进行接触,两者之间应当隔离一层铺设于混凝土表面的塑料薄膜。

3.2 混凝土的质量检查

混凝土冬期施工的质量检查,不仅应当严格按照现在运行的相应国家标准规定,还应当做好日常施工检查[3]。

①对外加掺和剂的质量和使用量等进行检查,应当从源头进行质量把控,待外加剂进入施工现场,首先须进行抽样检验,检查合格后方可使用。

②根据施工方案和冬期施工混凝土的配合比对确定的相应混合材料温度,以及混凝土的制作过程、浇筑、养护等期间的温度进行定期检测。

③应检查混凝土从入模到拆除保温层或保温模板期间的温度。

④质量检查过程应当严格把控,所有质量检查结果都必须按照规定做好相应记录。

4 冬期施工混凝土质量通病防范

4.1 混凝土板墙早期受冻现象

混凝土养护采用综合蓄热法,混凝土在浇筑入模的时候溫度较低,而剪力墙钢膜散热快,保温效果不好,造成混凝土温度降低速度大于混凝土自身强度变化速度,尤其在迎风侧,造成混凝土出现鸡爪纹等受冻体征。为了有效防止该类问题的出现,应当采取有效的技术措施:采用阻燃草帘被等保温材料对钢膜板进行封闭和保温,尤其对于墙顶、墙体薄弱区域更应当严格封闭。加强对薄弱区域的温度检测,并制定相应的温度失常补救措施。

4.2 冬施混凝土风裂和温度裂缝

顶板或基础底板表面浅层出现非贯通裂缝,是由于受到环境温度的影响,再加上冬期施工时间段内气候干燥,致使混凝土表面干燥和温度降低速度较快,混凝土表面与内部的温差大,而混凝土主要成分水泥水化释放的水化热会造成混凝土本身发生较大的温度变化和结构收缩,在温度层面形成梯度,从而使混凝土内部形成收缩应力,表面产生拉力,引发表面裂缝。主要防治技术措施:混凝土浇筑完成后,应当及时采用有效的防护材料对其进行保温养护,控制混凝土在环境温度和气候影响下的温度降低速度。且应当加强防护材料有效性的检查,防止受潮、损坏。除此之外,混凝土浇筑过程中注意必须按要求振捣,将浮浆振出后,用木抹子抹平,初凝前进行二次压光,消除早期出现的裂缝,终凝前进行三次压光,并将产生的裂缝彻底消除。

通过以上技术措施的落实,本站房工程所施工的冬季混凝土经过程检测以及足龄期后参见各方复测,施工质量(混凝土强度、外观质量、实体实测实量)均符合要求,并为后续施工奠定了坚实的基础。

5 结语

混凝土工程作为工程行业常见工序,常作为一道隐蔽工序,其施工结果的好坏往往影响整条流水工序,故其施工质量显得非常关键。尤其在高原寒冷时节的质量控制,难度偏大,所以工程管理人员不仅是从技术方面保证施工可行性及质量达标,更重要的是从管理方面狠抓落实,群策群力,不断完善优化,完成建造精品工程、优质工程的同时,也为我国铁路工程建设出一份力,尽一份心。

参考文献:

[1] 中铁三局集团有限公司,中铁城建集团有限公司.铁路混凝土工程施工技术规程:Q/CR 9207—2017[S].北京:中国铁道出版社,2017.

[2] 中华人民共和国住房和城乡建设部.混凝土外加剂应用技术规范:GB 50119—2013[S].北京:中国建筑工业出版社,2013.

[3] 中华人民共和国住房和城乡建设部.混凝土结构工程施工质量验收规范:GB 50204—2015[S].北京:中国建筑工业出版社,2015.

作者:李毅

冬季混凝土施工铁路工程论文 篇2:

道路桥梁工程中的冬季混凝土浇筑技术探讨

摘要:在进行道路桥梁工程施工时,经常会采用混凝土施工技术,这种施工技术具有施工效率高、技术成熟、施工速度快等特点,但在施工过程中,必须对影响混凝土施工质量的各种因素进行全面管理,特别是在冬季施工过程中,只有这样才能为整个道路桥梁工程的施工质量提供保障。下面就道路桥梁工程中冬季混凝土浇筑技术进行全面分析。

关键词:道路桥梁工程;冬季;混凝土浇筑

1、混凝土施工准备

1.1认真收集各项资料

在进行道路桥梁冬季混凝土施工时,施工单位首先要收集各项资料信息,并对工程实际情况进行全面、客观的分析,保证道路桥梁混凝土施工的各项工作能正常展开。我国在冬季道路桥梁施工中规定,当室外平均温度为5℃—-5℃时,需要用冬季施工方案开展施工活动,因此,在施工前,施工单位要认真收集施工现场的冬季气温变化情况,掌握当地的最低温度、最大风雪、冬季持续时间、冬季平均气温等各项基本信息,并加强对冬季气温的监控,从而根据实际情况,对冬季施工进行适当的调整,确保道路桥梁混凝土施工能安全的开展。

1.2编制施工方案

对于道路桥梁混凝土施工,编制施工方案是十分重要的一个环节,特别是在冬季施工过程中,冬季施工环境十分恶劣,施工难度要远远高于平常施工,因此,在正式进行混凝土施工前,施工单位需要对工程的具体情况进行全面分析,编制出一套完善的道路桥梁混凝土施工方案,从而为混凝土施工提供依据。道路桥梁混凝土施工方案包含施工方案、施工技术、施工进度、施工安全、施工工序、施工质量控制等各项内容,施工单位必须完善每一个环节,为施工的顺利进行提供有利的依据。

1.3质量审核

对于道路桥梁混凝土,水泥、掺合剂、集料等施工材料的质量会直接影响到道路桥梁混凝土工程的施工质量规范性,因此,在施工前,施工单位还要对其是施工质量进行严格的管控。在市场经济体制下,施工材料供应商的发展越来越快,与此同时市场上的伪劣施工材料也越来越多,如果施工单位为了节省施工成本,或者没有对施工材料的质量进行严格的管控,采用这些伪劣的施工材料进行施工,这就会对极大的降低道路桥梁工程的施工质量,当道路桥梁 工程投入使用后,还有可能引起重大安全事故,严重的威胁到社会的稳定性。

2、混凝土浇筑前期技术措施

2.1混凝土搅拌技术

混凝土搅拌是混凝土施工的基础,其搅拌质量不仅对混凝土的综合性能有很大的影响,还会对混凝土工程的施工质量产生很大的影响,因此,在进行混凝土搅拌前,施工单位需要根据工程的实际情况,确定最佳混凝土配合比,并对确定的混凝土配合比进行试验,检查其配制出来的混凝土配合比是否满足施工需求。在本工程中,施工单位经过对各项影响因素进行分析,确定混凝土最佳配合比为:混泥土强度等级为C45级,水灰比为0.48,含砂率为41%。

在冬季进行混凝土浇筑时,合理的应用电加热技术能有效地提高混凝土搅拌质量。施工单位需要根据变压器、搅拌机的实际情况,选择合理的电缆,并在连接电缆时,要做好防漏电工作,从而为混凝土搅拌的安全提供保障。对于冬季混凝土搅拌,为确保混凝土搅拌质量能达到设计效果,施工人员需要对搅拌过程中水的温度进行严格的控制,如果水温降低后,要及时利用电加热技术对其进行加热,避免在混凝土搅拌过程中,热量散失比较严重。对于冬季道路桥梁混凝土施工,当混凝土搅拌温度过低时,施工单位可以在施工现场设置一个蒸汽锅炉,采用水蒸气加热技术来提高混凝土搅拌池的稳定,从而有效地提高混凝土的搅拌质量。

2.2混凝土运输技术

当混凝土搅拌结束后,施工人员要及时将混凝土拌合物运往施工现场进行混凝土浇筑。在进行混凝土拌合物运输时,温度、行车速度等都会对混凝土拌合物的质量造成影响,特别是在冬季,混凝土拌合物在运输过程中,温度下降特别快,如果施工人员没有采用合理的保温措施,很有可能导致混凝土浇筑施工无法开展,因此,施工人员在运输混凝土过程中,需要根据实际情况,制定合理的保温措施。

3、混凝土浇筑技术

在进行混凝土浇筑前,施工人员首先要对混凝土拌合物的综合性能进行检查,确保其符合施工需求。施工人员在进行冬季进行道路桥梁混凝土浇筑时,如果施工现场的气温比较低,施工人员要利用彩色布条将施工位置封闭好,避免在进行混凝土浇筑时,混凝土拌合物温度下降过快,从而降低混凝土浇筑质量。为达到保温的目的,施工人员可以在混凝土初凝前,将铺有塑料薄膜的电热毯盖在土工布上面,这样就能避免混凝土拌合物温度下降过快。混凝土初凝收浆抹面结束后,施工人员要在顶板周围砌筑一个高为3cm的堰,并将流出来的冷却水引入顶面堰内,然后利用电热毯将其取走。在混凝土浇筑过程中,当温度特别低时,施工人员还需要在彩色布条封闭的空间中安装碘钨灯,从而有效地提高顶板混凝土浇筑的稳定。对于本工程施工难度的混凝土顶板及立墙浇筑,其稳定很难控制,因此,施工人员要尽量一次性、快速完成顶板及立墙浇筑施工。在道路桥梁冬季浇筑混凝土时,施工单位要注意:

3.1避免温度散失过快

在冬季进行道路桥梁混凝土浇筑时,施工单位必须要对温度进行保护,只有做好混凝土保温工作,才能最大限度的提高混凝土施工质量。在本次施工中,施工单位为了防止温度散失,根据工程的实际情况,选择合理的保温材料,并将这些保温材料填充在顶板和钢模板之间的缝隙位置,隔绝了低温对施工质量的干扰。

3.2提高操作温度

在进行冬季施工时,施工单位经常会由于施工现场温度过低,而导致道路桥梁混泥土浇筑无法顺利的进行,因此,在实际施工过程中,施工单位要根据施工现场的实际温度,采用合理的升温措施,提高操作温度,确保道路桥梁混凝土工程能如期完成。

3.3顶板及立墙浇筑施工控制

顶板及立墙浇筑温度的控制是冬季框構桥混凝土施工的一个重点,在本次施工中,施工单位首先对模板进行预热,用以提高模板的温度,当温度提高一定要求后,迅速采用电热毯进行保护,避免墩柱在浇筑混凝土过程中,温度散失过快。其次施工单位要注意保护顶板侧向的温度,并制定相应的防冻措施,从而为顶板浇筑施工质量提供保障。在本次施工过程中,施工单位对顶板及立墙进行封闭式保温,并在白天进行顶板及立墙浇筑施工,同时对顶板与立墙缝隙进行优质的处理,最大限度的维持顶板温度。

4、混凝土养护

混凝土养护是混凝土施工的重要环节,养护质量会对整个混凝土工程的施工质量造成直接的影响,混凝土养护是对混凝土浇筑的完善,对于冬季的道路桥梁混凝土浇筑,为确保混凝土结构的强度符合相关规定,施工单位需要利用混凝土养护来有效地提高道路桥梁混凝土的浇筑强度,因此,也可以将混凝土养护看成是混凝土浇筑的一部分,它是采用相应的措施,利用混凝土的增长性,减少混凝土浇筑过程中水分的损失,达到提高混凝土强度的目的。当混凝土浇筑结束后,施工人员首先将混凝土结构隔离开来,最大限度的营造一个温室环境,对混凝土进行保护,从而避免混凝土结构出现冻裂的现象,其次对于道路桥梁中的大面积混凝土位置,施工单位要对其进行蓄热处理,当混凝土结构达到一定冷却要求后,根据实际情况,适当的调整混凝土养护措施,有效地提高混凝土结构的综合性能。

5、混凝土施工质量控制措施

在冬季进行道路桥梁混凝土浇筑时,施工单位必须根据实际情况,制定合理的质量保证措施,从而确保混凝土施工质量符合相关规定。在冬季施工,由于自然环境对施工质量的影响很大,混凝土的水化速度要比正常情况下的速度快很多,加上混凝土在进行浇筑时,会散发出热量,这就会进一步加大混凝土的内外温差,加剧混凝土温度裂缝的产生,在实际施工过程中,为防止这种现象的发生,施工单位要根据工程的实际情况,制定合理的保护措施。在本次施工中,在进行混凝土浇筑前,施工单位首先对钢筋、模板进行预热,在混凝土浇筑时,将温度控制在5℃,在浇筑混凝土时,保持分层浇筑,并保证混凝土浇筑能一次性完成,不能在中间停止,同时施工人员还要将混凝土的浇筑厚度控制在20cm之内,并在建筑过程配合机械振捣,从而确保混凝土结构的密实性和强度。

旧混凝土裂缝进行调温,并保证混凝土裂缝修补过程中,混凝土能持续、均匀的浇筑。

混凝土施工结束后,施工单位要注重对其进行养护,在本次施工中,施工单位采用蒸汽养护的方式,首先根据工程的实际情况,埋设好蒸汽管道,并在蒸汽管道上每隔25cm设置一个气眼,从而确保蒸汽管道中的蒸汽能均匀的分布在混凝土中。由于箱梁外模板的材质时木质模板,在进行混凝土养护时,当温度低于5℃时,施工人员要搭设暖棚对其进行保温。

6、结束语

在新环境下,人们对道路桥梁的要求越来越高,在冬季进行道路桥梁混凝土施工时,施工单位必须做好各项准备工作,加强混凝土搅拌质量管理,加強混凝土运输管理,严格的按照相关规定进行混凝土浇筑,并做好混凝土浇筑保温工作,最后还要加强混凝土养护管理,确保道路桥梁混凝土施工质量符合相关设计要求,从而为整个道路桥梁工程的施工质量提供保障。

参考文献:

[1]李唐韬,袁帅.浅析冬季道路桥梁施工中混凝土浇筑技术[J].民营科技,2014,(05):125-126.

[2]乔晓春.冬季道路桥梁施工中混凝土浇筑技术分析[J].黑龙江交通科技,2012,(07):111.

[3] 武国民.冬季道路桥梁施工中的混凝土浇筑技术[J].乡村科技,2014,(06):141-142.

(作者单位:河南长城铁路工程建设咨询有限公司)

作者:胡文俊

冬季混凝土施工铁路工程论文 篇3:

冬期施工混凝土质量控制与成本分析

摘 要:混凝土工程冬期施工对工程质量和成本的控制都具有直接的影响,直接提升了质量风险,增加了混凝土生产成本。但是,相对于国计民生的重大工程几十亿上百亿的资金使用成本,早日建设完成后的社会效益及重大工程的国际影响力来说,这些成本的投入是有它的必然性的。

关键词:混凝土工程;冬期施工;质量控制;成本分析

【引 言】近年来由于建设资金投入越来越多,建设速度越来越快,为了减少施工周期,提高资金周转效率,而不得不进行冬期施工。然而,作为建筑施工重中之重的混凝土对施工环境的要求直接影响了建筑工程的质量及成本。

【正 文】

伴随着毛泽东主席在天安门上一声“中华人民共和国成立了”的声音传遍祖国大江南北,结束了国家四分五裂、征战不已和人民生活贫困、生灵涂炭的局面。中国人第一次看到一个独立、统一、人民当家作主的新中国屹立于世界。开启中华民族伟大复兴的历史新纪元,然而长期的战争给中国留下的是创痍满目,百废待兴。

面对创痍满目,百废待兴的新中国,中国开启了长期的基础建设。尤其是近年来伴随着高铁建设,城镇化建设,城市升级改造,民航建设、港口建设等等的基础建设领域的推进,使得基础建设领域得到了空前的发展。此时,混凝土由于其优异的性能,丰富的原材料资源分布及生产工艺的可操控性,也随着建筑业规模的日益扩大,而得到了广泛的推广应用。

近年来由于建设资金投入越来越多,建设速度越来越快,为了减少施工周期,提高资金周转效率,而不得不进行冬期施工。然而,作为建筑施工重中之重的混凝土对施工环境的要求直接影响了建筑工程的质量及成本。本文仅以华北地区铁路工程冬季施工混凝土的质量控制及成本分析的角度,对冬期施工用混凝土进行分析浅述。

一. 混凝土工程进入冬期施工的条件及时间周期

根据《铁路混凝土工程施工技术规程》Q/CR9207-2017的冬期施工要求,当室外日平均气温连续3d低于5℃或最低气温低于0℃时,混凝土工程进入冬期施工范畴。结合华北地区历年气象资料统计,华北地区冬期施工周期基本在120天。

二. 混凝土冬季施工的质量控制措施

1.调整施工配合比法

因冬季施工环境温度低,为提高混凝土的抗冻能力需要对调整混凝土配合比进行有效调整。根据试验结果表明,使用早强型硅酸盐水泥的混凝土,所产生的水化热较大,早期强度高,一般3天抗压强度能达到普通硅酸盐水泥混凝土7天的强度等级,效果明显。

尽量降低水胶比,增加水化热量,缩短达到龄期强度的时间,从而降低环境温度对混凝土的影响。

掺用外加剂,尤其是引气剂的使用。混凝土中掺入引气剂后生成的封闭型气泡,相应的增加了混凝土的相对体积,提高了混凝土的流动性,改善了混凝土的粘聚性和保水性,缓冲了混凝土内水受低温环境影响而结冰所产生的水压力,提高了混凝土的抗冻性。

2.原材料加热法

混凝土外部蓄热主要从骨料仓加热、保温和拌和用水加热两方面入手。两方面应优先选用对拌和用水进行加热的方法,当加热拌和用水仍然不能满足要求时,在对骨料进行加热。华北地区由于温度较低一般采用拌和用水同骨料保温加热的叠加模式进行混凝土生产。

3. 蓄热法

混凝土浇筑后,利用原材料加热及水泥水化放热,并采取适当的保温措施延缓混凝土冷却,在混凝土温度降到0℃以前达到受冻临界强度的施工方法。

4.综合蓄热法

综合蓄热施工法是在蓄热保温的基础上,充分利用混凝土的初始热量及水泥在水化过程中所释放出来的热量,再辅以化学外加剂或早强水泥等综合措施,创造混凝土硬化的条件。使混凝土硬化初始温度至冰点温度之前尽快达到抗冻临界强度的一种施工方法,蓄热加短时加热等数种措施。

三. 混凝土冬季施工的成本进行分析

以HZS180机组理论产能生产C40桩基混凝土为例,且不计算冬期施工以的运费、设备折旧费、水电通讯费等,只通过计算对比冬期施工同常温环境下混凝土生产的成本,并进行分析。

1.材料成本分析

为满足冬期施工一次性成本投入主要包括料仓保温辅助设施(含地热管道、锅炉、保温隔热帘等)和拌和站原材料保温加热所用煤、气、电等。

华北地区原材成本分析河砂120元/吨,石子110元/吨,粉煤灰160元/吨,水泥390元/吨,减水剂3100元/吨,引气剂1200元/吨,7.85元/吨。

混凝土施工配合比为,水泥:粉煤灰:砂:碎石:减水剂:引气剂:水=1:0.43:2.41:3.47:0.014:0.004:0.51,水胶比为0.36。根据配合比选定结果每方混凝土用料量为,水泥:粉煤灰:砂:碎石:减水剂:引气剂:水=307kg:131 kg:740 kg:1064 kg:4.38 kg:1.314 kg:158 kg。

正常环境下C40每方混凝土成本为=(307*120+131*160+740*120+1064*110+4.38*3100+1.314*1200+158*7.85)/1000=362.9251元

按照规范相关要求计算冬期施工HZS180機组理论产能为518400m3混凝土,为保证机组连续生产就需要对拌和站料仓进行相应的配置,按堆高3米,分4区放置进行计算得出料仓保温所需要增加的费用。以电锅炉地采暖连续供热冬期施工120天进行计算每立方混凝土原材料进行计算每立方生产成本为372.7317元,保温拌和成本增加9.8066元/立方米。

2.人员成本分析

在人工成本方面主要增加的投入为司炉工的工资成本。按照特种作业人员进行四班两运转的作业安排,人均5000元/ 月计算,冬期施工共需增加人员工资成本80000元。分摊到每立方混凝土增加成本0.1543元。

3.工艺成本分析

根据《铁路混凝土工程施工技术规程》中的有关要求,常温下混凝土延续搅拌时间应根据配合比和搅拌设备情况通过试验进行确定,但最短搅拌时间不宜少于2分钟,冬期施工混凝土搅拌时间宜较常温施工延长50%的搅拌时间。不考虑其他因素影响仅搅拌时间延长一项冬期施工工艺调整就使得单位时间内混凝土产能减少三分之一。按照混凝土市场正常利润C40混凝土利润每立方20元计算,使得冬期施工混凝土生产同常温下混凝土生产相对利润下降3456000元。相对利润的降低既是混凝土相对成本的上升,平均到每立方混凝土成本相对上涨6.6667元。

通过对C40混凝土生产为例结合对材料成本、人员成本、工艺成本的分析不难看出常温下C40桩基混凝土生产成本为362.9251元/立方米,冬期施工期间混凝土的生产成本为379.5527元/立方米。在材料成本、人员成本、工艺成本三方面共同增加成本16.6276元/立方米。

本文通过对混凝土冬期施工的质量控制措施及成本分析我们不难看出,混凝土工程冬期施工对工程质量和成本的控制都具有直接的影响,直接提升了质量风险,增加了混凝土生产成本。但是,相对于国计民生的重大工程几十亿上百亿的资金使用成本,早日建设完成后的社会效益及重大工程的国际影响力来说,这些成本的投入是有它的必然性的。这同时也就要求我们建筑管理人员在冬期混凝土施工的质量控制环节要认真分析,把控风险,对混凝土成本进行提前控制精细化管理,从而达到冬期不停工,质量有保证的建筑施工连续作业的目标。为中华民族伟大复兴的宏伟目标添砖加瓦。

参考文献:

[1]《混凝土结构工程施工及验收规范》,2017年,中国铁道出版社.

[2]《建筑工程冬期施工规程》,2011年,中国建筑工业出版社.

[3]《铁路混凝土工程施工技术规程》,2017年,中国铁道出版社.

作者简介:

周建松,男,1983年生人,毕业于天津大学土木工程系,中级职称,现就职于京滨城际铁路有限公司.

作者:周建松

上一篇:当代农村信用社信贷风险论文下一篇:农产品运输距离数学建模论文