极寒地区隧道工程的混凝土综合成套冬季施工方法技术

本发明专利技术属于隧道工程的混凝土施工技术领域，具体涉及一种极寒地区隧道工程的混凝土综合成套冬季施工方法，包括步骤：对混凝土原材料中的拌合水和骨料进行预热和保温；对搅拌机中的混凝土拌合物保温，使混凝土拌合物的出机温度达到预设值；对运输罐车的搅拌罐加热和保温，通过运输罐车将混凝土拌合物转移至隧道中；封闭隧道洞门，对洞内进行加热和保温；在隧道内进行二次衬砌混凝土的浇筑，采用蓄热法综合养护，混凝土试块与二次衬砌混凝土同条件养护；当混凝土达到拆模强度并冷却至5℃时，拆除混凝土的模板；当混凝土达到受冻临界强度时，拆除保温材料和移除隧道内加热设备。当冬季最低气温达到

【技术实现步骤摘要】
极寒地区隧道工程的混凝土综合成套冬季施工方法


[0001]本专利技术属于隧道工程的混凝土施工
，具体涉及一种极寒地区隧道工程的混凝土综合成套冬季施工方法。

技术介绍

[0002]混疑土拌合物浇筑后之所以能逐渐凝结和硬化，直至获得最终强度，是由于水泥水化作用的结果。而水泥水化作用的速度除了与混凝土本身组成材料和配合比有关外，主要是随着温度的高低而变化的。当温度升高时，水化作用加快，强度增长也较快；而当温度降低到0℃时，存在于混凝土中的水有一部分开始结冰，逐渐由液态水变为固态水。这时参与水泥水化作用的水减少了，因此，水化作用减慢，强度增长相应较慢。若温度继续下降，当存在于混凝土中的水完全变成冰，也就是完全由液态变为固态时，水泥水化作用基本停止，此时强度就不会再增长。
[0003]水变成冰后，体积增大约9％，同时产生约2500千克每平方厘米的冰胀应力。这个应力值常常大于水泥石内部形成的初期强度值，使混凝士受到不同程度的破坏即早期受冻破坏而降低强度。此外，当水变成冰后，还会在骨料和钢筋表面上产生颗粒较大的冰凌，减弱水泥浆与骨料和钢筋的粘结力，从而影响混凝土的抗压强度。当冰凌融化后，又会在混凝土内部形成各种各样的空隙，从而降低混凝土的密实性及耐久性。
[0004]由此可知，在冬季混凝土施工中，水的形态变化是影响混凝土强度增长的关键。当冬季最低气温在
‑
10℃左右时，通常做法是：对混凝土原材料中的水和骨料进行预热；在混凝土原材料中加入外加剂并进行拌和，以得到混凝土拌和物；待混凝土拌和物达到预设的出罐温度时，转移混凝土拌和物至浇筑区域并进行浇筑；采用棉被、棉毡或土工布等保温材料覆盖浇筑成型后的混凝土以进行蓄热养护。在冬季最低气温能达到
‑
40℃左右的极寒地区进行隧道工程施工时，若采用上述施工方法，隧道中的二次衬砌混凝土强度不能达标。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种极寒地区隧道工程的混凝土综合成套冬季施工方法，在冬季最低气温达到
‑
40℃左右的极寒地区进行隧道工程施工时，隧道中的二次衬砌混凝土强度达标。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：极寒地区隧道工程的混凝土综合成套冬季施工方法，包括步骤：
[0007]提前准备冬季施工混凝土原材料；对混凝土原材料中的拌合水和骨料进行预热和保温；
[0008]在混凝土原材料中加入外加剂并送入搅拌机中拌合，以得到混凝土拌合物；对搅拌机中的混凝土拌合物保温，使混凝土拌合物的出机温度达到预设值；
[0009]对运输罐车的搅拌罐加热和保温，通过运输罐车将混凝土拌合物转移至隧道中；
[0010]封闭隧道洞门，并在洞内采用加热装置进行加热和保温，以保证隧道施工作业处
的平均温度保持在10℃以上，一天中最低气温高于等于5℃，使混凝土进行正常温度养护；
[0011]在隧道内进行二次衬砌混凝土的浇筑，采用保温材料覆盖浇筑成型后的二次衬砌混凝土以进行蓄热法综合养护，同时浇筑多组混凝土试块，与二次衬砌混凝土同条件养护，以确定二次衬砌混凝土的拆模时间；
[0012]当混凝土达到拆模强度并冷却至5℃时，拆除混凝土的模板；当混凝土达到受冻临界强度时，拆除保温材料和移除隧道内加热设备。
[0013]进一步的，所述提前准备冬季施工混凝土原材料，包括：水泥选用硅酸盐水泥或普通硅酸水泥，水泥标号大于等于42.5，水灰比小于等于0.5；所用骨料必须清洁；选用外加剂，包括早强剂、防冻剂、减水剂、抗冻剂。
[0014]进一步的，所述对混凝土原材料中的拌合水和骨料进行预热和保温，包括步骤：搭设第一保温房，用于对拌合水进行预热的电蒸汽锅炉、以及用于存放骨料的料仓均位于第一保温房之内；所述水的预热温度配置为60～80℃，所述骨料的预热温度配置为0～15℃。
[0015]进一步的，所述料仓包括砂仓和碎石仓，骨料中的砂子存放于砂仓中，砂仓的外周面上安装有地暖装置，砂仓中的砂子通过地暖装置预热；骨料中的石子存放于碎石仓中，碎石仓的外周面上安装有水暖装置，碎石仓中的石子通过水暖装置预热；每个料仓间采用棉板进行围挡。
[0016]进一步的，所述对搅拌机中的混凝土拌合物保温，包括步骤：搭设第二保温房，搅拌机和外加剂存放容器位于第二保温房之内，第二保温房中设置有暖风机供暖，每2h测温一次，保证房内温度高于5℃。
[0017]进一步的，所述在混凝土原材料中加入外加剂并送入搅拌机中拌合，包括步骤：预热后的拌合水通过输水管送至搅拌机中，输水管的外周缠绕电热丝后包覆保温棉，并安装温度控制器，使拌合水达到恒温；
[0018]预热后的骨料通过上料输送机构输送至搅拌机中，第一保温房与第二保温房通过保温筒相连通，上料输送机构具有用于输送骨料的传送带，传送带的进料端位于第一保温房之内，传送带沿保温筒中的通道向第二保温房之内延伸，传送带的出料端位于第二保温房之内、且与搅拌机的进料口相对应布置；
[0019]水泥通过水泥输送管送至搅拌机中。
[0020]进一步的，所述对运输罐车的搅拌罐加热和保温，包括：搅拌罐上设有保温套，保温套与搅拌罐之间设置有电加热结构。
[0021]进一步的，所述封闭隧道洞门，并在洞内采用加热装置进行加热和保温，包括：使用保温帘遮挡隧道洞口，洞内采用暖风机供暖，洞口采用火炉升温。
[0022]进一步的，所述采用保温材料覆盖浇筑成型后的二次衬砌混凝土以进行蓄热法综合养护，包括步骤：采用塑料薄膜和阻燃草帘覆盖浇筑成型的二次衬砌混凝土，塑料薄膜位于阻燃草帘与浇筑成型的二次衬砌混凝土之间，塑料薄膜用于防止混凝土失水；二次衬砌混凝土的迎风面涂刷养护剂。
[0023]进一步的，所述采用保温材料覆盖浇筑成型后的二次衬砌混凝土以进行蓄热法综合养护，还包括步骤：在浇筑成型的二次衬砌混凝土中安装温度传感器，测量二次衬砌混凝土的温度并通过数显装置显示温度值；温度传感器位于二次衬砌混凝土的易冻处和薄弱处。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提供一种极寒地区隧道工程的混凝土综合成套冬季施工方法。在冬季最低气温达到
‑
40℃左右的极寒地区进行隧道工程施工时，隧道中的二次衬砌混凝土强度达标。还具有工艺新、可靠度高、施工速度快、可缩短施工工期、便于推广实施等优点。
附图说明
[0025]图1是本专利技术的流程图；
[0026]图2是本专利技术的料仓、电蒸汽锅炉、水泥存放塔、外加剂存放容器和搅拌机的位置示意图；
[0027]附图标记：1
‑
搅拌机；2
‑
第一保温房；3
‑
第二保温房；4
‑
电蒸汽锅炉；5
‑
砂仓；6
‑
碎石仓；7
‑
水泥存放塔；8
‑
外加剂存放容器；9
‑
保温筒。
具体实施方式
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.极寒地区隧道工程的混凝土综合成套冬季施工方法，其特征在于，包括步骤：提前准备冬季施工混凝土原材料；对混凝土原材料中的拌合水和骨料进行预热和保温；在混凝土原材料中加入外加剂并送入搅拌机(1)中拌合，以得到混凝土拌合物；对搅拌机(1)中的混凝土拌合物保温，使混凝土拌合物的出机温度达到预设值；对运输罐车的搅拌罐加热和保温，通过运输罐车将混凝土拌合物转移至隧道中；封闭隧道洞门，并在洞内采用加热装置进行加热和保温，以保证隧道施工作业处的平均温度保持在10℃以上，一天中最低气温高于等于5℃，使混凝土进行正常温度养护；在隧道内进行二次衬砌混凝土的浇筑，采用保温材料覆盖浇筑成型后的二次衬砌混凝土以进行蓄热法综合养护，同时浇筑多组混凝土试块，与二次衬砌混凝土同条件养护，以确定二次衬砌混凝土的拆模时间；当混凝土达到拆模强度并冷却至5℃时，拆除混凝土的模板；当混凝土达到受冻临界强度时，拆除保温材料和移除隧道内加热设备。2.如权利要求1所述的极寒地区隧道工程的混凝土综合成套冬季施工方法，其特征在于，所述提前准备冬季施工混凝土原材料，包括：水泥选用硅酸盐水泥或普通硅酸水泥，水泥标号大于等于42.5，水灰比小于等于0.5；所用骨料必须清洁；选用外加剂，包括早强剂、防冻剂、减水剂、抗冻剂。3.如权利要求1所述的极寒地区隧道工程的混凝土综合成套冬季施工方法，其特征在于，所述对混凝土原材料中的拌合水和骨料进行预热和保温，包括步骤：搭设第一保温房(2)，用于对拌合水进行预热的电蒸汽锅炉(4)、以及用于存放骨料的料仓均位于第一保温房(2)之内；所述水的预热温度配置为60～80℃，所述骨料的预热温度配置为0～15℃。4.如权利要求3所述的极寒地区隧道工程的混凝土综合成套冬季施工方法，其特征在于，所述料仓包括砂仓(5)和碎石仓(6)，骨料中的砂子存放于砂仓(5)中，砂仓(5)的外周面上安装有地暖装置，砂仓(5)中的砂子通过地暖装置预热；骨料中的石子存放于碎石仓(6)中，碎石仓(6)的外周面上安装有水暖装置，碎石仓(6)中的石子通过水暖装置预热；每个料仓间采用棉板进行围挡。5.如权利要求3所述的极寒地区隧道工程的混凝土综合成套冬季施工方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫强，李坤，张晓旭，王晓文，贺立新，张东，钟长伟，龙柏全，姬占领，卢志强，
申请(专利权)人：四川省公路规划勘察设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：