水利工程冬季施工的防凍措施論文
在水利工程建設(shè)和施工的過程中，因為會受到工期和度汛等多種因素的影響，在汛期之后開工的大型水利工程通常都要在冬季進(jìn)行施工工作，為了更好的保證工作的質(zhì)量和水平，我們必須要采取有效的措施對其加以防凍處理。本文主要分析了水利工程冬季施工的防凍措施，以供參考和借鑒。
水利工程的建設(shè)和施工環(huán)節(jié)需要經(jīng)歷很長的一段時間，在建設(shè)的過程中，其會受到很多因素的影響，在這樣的情況下，我們必須要對其加以重視，冬季施工的過程中最為重要的就是要采取一些切實有效的防凍措施，只有這樣，才能更好的確保工程建設(shè)的質(zhì)量和水平，水利工程才能正常的發(fā)揮其功能。
1 基槽、基礎(chǔ)的凍害機(jī)理及防凍措施
當(dāng)冬季環(huán)境溫度降至0度以下時，冰凍土壤水分會結(jié)冰膨脹，土體受凍開裂，與受凍土體接觸的基礎(chǔ)會受到凍脹土體外加應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力達(dá)到一定程度時，就會對基礎(chǔ)部分產(chǎn)生危害。因此應(yīng)從降水、保溫兩個方面對基坑基礎(chǔ)進(jìn)行冬季防護(hù)。對已開挖的基坑基槽不宜挖至設(shè)計標(biāo)高，應(yīng)預(yù)留200mm～300mm土層，并在預(yù)留土層上覆蓋保溫材料，防止基槽土方遭受凍害。同時還應(yīng)在基坑基槽四周設(shè)置降水溝槽，及時排除雨雪水，降低土壤水分。在嚴(yán)寒地區(qū)當(dāng)基礎(chǔ)采用獨(dú)立基礎(chǔ)或樁基礎(chǔ)時，基礎(chǔ)梁下部土體應(yīng)進(jìn)行掏空處理，根據(jù)土體凍脹性強(qiáng)弱可留置100mm～150mm的空隙，預(yù)防土體凍脹頂托損壞基礎(chǔ)梁。而條形基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)可在側(cè)壁回填爐渣、混砂，頂面覆蓋棉氈、棉被進(jìn)行保溫。對入冬前可回填至設(shè)計標(biāo)高的基礎(chǔ)應(yīng)回填至設(shè)計標(biāo)高，基礎(chǔ)內(nèi)部應(yīng)排除積水，表面可覆蓋保溫材料。越冬前還應(yīng)進(jìn)行基礎(chǔ)標(biāo)高和基礎(chǔ)中線測設(shè)，定期監(jiān)測凍脹移位和凍脹變形。對凍脹超限基礎(chǔ)應(yīng)采取加固措施，及時消除水利工程質(zhì)量隱患。支撐在基土上的懸臂構(gòu)件，入冬后臨時支柱不能拆除時，其支點應(yīng)采取保溫防凍脹措施。
2 主體混凝土結(jié)構(gòu)凍害機(jī)理及防凍措施
由于水泥的水化作用，混凝土澆筑后凝結(jié)溫度逐漸提高。水泥水化作用速度除與混凝土本身材料和配合比有關(guān)外，還受環(huán)境溫度影響。當(dāng)溫度升高時，水化作用加快，混凝土強(qiáng)度增長也快;當(dāng)溫度降至0度時，存在于混凝土中的游離水部分開始結(jié)冰，逐漸由液相變?yōu)楣滔�，這時水泥水化作用基本停止，混凝土強(qiáng)度也不再升高。隨著溫度繼續(xù)下降，當(dāng)水泥中的水全部結(jié)成冰時，體積膨脹約9%，同時產(chǎn)生20KN/m的側(cè)壓力。這個壓力值一般會大于混凝土澆筑后內(nèi)部形成的初期強(qiáng)度值，致使混凝土產(chǎn)生早期破環(huán)而降低強(qiáng)度。此外結(jié)成的冰還會在骨料和鋼筋表面形成顆粒較大的冰凌，冰凌會減弱水泥漿、骨料與鋼筋的粘結(jié)力，從而降低混凝土的.抗壓強(qiáng)度。當(dāng)冰凌融化后會在混凝土內(nèi)部留下很多空隙和空洞，降低混凝土的密實性和耐久性。從以上分析可知混凝土早期強(qiáng)度、溫度和水是影響混凝土抗凍指標(biāo)的關(guān)鍵因素。
為了可以更加有效的防止混凝土在澆筑成型之后不會受到凍害的影響面，對混凝土成品形成有效的保護(hù)作用，我們在工出鞥建設(shè)的過程中一定要從混凝土早期的強(qiáng)度、溫度以及水等三個方面采取有效的措施。
2.1 提高混凝土早期強(qiáng)度的措施分析
首先，選擇硅酸三鈣含量相對較高，同時水泥顆粒細(xì)度也比較好的早強(qiáng)硅酸鹽水泥，這樣的水泥水化反應(yīng)的速度非�？�，混凝土早期的強(qiáng)度水平要比其他的水泥類型更高，能夠十分有效的縮短滿足受凍臨街強(qiáng)度的時間。其次是摻入了適量的早強(qiáng)外加劑，這種方式也可以十分有效的提高混凝土早期的強(qiáng)度，在這一過程中可以適量的使用硫酸鈉，在硫酸鈉當(dāng)中摻入2%的水泥。再次，摻入引氣劑。在加入了適量的引氣劑之后所產(chǎn)生的氣泡可以十分有效的增大水泥漿自身的體積，從而使得混凝土拌合物自身的流動性得到非常好的改善，在物質(zhì)的黏聚性和保水性方面也在不斷的提升，對混凝土內(nèi)水結(jié)冰所產(chǎn)生的水壓起到了一定的緩沖作用，這樣一來也就充分的提升了混凝土結(jié)構(gòu)的抗凍性。
2.2 防止混凝土內(nèi)游離水凍脹措施分析
摻入減水劑你能夠十分有效的改善混凝土自身的流動性，這樣也就可以十分有效的減少拌合過程中的用水量，混凝土材料的水灰比也得到了非常有效的控制，成品混凝土中游離水的含量會明顯的減少。而摻入抗凍劑能夠十分有效的降低水的結(jié)冰點，從而使得混凝土可以在零下十度到零下十五度的負(fù)溫下還能保持液態(tài)，水化作用也能在這一過程中得以繼續(xù)的進(jìn)行，從而使得混凝土的強(qiáng)度能夠得到有效的提升，防止混凝土中的游離水出現(xiàn)凍脹的問題。當(dāng)前比較常用的有氧化鈣、氯化鈉等單一類型的抗凍劑和亞硝酸鈉+氯化鈉的復(fù)合型抗凍劑。
2.3 提高混凝土溫度的措施分析
首先是覆蓋法。負(fù)溫施工的大體積混凝土在完成了二次抹面施工之后應(yīng)該首先覆蓋上一層塑料薄膜，之后再蓋上一層棉氈或者是棉被等多樣化的保溫材料，這樣才能更好的確�；炷猎谒兴懦龅臒崃坎粫⑹�。這種方法一方面可以十分有效的確保了混凝土養(yǎng)護(hù)中能夠提供足夠的水分，同時也在一定程度上確保了混凝土在水化過程中的溫度。其次是維護(hù)法。針對墻梁板等一些體積不是很大的混凝土構(gòu)件，我們通�？梢赃x用棉被、棉氈或者是草簾等多種材料對其進(jìn)行維護(hù)處理，這樣就達(dá)到了保溫的目的。此外，也可以采用電熱毯對其進(jìn)行維護(hù)保溫，首先使用塑料薄膜、彩條布等多種材料將已經(jīng)完成了澆筑施工的混凝土圍成一個封閉性相對較強(qiáng)的密閉空間，之后還要使用煤爐、電爐對其進(jìn)行全面的加熱處理，這樣也就使得混凝土周圍的環(huán)境溫度得到了顯著的提升。
2.4 模板選擇、拆卸時的防凍措施分析
和鋼模相比，木模具有非常好的隔熱性，所以在冬季施工的過程中，我們大多選擇木模板。在拆除模板施工的過程中，一定要充分的保證結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度能夠滿足受凍的臨界溫度，此外，混凝土內(nèi)外的溫差一定要控制在20度之內(nèi)，從而就可以有效的防止混凝土出現(xiàn)溫度裂縫問題，從而對混凝土的耐久性產(chǎn)生非常不利的影響。
3 鋼結(jié)構(gòu)防凍措施分析
對于已經(jīng)完成焊接施工的鋼結(jié)構(gòu)和已經(jīng)安裝好的管道，在越冬之前就應(yīng)該均勻的涂刷上防銹漆，同時還要采取有效的措施對其進(jìn)行覆蓋處理，管道設(shè)備一定要清理干凈腔內(nèi)的積水，這樣就可以有效的避免冬季由于水分的影響而使得設(shè)備的管道出現(xiàn)爆裂的問題。
結(jié)束語
水利工程在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中占據(jù)著非常重要的位置，所以我國水利工程建設(shè)的數(shù)量越來越多，規(guī)模也越來越大，而水利工程的建設(shè)又是一個長期性的過程，在這樣的情況下就可能會經(jīng)常遇到冬季施工的情況，在冬季施工中，一定要做好防凍措施，這樣才能更好的保證工程建設(shè)的質(zhì)量和水平，對已經(jīng)產(chǎn)生凍害的工程還要進(jìn)行及時的修復(fù)，確保水利工程的正常運(yùn)行。
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