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?yàn)闀?huì)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(duì)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(zhǎng)的一段時(shí)間，在建設(shè)的過程中，其會(huì)受到很多因素的影響，在這樣的情況下，我們必須要對(duì)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(shí)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(shí)，冰凍土壤水分會(huì)結(jié)冰膨脹，土體受凍開裂，與受凍土體接觸的基礎(chǔ)會(huì)受到凍脹土體外加應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力達(dá)到一定程度時(shí)，就會(huì)對(duì)基礎(chǔ)部分產(chǎn)生危害。因此應(yīng)從降水、保溫兩個(gè)方面對(duì)基坑基礎(chǔ)進(jìn)行冬季防護(hù)。對(duì)已開挖的基坑基槽不宜挖至設(shè)計(jì)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(shí)還應(yīng)在基坑基槽四周設(shè)置降水溝槽，及時(shí)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(shí)，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(duì)入冬前可回填至設(shè)計(jì)標(biāo)高的基礎(chǔ)應(yīng)回填至設(shè)計(jì)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(cè)設(shè)，定期監(jiān)測(cè)凍脹移位和凍脹變形。對(duì)凍脹超限基礎(chǔ)應(yīng)采取加固措施，及時(shí)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(shí)支柱不能拆除時(shí)，其支點(diǎn)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(shí)，水化作用加快，混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)也快;當(dāng)溫度降至0度時(shí)，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(shí)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(shí)，體積膨脹約9%，同時(shí)產(chǎn)生20KN/m的側(cè)壓力。這個(gè)壓力值一般會(huì)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(huì)在骨料和鋼筋表面形成顆粒較大的冰凌，冰凌會(huì)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(huì)在混凝土內(nèi)部留下很多空隙和空洞，降低混凝土的密實(shí)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(huì)受到凍害的影響面，對(duì)混凝土成品形成有效的保護(hù)作用，我們?cè)诠こ鲰E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(gè)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(duì)較高，同時(shí)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)的速度非常快，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(shí)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(dòng)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(duì)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(dòng)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(huì)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(diǎn)，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�(huì)散失。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(shí)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(duì)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(duì)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(duì)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(gè)封閉性相對(duì)較強(qiáng)的密閉空間，之后還要使用煤爐、電爐對(duì)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(shí)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(duì)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(duì)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(shí)還要采取有效的措施對(duì)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(gè)長(zhǎng)期性的過程，在這樣的情況下就可能會(huì)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(duì)已經(jīng)產(chǎn)生凍害的工程還要進(jìn)行及時(shí)的修復(fù)，確保水利工程的正常運(yùn)行。
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