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摘要:塔克拉瑪干沙漠中部夏季溫度高達(dá)50℃，冬季最低溫度－27℃，加上沙塵暴天氣影響，給油氣田地面工程建設(shè)混凝土施工帶來巨大挑戰(zhàn)。針對(duì)塔克拉瑪干沙漠中部特殊氣候條件，結(jié)合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及工程實(shí)際，提出了適合極端氣候條件下沙漠地區(qū)混凝土工程施工工藝。該工藝有效的消除了夏季高溫條件下混凝土易發(fā)生塑性裂縫，冬季低溫條件下混凝土易發(fā)生凍傷的質(zhì)量問題，縮短了工程工期，對(duì)類似工程施工具有參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞:沙漠地區(qū);混凝土;施工工藝

1概述

GB50666—2011混凝土結(jié)構(gòu)施工規(guī)范［1］中規(guī)定:當(dāng)連續(xù)5d室外平均氣溫低于5℃時(shí)，應(yīng)按冬季施工考慮，采取相應(yīng)措施。當(dāng)平均日氣溫達(dá)到30℃時(shí)，應(yīng)按夏季施工考慮，采取高溫施工措施。根據(jù)塔克拉瑪干沙漠中部(簡(jiǎn)稱塔中)地區(qū)氣候特點(diǎn)可知，塔中的7月份，8月份以及11月份～2月份施工可分別按高溫和冬期施工考慮，同時(shí)結(jié)合塔中地區(qū)施工特點(diǎn)，提出適用于沙漠地區(qū)混凝土施工的夏季和冬季施工工藝。

2沙漠地區(qū)混凝土夏季施工工藝

塔中地區(qū)為典型大陸性氣候，風(fēng)沙強(qiáng)烈，溫度變化大，全年降水少。夏季溫度高，最高溫度可達(dá)50℃以上，地表溫度達(dá)70℃。這種夏季施工在氣溫高、濕度低、蒸發(fā)量大、沙塵暴活動(dòng)頻繁的惡劣條件下進(jìn)行，混凝土澆筑之后極易發(fā)生凝結(jié)速度加快、開裂、表觀質(zhì)量差等現(xiàn)象。因此應(yīng)從混凝土配合比設(shè)計(jì)及施工角度，采取措施保證［2］混凝土工程的質(zhì)量。

2．1混凝土配合比

GB50666—2011混凝土結(jié)構(gòu)施工規(guī)范［1］7．2．1條，7．3．1條，10．3．2條規(guī)定。塔中沙漠地區(qū)夏季極端高溫，因此應(yīng)通過減少水泥用量的方式降低水化熱，從而有效控制混凝土升溫。為了降低水化熱，配合比設(shè)計(jì)中可考慮粉煤灰、礦渣粉等礦物摻合料替代。

2．2混凝土初始溫度控制

對(duì)實(shí)際澆筑混凝土的出機(jī)溫度控制在30℃以下，并控制混凝土入模溫度在35℃以下。為了降低混凝土初始溫度，應(yīng)控制攪拌用水泥、水、砂、石等原材料入機(jī)溫度。

2．3混凝土澆筑注意事項(xiàng)

為保證混凝土施工質(zhì)量，混凝土澆筑時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面的問題：1)澆筑混凝土前，應(yīng)清除模板內(nèi)或墊層上的雜物，氣溫較高時(shí)，應(yīng)對(duì)地面、模板等灑水降溫。2)混凝土運(yùn)輸、澆筑時(shí)應(yīng)具有連續(xù)性?；炷吝\(yùn)輸?shù)饺肽５目倳r(shí)間不宜超過現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50666—2011混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范表8．3．4-1的時(shí)間限值，不應(yīng)超過表8．3．4-2的限值。因此要提前做好施工機(jī)具的準(zhǔn)備工作。3)混凝土澆筑時(shí)應(yīng)盡可能保證均勻性，當(dāng)不能一次性連續(xù)澆筑時(shí)，可根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50666—2011混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范［1］8．3．10條的要求采取構(gòu)造措施。4)為減少混凝土快速失水產(chǎn)生塑性裂縫，因此應(yīng)采用“兩次”抹面的施工工藝，及分別在混凝土初凝后、終凝前對(duì)其表面抹面處理。5)為保證混凝土澆筑質(zhì)量，確保施工過程安全受控，應(yīng)避免在強(qiáng)沙塵暴、大風(fēng)、高溫天氣澆筑混凝土。當(dāng)確實(shí)不可避免時(shí)，應(yīng)搭設(shè)擋風(fēng)遮陽棚，防止風(fēng)積沙污染混凝土，防止混凝土失水過快產(chǎn)生裂縫。

2．4混凝土養(yǎng)護(hù)措施

1)及時(shí)有效的養(yǎng)護(hù)措施對(duì)控制混凝土早期塑性裂縫、干縮裂縫、塑性收縮裂縫至關(guān)重要，加之沙漠地區(qū)夏季高溫，混凝土失水速度更快，因此應(yīng)采取措施及時(shí)對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。2)對(duì)于結(jié)構(gòu)性樓板宜采用覆蓋薄膜、麻袋、棉氈，灑水養(yǎng)護(hù)的措施;對(duì)于混凝土路面，為保證路面外觀質(zhì)量，宜采用覆蓋草簾、灑水養(yǎng)護(hù)的措施，養(yǎng)護(hù)時(shí)間控制不少于7d。3)在混凝土強(qiáng)度達(dá)1．2N/mm2前，應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，采取限制措施，嚴(yán)禁在混凝土上部通行或施工作業(yè)。

3沙漠地區(qū)混凝土冬季施工工藝

塔中地區(qū)冬季寒冷，最低氣溫可達(dá)－27℃，混凝土冬期施工時(shí)的早期凍害問題是施工時(shí)首要考慮的，針對(duì)塔中氣候特征和油田地面建設(shè)混凝土工程施工特點(diǎn)，參考相關(guān)規(guī)范［1，3］，研究成果［4］及工程經(jīng)驗(yàn)，提出如下施工工藝。

3．1混凝土配合比要求

1)根據(jù)GB50666—2011混凝土結(jié)構(gòu)施工規(guī)范［1］中10．2．1條，混凝土冬季施工時(shí)，宜優(yōu)先選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥(P．O);2)強(qiáng)度等級(jí)C15及以上的混凝土最小水泥用量不宜低于280kg/m3，水膠比不應(yīng)大于0．55，可摻加適量超細(xì)礦物摻合料(硅灰等);3)冬期施工混凝土的原材料，應(yīng)將冰、雪凍塊清除;應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50119—2013混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范［5］的規(guī)定選用混凝土用外加劑;4)當(dāng)選用非加熱養(yǎng)護(hù)方法時(shí)，混凝土中宜摻入引氣劑，混凝土含氣量宜控制為3%～5%;5)混凝土配合比，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際及原材料情況等經(jīng)試驗(yàn)檢驗(yàn)后確定，并宜選擇較小的水膠比和坍落度。

3．2原材料加熱

根據(jù)GB50666—2011混凝土結(jié)構(gòu)施工規(guī)范［1］中10．2．7條對(duì)混凝土出機(jī)溫度、澆筑入模溫度的要求，需對(duì)混凝土原材料進(jìn)行加熱，應(yīng)優(yōu)先選用對(duì)攪拌用水進(jìn)行加熱的方法。當(dāng)上述方法不能滿足10．2．7條要求時(shí)，可對(duì)拌合物中的骨料進(jìn)行加熱。水、骨料加熱的最高溫度應(yīng)符合該規(guī)范表10．2．5的規(guī)定。1)攪拌用水加熱宜優(yōu)先采用蒸汽加熱、電加熱等方法。2)不得直接對(duì)水泥進(jìn)行加熱，袋裝水泥宜存放至暖棚內(nèi)。3)骨料加熱應(yīng)在開盤之前進(jìn)行，加熱應(yīng)均勻。預(yù)拌混凝上用砂，應(yīng)提前備足料，運(yùn)至有加熱設(shè)施的保溫封閉儲(chǔ)料棚內(nèi)。

3．3混凝土攪拌

根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50666—2011混凝土結(jié)構(gòu)施工規(guī)范［1］，混凝土攪拌的最短時(shí)間應(yīng)符合該規(guī)范表7．4．4的規(guī)定。實(shí)際施工時(shí)應(yīng)特別注意本條中注的附件條件。

3．4混凝土運(yùn)輸與澆筑

1)混凝土在運(yùn)輸過程中應(yīng)采取保溫措施，以滿足入模溫度不低于5℃的要求，當(dāng)不符合要求時(shí)，應(yīng)采取措施進(jìn)行調(diào)整。2)為減小熱量損失，應(yīng)對(duì)運(yùn)輸車、輸送泵車及管道采取保溫措施，澆筑前應(yīng)采用同配比砂漿對(duì)上述設(shè)備進(jìn)行預(yù)熱，防止堵管。3)采用加熱法養(yǎng)護(hù)混凝土?xí)r，養(yǎng)護(hù)前的混凝土溫度不得低于2℃。

3．5混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土初凝后，應(yīng)盡快進(jìn)行覆蓋，先是塑料膜，然后是麻袋加以覆蓋保溫，以免混凝土受凍。在風(fēng)口部位加強(qiáng)覆蓋以防風(fēng)吹造成失水產(chǎn)生裂縫，在負(fù)溫情況下不得澆水養(yǎng)護(hù)，待混凝土達(dá)到抗凍臨界強(qiáng)度以上方可拆除混凝土的保溫措施?；炷琉B(yǎng)護(hù)過程中按時(shí)做好溫度監(jiān)測(cè)工作。

4工程應(yīng)用

本文提出的極端天氣條件下沙漠地區(qū)混凝土施工工藝已在塔中多個(gè)工程項(xiàng)目上得以應(yīng)用。該工藝有效的解決了沙漠地區(qū)夏季極端高溫天氣條件下混凝土裂縫、冬季混凝土凍傷的質(zhì)量問題，取得了較好的工程應(yīng)用效果。

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作者:鐘仕林 吳志彬 歐海湖 何學(xué)淵 江維 單位:四川蜀渝石油建筑安裝工程有限責(zé)任公司