饮马峡110kv输电线路工程沿线温度特征分析

饮马峡110kv输电线路工程沿线温度特征分析

我设计部门承担着银马峡110kv输电线工程，全长41.15公里，包括134个基地塔和2082.34米的混凝土。全线海拔为3230~3750m,经过地区多为沙漠戈壁地区,受气候、地形地貌因素、植被、土质条件、河流等因素的影响,饮马峡110kV输电线路工程沿线多年冬季气温表现出较为强烈的差异性。最低温度为-30℃,最大风速40m/s,覆冰情况10mm,个别地段标准冻土深度为172cm。为了满足饮马峡110kV输电线路工程在沿线恶劣的自然环境条件下浇制混凝土的需要,确保混凝土结构的长期耐久性能,在参考青藏高原冬季混凝土施工经验的基础上,深入线路基础施工现场,针对我项目部施工的不同区段、不同环境条件的特点,在施工现场进行了试验,取得了宝贵的第一手资料,并根据试验结果,确定了基础混凝土冬季施工措施。本工程基础施工将延续到2009年12月~2010年1月进行,该季节的平均气温在-5℃以下,且早晚温差较大,夜间气温可在-10℃以下,中午11点到下午3点有时气温能达到0℃以上,现场浇制混凝土的时间主要选择在这个时候进行。另外,冬季浇制要采取相应的防冻措施,确保基础混凝土的施工质量。我项目部将采取蓄热法的施工方法对全线路基础进行浇制。一、冬季施工的一个月当室外日平均气温连续5天稳定低于5℃,则此5天的第一天为进入冬季施工的初日;当室外日平均气温连续5天稳定高于5℃,则此5天的最后一天为冬季施工的终日。根据当地气候特点及地下水位较低情况,本工程冬季施工采用综合蓄热法,即掺入防冻剂的混凝土浇制后,利用原材料加热及水泥水化热的热量,通过适当保温,延缓混凝土冷却,使混凝土温度降到0℃前达到预期要求的施工方法。二、施工技术措施(一)水泥、混凝土浇筑1.混凝土冬季施工水泥采用普通硅酸盐水泥时,水泥标号为42.5,C20强度砼用量312kg/m3,水灰比0.53。当采用抗硫酸盐水泥时,水泥标号为42.5,C20强度砼用量360/m3,水灰比0.48。2.拌制混凝土所采用的粗细骨料应清洁,不得含有冰、雪冻块、有机物及其它易冻裂矿物质。砂子加热温度控制在20℃。拌合水采用饮用水。3.在基础工程开工前,器具等进行核查时,砂、石、水、水泥备料必须能满足连续浇制施工的需要,并且应在浇制前备足养护用彩条布、棉篷布、草帘、火炉、煤碳等。4.水泥在使用前运入搅拌棚内存放,进行预热。(二)基础倾覆、覆盖物1.基坑开挖预留500mm防冻层,待浇筑前操平再挖至设计深度,以避免地基受冻在来年春天解冻后造成不均匀受力,形成基础倾覆。2.基础坑开挖后保留预留高度,若不能及时浇制时则在坑底铺盖厚度不小于1m的稻草或苞谷秸保温,防冻。基坑操平后用彩条布将坑口盖严,采取坑内生火炉的防冻措施,且应挂测温温度计,随时掌握坑内温度变化。(三)混凝土的温度、温度和出机1.不得在冻胀性地基上浇制混凝土,防止解冻后产生不均匀下沉。2.冬季施工根据室外温度确定当室外温度低于5℃时应以加热混凝土用水及砂来保证混凝土拌和物出机、入模温度。砂采用将火炉埋入砂堆的方法加热。要求当加热水时敞口罐必须加盖,以防止灰尘落入水中造成污染;砂加热用的铁皮汽油桶不得少于2个,且不得有破损,以保证有足够的预热面积,并防止炉灰掺入砂料,影响混凝土浇制质量。对已烧坏、破损的炉(桶)须及时更换。混凝土拌合水及骨料最高温度分别为60℃和40℃。3.浇制用水、砂石提前加热,一般保证砼出机温度不低于10℃,入模温度不低于5℃。4.混凝土拌合物的热工计算。(1)混凝土拌合物的温度计算公式:式中:T0——混凝土拌合物的温度(℃);mw、mce、msa、mg——水、水泥、砂、石的用量(kg);Tw、Tce、Tsa、Tg——水、水泥、砂、石的温度(℃);wsa、wg——砂、石的含水率(%);c1、c2——水的比热容(kJ/kg.K)及溶解热(kj/kg)。当骨料温度>0℃时,c1=4.2,c2=0;≤0℃时,c1=2.1,c2=335。(2)混凝土拌合物的出机计算公式:T1=T0-0.16(T0-Ti)式中:T1——混凝土拌合物出机温度(℃);T0——混凝土拌合物的温度(℃);Ti——搅拌机棚内温度(℃);(3)混凝土拌合物经运输至成型完成时的温度计算公式:T2=T1-(αtt+0.032n)(Ti-Ta)式中:T2——混凝土拌合物经运输至成型完成时的温度(℃);tt——混凝土自运输至浇制成型完成时的时间(h);n——混凝土转运次数;Ta——运输时的环境温度(℃);α——温度损失系数,当用手推车时,α=0.5。本工程混凝土热工计算(入模温度测试不得低于5℃)。(4)按配合比要求投料,严格控制用水量,保证普通水泥水灰比不大于0.53,抗硫酸盐水泥水灰比不大于0.48。(5)必须采用搅拌机搅拌、机械振捣方式浇制混凝土,机械振捣速度要快。同一基础腿混凝土浇制必须连续,中间不得停顿。(6)冬季搅拌混凝土的投料顺序应以与材料加热条件相适应。顺序是先投入骨料(砂、石)和加热的水,待搅拌一定时间水温降低到40℃以下时再投入水泥继续搅拌到规定时间(比常温搅拌时间延长50%)。水泥不得直接加热,以防水泥假凝。使用前应放在简易暖棚内。(7)每班日应测量施工现场环境温度,包括投料前水和砂的加热温度;砂、石加入搅拌机的温度;混凝土出机温度;混凝土入模温度,并记入原始记录。(四)混凝土砌块的燃烧损失合理选择放置搅拌机地点,保持道路畅通,尽量缩短距离。尽量减少装料次数,投够后再加热水。砂、石加热要按技术要求严格认真操作。三、混凝土维护(一)基础维护1.严实、严实、保证基础彩条布、棉篷布离开基础顶面300~400mm并用草帘遮盖严实,以保证整个基础都在恒温状态下,顶面不受冻,并在彩条布、棉篷布上加盖草帘或苞谷秸,以减少坑内热量损失。负温下新浇制混凝土禁止浇水养护,基础立柱浇筑后立即包草袋。2.管养及下坑添加量应开通风口,防止人员加煤、测温时煤气中毒。火炉每个坑内以2个为宜(具体数量根据坑的大小及天气情况确定),并随天气状况适当增加数量;养护火炉不宜太小,必须保证坑内温度稳定在5℃左右;养护必须设专人负责,每6小时测量一次坑内温度并作好记录;下坑添火等作业应将坑上覆盖物打开后不能立即下坑,待新鲜空气置换后再下坑操作,且坑上应有监护人。火炉不能距基础结构太近。为确保混凝土养护期间不受冻,每基基础浇制完成后均留2人进行24小时值班监护到回填结束。(二)养护期间要及时蓄热法养护1.土方回填作业时间应安排在上午11点至下午3点进行,当天基础坑必须回填完,防止受冻。基础拆模后,按设计及规程要求进行回填,然后在地面露出部分盖草袋,堆土1米后做防冻层。2.防止早拆模或因拆模温差太大,导致气温急剧冷却造成混凝土表层裂缝。当日均气温在0℃~-10℃时基础浇制后应按蓄热法养护3昼夜,养护期间将立柱顶部用草帘遮盖严实后,再用彩条布或棉篷布将整个坑口盖严,并在上面加盖草帘或苞谷秸。3.当养护期间气温下降,则在每个坑内加生2个火炉,确保养护期间基础坑内呈正温;当日均气温在-10℃~-20℃时基础浇筑后应按蓄热法养护4昼夜,其间每个坑内必须生2个火炉,将立柱顶部用草帘遮盖严实后,再用彩条布或棉篷布将整个坑口盖严,并在彩条布上加盖草帘或苞谷秸。4.开挖出还需回填的土方采用塑料薄膜覆盖两道,防止土料受冻。基础拆模后在立柱上套塑料薄膜立即回填,回填土中不得填入冻土。四、混凝土施工缝处缺陷1.检查外加剂质量和掺量,检查水、骨料、混凝土出机及浇制时的温度。检查混凝土从入模到拆除保温层或保温模板期间的温度,检查混凝土表面是否受冻、粘连、收缩裂缝,边角是否脱落,施工缝处有无受冻痕迹。2.拆模时混凝土温度与环境温差大于20℃时,拆模后的混凝土表面应及时覆盖,使其缓慢冷却。并检查坑内养护温度。3.冬季混凝土施工测温的项目与次数应符合规定:室外气温及环境温度测试每昼夜不少于4次,强度未达到3.5N/mm2之前2小时测一次。此外还需要测最高、最低温度。搅拌机棚温度每一工作班不少于4次,水、水泥、砂石温度、混凝土出机、浇筑、入模温度每一工作班不少于4次。五、做好季混凝土施工质量控制工作1.基础浇制工程所面临的冬季施工问题是基础施工的主要难题之一。尤其是克服冬季气温、环境对混凝土的主观影响,若采取蓄热法的冬季施工就能够确保冬季施工基础混凝土的稳定。2.冬季混凝土施工必须严格按照设计的配合比进行控制,施工过程中尤其要注意拌合用水、骨料的加热满足要求。3.在施工中我们采用掺入防冻剂等