热带地区道面混凝土入模温度控制措施

热带地区道面混凝土入模温度控制措施

徐鹏

单位：上海宝冶集团有限公司

摘 要：目前世界经济全球化、区域经济一体化正加快推进，全球经济增长和贸易、投资格局正在发生深刻调整，世界经济到了转型升级的关键阶段，需要进一步激发区域内的发展活力与合作潜力。随着越来越多的“一带一路”项目落地，交通类基建项目成果丰硕。基础设施建设是中国-东南亚经济走廊的重要内容，是加强 走廊沿线国家与联互通水平的重要前提。自“一带一路”倡议提出以来，国际机场的建设也步入到快车道。但是在东南亚区域的项目建设都会面临一大难题——高温；东南亚的主要气候热带雨林气候和热带季风气候，热带雨林气候的气候特征是全年高温多雨。热带地区的气候特征是终年高温，降水分旱雨两季。东南亚区域的常年温度在30℃左右，这导致了道面混凝土施工时，温度控制成一难点。

关键词： 热带地区   道面混凝土  温度控制

前言

某国际4F级机场位于中南半岛，是该国政府重点打造的国际性枢纽机场，同时也是中柬两国政府积极对接“一带一路”倡议和该国政府提出的“四角”战略的具体体现。项目建成后将成为世界第九大机场。工程实施所在地为热带季风气候，从7月-11月称为雨季，12月至6月称为旱季，一般情况下，雨季阶段是连续多日的大雨，基本无法开展施工作业。而旱季年最高气温近40℃，年平均气温在28-32℃。根据该项目的实际经验，浅谈热带地区道面混凝土入模温度控制的相关措施。

1 设计背景

该机场属于4F类机场，为世界最高等级，建成后是世界第九大机场。机场建设标准采用国际民航组织ICAO及美标150-5370-10H（机场建设标准规范）设计及建造标准。材料要求需要符合美标ASTM的相关要求。国际工程采用FIDIC条款进行管理，国际工程的施工管理与国内工程有很大的差别，两种标准下，质量控制的关键点也有所不同，这些差别为项目的管理与实施增加了难度。

2 FAA美标规范中对温度的要求

通过对FAA规范中AC 150/5370-10H （501-4.7-b）条款的深入解读：炎热的天气。在炎热天气期间，每日最高气温超过85°华氏度 (30°C)，应采取以下预防措施。

2.1、应在浇筑混凝土前洒浇水。混凝土应保持在最冷却的温度下浇筑，任何情况下浇筑混凝土的温度不得超过90°华氏度(32℃)。骨料和/或混合水应根据需要进行冷却，以使混凝土温度保持在或不超过规定的最大温度。

2.2、应保护混凝土浇筑，防止蒸发速率超过0.2psf (0.98kg/m每小时)。当可能出现塑料开裂问题，特别是开始发生塑料开裂时，承包商应立即采取必要的额外措施保护混凝土表面。如果承包商的措施不能有效防止塑料开裂，则应立即停止铺路作业。

炎热天气下的养护应按照第501-4.13e段进行。

3、施工中存在的问题

在施工中，我们往往很容易忽略混凝浇筑时的，温度控制，正是对这一点的忽略可能诱发了一系列的质量问题，同时为施工过程中带来各项困难点

3.1、混凝土入模后温度过高，会导致混凝土表面出现不规则裂缝，对于FAA规范中提及，在内部区域内带有裂缝的板块。内部区域定义为距离相邻原始横向缝超过6英寸 (150mm)的区域。当存在任何全深度的裂缝或大于路面深度三分之一的裂缝时，应拆除全板。

3.2、混凝土入模后温度过高，会导致出现假凝现象，混凝土表层很快失水发硬，下层的混凝土仍然还比较软，没有凝结。将导致板块内部混凝土疏松，强度达不到设计要求。

3.3、混凝土入模后温度过高，表面失水过快，板面出现孔洞，需要再进行二次填补，且板块质量得不到保障。

3.4、混凝土入模后温度过高，板块成型后，出现快凝现象，这将为下一道工序拉毛造成影响，混凝土表面如果没有充分的砂浆层，将导致拉毛失败，出现光板的现象，从而导致道面板摩擦系数不够。

3.5、混凝土入模后温度过高，将导致塌落度降低，从而为工人的操作带来了难度，需要在较短的时间内完成浇筑，在面对突发情况时，留有的响应和处理时间缩短。

4、问题产生的原因分析

对于混凝土温度过高，通过现场实际观察、试验、分析等方法基本确定为以下几个方面：

4.1、原材料温度高

本工程P501混凝土材料配合比中包含石子、黄砂、水泥、外加剂、水，其中石子采用三级配（4.75-9.5mm、9.5-19mm、19-31.5mm），黄砂采用湄公河河砂，水泥采用Type1专用水泥。搅拌用水采用地下160m深井水，通过不断抽取，储存在20m*20m*1.5m的大型蓄水池中。

通过对拌合站原材料料仓进行温度检测，生成以下数据：

                       表A

由上述数据可以得出：粗骨料的温度随着大气温度变化，基本接近大气温度，不会储存热量，随着骨料粒径的变小，储存热量的能力越强。其中黄砂材料的温度基本在30℃以上，且温度不易随大气温度的降低而降低，储存热量的能力较强。

4.2、室外大气温度高

通过气象调查数据显示，该地区日均最低温度23℃，日均最高温度32℃，全年均降水总量1045mm，全年降水天数102天，且日照时间较长，紫外线指数每日最高达到6级以上，所以在阳光直射下，材料温度上升迅速。

                         表B

4.3、机械做功产生热

本工程设置了4台搅拌站，其中两台180型，两台240型，其中每台站配置4个200吨的水泥罐，共计配备了16个水泥罐，高峰期生产，每日消耗水泥量为400吨，所以水泥罐体内的水泥周转周期为7天。水泥输送至搅拌机内，采用的是有轴螺旋输送的方式，在输送的过程中螺旋尾部的电机的运转带动螺旋的运输，在输送的过程中，螺旋、管壁、水泥之间的快速摩擦也将产生一定的热量，通过测试，此部分输送管道的温度会达到40℃及以上，这部分热量中将有一部分由水泥传递至混凝土中。

5、高温问题的解决方式

5.1、原材料温度控制

粗骨料的温度控制：相对来说较为简单，我们采取的措施是在骨料堆放区，用土工布进行覆盖，并且在拌合前4小时对土工布进行洒水湿润，通过水分的蒸发带走粗骨料的温度

水泥的温度控制：通过测试，水泥在出厂后运输到现场，温度可以达到65℃，水泥的温度会随着储备时间的延长而降低，所以我们要按照现场的施工顺序，每日消耗量，每日送货量等一系列数据来合理的安排水泥进场时间，尽可能的延长水泥的储存时间。

5.2、错峰生产

由原材料测温数据显示在下午7点以后，原材料温度基本在30℃以下（除黄砂外），所以我们将选择在下午7点以后开始生产混凝土

5.3、设备物理降温法

对设备的物理降温法，主要对水泥储存罐体进行包裹覆盖，由于所有罐体，受日间阳光直射，将会导致罐体温度升高，从而影响水泥原材料的温度，通过对水泥罐体采用土工布进行包裹，并且在罐体顶部安装喷淋装置，以水的循环带走罐体表面温度，通过实践得出，在每日的下午五点至下午六点开启喷淋装置，通过一个小时的冷水循环，可以有效的降低罐体的温度10℃左右，从而避免了水泥温度过高的问题。

5.4、加入冰块降温

本工程为考虑降本增效问题，拌合用水采用地下井水施工，在拌合站周边设置了三口水井，并设置了20*20*1.5m的大型蓄水池，为了控制混凝土的出场温度，混凝土拌制时应采取措施控制混凝土的温升，并一次控制含水量，减小塌落度的损失，尤其是针对于干硬性混凝土。

通过表A的数据可以看出，仅仅依靠拌合水是无法将原材料的温度降至32℃以下，所以在进行拌合之前我们需要对拌合用水进行再一次的降温，结合东南亚区域的现有资源条件，通过走访调查得知，由于东南亚地区气候炎热，当地居民对冰块的依赖性很强，同时项目周边的冰工厂有5家，资源保障充足，所以我们采取了简单直接的方式，通过不断地实验得知，在加入40块1*1*0.3m尺寸的冰块，在冰块放置1小时以后，拌合水的温度可以降至20℃以下，以拌合水的温度中和原材料温度。通过多次施工经验总结：在加入40块冰块以后，可以将混凝土的出场温度控制在27-31℃之间。

5.5、混凝土的养护

炎热天气浇筑的混凝土，养护不当，会造成混凝土强度降低或表面出现塑性收缩裂缝等，因此，必须加强对混凝土的养护。在混凝土初凝后，板面干燥后，开始进行第一道养护，喷洒养护剂，养护剂具有良好的保水性，可有效的保持混凝土内部的水分过快的流失。在浇筑完成后，8小时内需要进行拆模，切缝工作，在完成切缝工作后，第一时间进行土工布覆盖和洒水养护。且连续养护。在混凝土浇筑后的1 ~2天，应保证混凝土处于充分湿润状态，并应严格遵守FAA标准规定的养护龄期。

5.6、加强检试验的管理

混凝土质量控制的好坏与试验室的工作是分不开的。首先使用的原材料要符合要求，特别是砂、石材料变异性较大，试验室人员必需按照技术规范的要求，经常取样进行检验，不符合要求的材料严禁使用。试验室必须根据工程结构各部位对混凝土性能的要求进行各项试验。混凝土入模前必须对混凝土坍落度的检验，塌落度符合要求才能入仓。将混凝土理论配合比换算成施工配合比，混凝土配料和计划单按照实验室通知单进行。试验室通过对每一个质控点的分析，及时把各种信息反馈给QAQC部门，发现一个问题,解决一个问题，使生产过程始终处于控制状态。

5.7、其他措施

5.7.1、道路运输保障

在混凝土的运输过程中。对混凝土运输车进行遮盖，防止混凝土在运输过程中温度回升。确保运输道路的路况，保障路况条件良好，随时维护施工线路，确保道路无颠簸，无堵塞，一来减少混凝土的运输时间，二来避免颠簸导致的混凝土离析情况的发生。

5.7.2、降低仓面温度

在混凝土浇筑前，用水湿润仓面和侧模，降低仓面初始温度，以降低浇筑过程中的仓面温度。

5.7.3、资源配备合理

通过合理的配置人力资源、机械资源，混凝土入模后，滑模摊铺机紧跟其后，振捣，搓平，收面合理衔接每一道施工工序，避免在浇筑过程中出现停滞的情况，导致混凝土的温度和强度升高。

6、取得的成果分析

综上所述，在采取温度控制措施后，混凝土的温度均有效的控制在27-31℃，完全符合FAA规范要求，通过混凝土成型后的表观观察，未出现温度裂缝，施工质量得到了有效的保障，同时由于各项标准的严格控制，施工工序合理，现场生产有条不紊的进行，对进度也提供了一定的保障，使得整个工程取得了显著的效果

7、结语

本人根据在东南亚地区的施工经验，叙述了热带季风气候下混凝土施工的一些质量控制的要点，希望给初次在热带季风气候条件或类似气候条件下，从事机场场道混凝土施工工作的同行提供一些参考。

参考文献：

〔1〕Advisory Circular 150/5370-10H：U.S. Department of Transportation Federal Aviation Administration.

〔2〕Advisory Circular 150/5320-6F：U.S. Department of Transportation Federal Aviation Administration.