水工混凝土冬季施工的方法及控制措施

【摘要】本文結合工程施工實例，總結了水工混凝土冬季施工的方法和技術要點，旨在為今后類似工程提供參考。

【關鍵詞】混凝土；施工；控制措施

1、工程概況

北京市永定河城市段生態治理中的骨干工程——“四湖一線”，即門城湖、蓮石湖、曉月湖、宛平湖和循環管線工程。該工程每年以5000萬立方米的再生水，通過循環管線進行循環調配，維持著永定河河道內270公頃的人工水面。治理后的河段，碧波蕩漾、水清岸綠、花草掩映、景致怡人，干涸多年的河床又恢復了勃勃生機，極大地改善了當地的生態環境。

我單位承擔了循環管線及泵站改造的施工，由于施工時間緊迫、任務繁重，不可避免地進行冬季混凝土施工。北京這幾年的冬天，氣溫一般都在零下10℃左右，最冷時，超過零下20℃。因此，冬季混凝土施工，必須在建筑材料、設備選擇、施工方法等方面采取一些特殊的措施。

2、一般規定

根據相關工程施工規范、規程的要求，針對混凝土冬季施工主要有以下約 定：

①冬季施工的劃分：當平均氣溫連續5d穩定在5℃以下或最低氣溫連續5d穩定在-3℃以下時，應轉入低溫季節施工要求。

②混凝土早期允許受凍臨界強度滿足下列要求：一是混凝土不低于7.0MPa（或成熟度不低于1800℃?h）；二是非大體積混凝土和鋼筋混凝土不低于設計強度的85%。

③低溫季節，施工部位盡量集中。已經澆筑完的混凝土，在強度低于10Mpa、成熟度小于1800℃?h時，進入低溫季節之前，必須采取保溫措施，以防混凝土受凍。

④進入低溫季節，施工前先準備好加熱、保溫和防凍材料（包括早強、防凍外加劑），并制定防火措施。

總之，混凝土冬季施工是指當自然氣候條件改變時，及時采取防風、防干、保溫、防凍等技術措施，創造出混凝土得以正常凝結硬化的環境條件。

3、理論解釋

混凝土在負溫作用下，內部水分凍結成冰，體積膨脹，產生的凍脹應力破壞了混凝土內部結構，使混凝土的物理、力學性能遭受到損害，從而引起混凝土的凍害。

①溫度對混凝土強度增長的影響。混凝土的強度只有在正溫養護條件下，才能持續不斷的增長，并且隨著溫度的升高，混凝土強度的增長速度加快。

②凍害對混凝土強度的影響。混凝土遭受低溫凍害時，強度停止增長。當溫度條件恢復時，解凍后的混凝土強度仍然能繼續增長，但其強度則有明顯的降低。主要是因為混凝土澆注后遭受凍害，其內部產生大量微裂紋，將大大降低混凝土的強度、密實性和耐久性。因此，新澆注的混凝土必須防止遭受凍害。

4、技術措施

①混凝土采用商品混凝土，混凝土中加入防凍劑1%，早強劑加入1‰，采取熱水攪拌，保證將混凝土的入模溫度控制在+15℃以上。

②澆注混凝土前，用熱風槍清理模板和鋼筋上的冰雪和污垢。

③搭設保溫暖棚。

④制定詳細的溫度測控方案。

5、施工方法

①混凝土澆筑一般選在一天中氣溫較高的時段，一般在10：00——16：00之間。

②混凝土澆筑完畢后使用不易吸潮的保溫材料立即覆蓋保溫，收倉面覆蓋一層塑料布、一層5cm厚棉被，保溫層搭接牢靠，搭接長度大于30公分。

③在施工過程中，控制并及時調節混凝土的機口溫度，盡量減少波動，保持澆筑溫度均勻。

④在滿足充分振搗的情況下，使每層混凝土鋪料要厚一些，一般控制在50厘米左右，以減少熱量損失。

⑤混凝土澆筑完畢后，外露表面及時保溫。新老混凝土接合處和邊角處做好保溫，保溫層厚度是其他面保溫層厚度的2倍，保溫層搭接長度不小于30cm。

⑥拆模時間及拆模后的保護，滿足溫控防裂要求，嚴格遵守內外溫差不大于20℃或2d～3d內混凝土表面溫降不超過6℃。

⑦混凝土強度除按規定成型試件檢測外，采取無損檢測手段定時檢查混凝土早期強度。

6、溫度監控

①溫度測量。選取的測溫孔應能夠發映混凝土內部的溫度，宜在混凝土構件的不同部位多布置幾個測溫孔，以便從構建的中部、端部、邊緣等不同部位監控混凝土的內部溫度變化情況。應安排專人進行測溫，混凝土澆注完的前三天每2小時測量一次，以后每晝夜測量4次，分別在2:00、8:00、14:00、20:00。及時做好記錄工作，按時畫出混凝土內部、養護棚內、養護棚外3條溫度變化曲線。

②溫度調控。當3條溫度曲線差值超出預定范圍時，及時報告給技術復責人，由技術負責人裁定是否進入溫度調控程序。溫度調控主要是調節養護棚內的溫度或采取噴涂混凝土養護劑等措施，混凝土內外溫差保持在合理范圍內，使混凝土正常水化硬結。

7、循環管線中砼冬季保溫的實際應用

為配合湖區春季調水，循環管線工程的蓮石湖泵站在冬季進行了閥井間60米管線連接施工和蓮石湖配電室施工。

閥井間管線連接的60米的砼全包封施工時將要進入冬季施工，最低氣溫在-5℃左右。砼澆澆筑過程中，要求攪拌站按冬季施工要求攪拌砼，嚴格控制了砼的澆筑溫度。每車均測量砼溫度，控制出機溫度不小于10℃，入倉溫度不小于5℃。澆筑時間設在上午11:00點，下午2:00前澆筑完畢。砼澆筑完畢采用2層塑料布，3層巖棉進行苫蓋，并安排了專人對每天測溫4次。

蓮石湖泵站配電室施工時正值北京深冬季節，最低氣溫已低至零下十幾度。泵站配電室為磚混結構，為保證工程質量，我方采用搭暖棚的方式進行保溫。暖棚為結構外邊線向外5米，高出結構最高點2米，棚里設置火爐，在棚內四角及中間位置懸掛溫度計。砼澆筑完畢進行灑水養護，室溫保持20℃左右。

8、結語

在施工過程中，北京經歷了最低氣溫-24℃，由于采用了充分的保溫、控溫措施，打造出了質量合格的混凝土，追趕了進度、保證了工期，為整個工程的全面竣工創造了條件。