談冬期混凝土施工方法

祁永濤

（中鐵七局集團 鄭州工程有限公司，河南 鄭州 450009）

1 冬期施工特點

1.1 冬期混凝土特點

0-4℃時，凝結時間比15℃延長3倍；溫度降到0.3-0.5℃時，混凝土開始凍結后，反應停止；溫度降到-10℃時，水化反應完全停止，混凝土強度不再增長。再負溫條件下，混凝土中的水結冰，體積增加，硬化的砼結構遭到凍脹破壞。

1.2 冬期施工安全、質量風險較大，施工成本投入高，施工生產效率低下

冬期施工由于施工條件及施工環境不利，是工程質量事故的多發季節，尤其以混凝土工程居多。工程質量事故出現的隱蔽性和滯后性，及時工程是冬天施工的，質量問題大多在春天開始暴漏，因而給質量事故的處理帶來很大的難度，輕者進行重新修補，嚴重的需要返工處理，不僅給工程帶來經濟損失，還影響工程的使用壽命。

2 冬期施工準備

施工之前，落實好冬期施工必備的有關工程材料、防寒物資、能源和機具設備，如拌和站燒水用的鍋爐、水箱、管道、煤爐、煙囪、攪拌棚和暖棚搭設用的棚布、棉被、草席、普通溫度計、內埋式溫度計等，并進行供熱鍋爐、管道的安裝調試工作。結合所施工項目從施工方法、施工工藝、每道工序上合理安排施工。對各項設施和材料，事先作好防雪、防凍等防護措施。

3 混凝土工程冬期施工措施

3.1 原材料控制

①水泥:選用普通硅酸鹽水泥配制混凝土，且對水泥進行保溫存儲。

②骨料:粗、細骨料必須置于防雨雪的棚里，保證骨料清潔，不得含有冰雪及凍塊。粗、細骨料拌和前必須置于暖棚內，棚內升火爐，溫度不低于5℃。

3.2 混凝土拌和及運輸

混凝土運輸采用混凝土罐車運輸，在混凝土罐上包裹保溫材料，防止運輸過程中熱量損失。

運輸中的溫度損失用下式計算:

式中:

T2——混凝土運輸至澆筑時的溫度(℃)；

T1——混凝土拌合物出機溫度(℃)；

t1——混凝土運輸至澆筑的時間(h)；

n——混凝土轉運次數；

Ta——混凝土拌合物運輸時的環境溫度(0)；

α——溫度損失系數，取0.25。

根據當時測溫情況,對混凝土的出機溫度及保溫材料進行調整,要求混凝土出攪拌機的溫度不低于10℃，入模溫度不低于5℃。

①可采取拌和用水加熱的辦法保證混凝土的溫度，水的加熱溫度不高于80℃。攪拌時先投入骨料和已加熱的水，充分攪拌后再投入水泥、礦物摻和料、外加劑等，當拌制的混凝土出現坍落度減小或發生速凝現象時，重新調整拌和料的加熱溫度。攪拌時間一般較正常溫度下延長50%左右。

②混凝土在其抗壓強度達到設計強度的30%前不得受凍，當混凝土抗壓強度未達到5MPa前，也不得受凍。

3.3 混凝土澆筑

①混凝土澆筑前，要清除模板及鋼筋上的冰雪和污垢。混凝土入模前，采用專用的設備測定混凝土的溫度、坍落度、含氣量及泌水率等工作性能；保證混凝土的入模及入孔溫度不得低于5℃；開始養護時的溫度不得低于5℃，細薄截面結構不得低于10℃。

②存在新、舊混凝土施工縫時，當舊混凝土面和外露鋼筋或預埋件暴露在冷空氣中時，對距離新、舊混凝土施工縫1.5m范圍內的舊混凝土和長度在1.0m范圍內的外露鋼筋或預埋件用塑料包裹，棉氈覆蓋保溫。

③設置專人對混凝土的澆筑及養護期間的環境溫度、混凝土澆筑時的入模溫度隨時進行檢測，檢測結果作好記錄。混凝土冬期施工時除按規定制作標準混凝土試件外，還要根據養護、拆模和承受荷載的需要，增加與結構同條件養護的試件不少于2組，混凝土由與其同條件養護的混凝土試件的強度來確定撤除養護的時間，混凝土的抗壓強度達到設計強度的30%及5MPa后再撤除養護。

④混凝土澆筑采取分層連續澆筑，分層厚度40～50cm，不得小于20cm，并盡量縮短每層澆注的分段長度，減少混凝土的散熱面并及時覆蓋保溫。

⑤大體積混凝土冬期施工，應防止砼內部水化熱過大。為防止混凝土內外溫差過大，混凝土表面應以保溫材料覆蓋，并預留測溫孔或埋設測溫片，加強測溫監控，作好中心溫度、表面溫度和環境溫度的記錄。

⑥混凝土采取在每天溫度較高時進行澆注，不得直接灑水養護，采用噴涂養護劑或采用保濕增濕措施養護。

3.4 墩臺及涵身保溫及養護

①墩臺及涵身在混凝土澆筑前，先在鋼模外側緊貼模板密裹保溫材料保溫，墩臺及涵身四周用鋼管搭設暖棚骨架，混凝土澆注完成后，用棚布或彩條布罩住墩身形成暖棚，可在棚內升火爐加溫。棚內掛溫度計，棚內溫度不低于5℃，派專人看管火爐并檢測混凝土溫度和環境溫度。

②墩臺及涵身混凝土在養護期間的養護溫度每晝夜定時檢查4次，室內外環境溫度每晝夜定時定點檢查4次，升溫和降溫期間每小時測1次，恒溫期間每兩小時1次。保證每小時的降溫不大于5℃。若有較大幅度的降溫時，必須及時采取保溫措施。

③墩臺及涵身混凝土強度達到規范要求的抗凍強度后方可拆模，混凝土與環境的溫差不得大于15℃，以防止混凝土表面冷卻過快，產生收縮裂紋。混凝土拆模后密裹一層中厚塑料布進行保溫處理，防止冷風直接對其進行侵襲，包裹時間自拆模后不得少于21天。

④養護完成當溫度仍在0℃以下時，待混凝土冷卻至5℃混凝土且與環境的溫差不大于15℃，可以拆除暖棚。暖棚拆除后，要檢查墩臺頂是否密封，嚴防冰雪、雨水進入墩頂預留螺栓孔內發生凍脹造成墩柱開裂，包裹蓄熱保溫保濕，以確保混凝土強度，墩臺身必要的濕度。

3.5 梁體保溫及養護

①本項目預制梁均在梁場內進行預制，在預制場內設置標準蒸汽暖棚進行防寒保溫。

②梁體預應力孔道灌漿必須保證在正溫下進行，其強度達到25MPa前不得受凍。預應力孔道壓漿漿體要求不泌水，適當早強。漿體攪拌時，適當控制水溫，水預熱溫度不能影響到漿體稠度及其他性能。

③跨南水北調大橋懸臂現澆連續梁混凝土養護采用電壓鍋爐蓄熱法，施工前搭設暖棚，暖棚頂面與側面一邊相連，另一邊可開可合，利于澆注施工，頂面每跨為一單元，施工完一跨后及時覆蓋，再卷開另一跨進行施工，以此類推進行。暖棚采用中厚塑料布外包土工合成保溫被進行，四腳用砂袋壓實，保證密閉，暖棚內采用電壓鍋爐進行加熱，提高保溫效果。

④混凝土澆注前在梁體內設置測溫片，測溫片布置在連續梁主跨墩頂左右兩米各設一處，橫向布置在底板混凝土最厚部分的芯部，合計設置八處。在混凝土養護期間，對已澆注混凝土進行溫度監控，及時測量混凝土芯部溫度、表層溫度及環境氣溫，每日4次，（早6點，中午12點、下午18點、晚24點）并做好測溫記錄，并根據混凝土溫度和環境參數的變化情況及時調整養護制度。

⑤梁體施工選擇較好的天氣、氣溫較高的時段進行，拆模時也選擇每日的10點到14點進行。

3.6 混凝土試塊的留置

冬期施工期間多做兩組同條件養護試塊，一組用來測定混凝土受凍前的臨界強度，另一組用作28d的強度測試，試塊應在澆筑現場取樣制作，試壓前，試塊應放在有正溫條件的房間內，解凍后再進行試壓，停放時間約 6～12h。

4 結束語

由于季節性的特點，混凝土工程冬施期間除按照常溫的施工要求外，還應檢查外加劑的質量和摻量；水和骨料加熱溫度；混凝土出機入模及養護過程中的溫度。設專人測溫，詳細做好測溫記錄工作，整理歸檔。嚴格控制混凝土拆除溫度和拆模時間，模板及混凝土的保溫覆蓋要及時有效。這樣才能保證冬期混凝土的施工質量，從而保證整個工程的施工質量。