關于港口工程冬季混凝土施工問題探析

摘 要： 隨著經濟建設的迅猛發展，對工程建設的工期要求越來越短，由于工期的緊迫，許多工程都面臨著冬季施工，但在冬季施工中如何保證混凝土施工質量則是十分重要的問題。文章對混凝土產生凍害的原因和主要影響因素進行分析，提出冬季施工的防凍措施。

關鍵詞： 混凝土； 冬季施工； 措施

1 混凝土產生凍害的原因

因為混凝土強度增長主要靠水泥的水化作用，水如果結冰，水化作用就不能有效進行，水化熱也就不能產生，混凝土強度也就不會得到應有的提高。而且水結冰時，體積會膨脹，導致混凝士結構松散破壞。同時由于水泥水化反應所需水份只占水泥重量的25%～30%為了滿足施工和易性的要求，常常將水量加大到50%～70%甚至更大。這樣用水量大大超過水泥水化反應的實際需水量，而且多余的水呈游離狀態存在于混凝土中，游離水越多，孔隙就越多，密實度就越小，因而就會降低混凝土的抗凍能力。況且游離水也會結冰膨脹，使混凝士遭受凍害。

因此，混凝土施工應盡可能在平均氣溫高于5℃的條件下施工。否則應按冬季施工的要求，采取必要的措施加以保護方可施工。以丹東港大東港區碼頭工程冬季施工方案為例。

丹東港地區屬溫帶溫潤地區，季風氣候，四季分明。年平均氣溫8.4℃；年極端最低氣溫-28.2℃（1958年1月4日）。根據歷年的氣象統計，丹東港區從12月到第二年2月底為冬季。根據丹東港區歷年施工經驗，冬歇期約為2.5個月。

混凝土冬季施工，當晝夜平均氣溫低于0℃或最低氣溫低于-8℃時，停止混凝土施工，如工程需要必須進行施工，則向監理工程師提交專項施工方案，詳細說明采用的施工舉措，并取得監理工程師的批準后，方可進行施工。

2 混凝土的冬季施工措施

2.1 混凝土拌制及運輸

2.1.1 原材料控制。（1）本工程冬季砼施工，選用遼寧本溪“工源牌”普通硅酸鹽水泥，標號為42.5號。（2）骨料不采用含活性物質的骨料。本工程砂采用鳳城市大洋河的河砂，經抽樣檢測氯離子含量，符合要求；石子采用東港市當地石子，顆粒級配滿足工程需求。（3）本工程對混凝土有抗凍性要求，為滿足混凝土耐久性要求，并提高混凝土性能，在砼中須摻加引氣型外加劑，本工程外加劑選用沈陽奧博達的AYQ-1引氣泵送劑，該產品檢驗結果符合GB8076-1997《混凝土外加劑》中引氣減水劑的要求，能夠滿足工程的需要。

2.1.2 混凝土拌制。（1）我方從源頭進行控制混凝土的質量，試驗工在混凝土攪拌過程中采取現場監督的辦法，要求攪拌站（攪拌船）嚴格按設計配合比拌制砼，且控制好塌落度。（2）嚴格控制混凝土的出機溫度，綜合考慮氣候條件、材料溫度、保溫方法、運輸過程中熱量損失等因素，氣溫較低時混凝土采用溫度為60℃的水攪拌，攪拌時間比常溫攪拌延長50%，以保證混凝土的澆筑入模時，溫度在10℃以上。（3）混凝土拌制時確保骨料中不得含有冰、雪等凍結物及易凍裂的礦物質。（4）添加外加劑溶液由專人負責，嚴格控制摻量，確保混凝土的含氣量控制在3%-6%，一般在4.3%左右。

2.1.3 混凝土運輸。預制構件的混凝土運輸過程中，商品砼供應站采取必要的保溫措施，如罐車筒體必須用保溫材料進行包裹，以減少運輸過程中的熱量損耗。

2.2 混凝土澆筑

混凝土由汽車泵泵送入模，泵送前由試驗工檢測混凝土的和易性，塌落度不滿足要求，不予使用。混凝土澆筑，采用分層下灰分層振搗工藝，分層厚度為50cm左右，采用直徑70mm型號的插入式振搗棒。加強對振搗人員的管理，嚴格執行技術交底書關于振搗方面的要求。構件頂部混凝土采取二次振搗工藝，以防混凝土的“松頂”現象的發生。混凝土振搗、抹面后表面泌水及時清掉，便于及早進行混凝土收面工作。將澆筑時間安排在氣溫較高的白天（上午）進行。

2.3 混凝土保溫、養護

混凝土收面后及時進行覆蓋保溫，覆蓋保溫時間為持續一周。

2.3.1 預制構件保溫、養護。預制構件保溫、養護采用兩種方案，根據現場情況靈活運用，確保混凝土強度未達到10MPa之前不受到冷激，同時降低混凝土內外溫差，防止混凝土表面出現裂縫。

混凝土收面后立即用“土工布+塑料薄膜+土工布”形成大棚進行保溫，棚內溫度控制在5℃以上，按常規灑水養護。棚內溫度低于5℃時，棚內采用碳爐或電熱器進行加溫，混凝土強度未達到10MPa之前不得拆除模板。

2.3.2 現澆構件保溫、養護。（1）樁帽施工。樁帽施工時，事先在鋼模板背后粘貼50mm厚泡沫板，降低鋼模板的導熱性，為防止潮水沖刷，可用鐵片焊接固定，防止脫落。室外日平均氣溫連續五天穩定低于0℃時，停止施工。（2）現澆梁施工。現澆梁（節點）保溫養護采用預制構件保溫方案。（3）現澆面層。面層混凝土抹面后，及時覆蓋保溫養護：首先覆蓋一層塑料薄膜，其上覆蓋棉被或草簾，再加蓋一層土工布，覆蓋嚴密。土工布上用重物壓好，防止被風吹動掀起，影響保溫效果。

3 混凝土冬季施工的質量保證措施

3.1 材料投入

根據冬季施工的計劃提前準備各種必備材料，覆蓋保溫用的塑料薄膜、土工布、棉被、木方等，在使用前要檢查數量充足及適用。專款購置，建立專用儲存場地，專人保管，材料不得挪作它用。

3.2 質量控制點

冬季混凝土施工過程中，要著重控制一下關鍵工序：（1）混凝土攪；（2）混凝土振搗；（3）混凝土保溫；（4）混凝土養護

3.3 過程控制措施

（1）冬季施工時，每天均需收聽天氣預報，掌握氣候溫度，并設專人作氣溫收聽和觀測記錄，防止寒流突襲。當預報的二日內的日最低氣溫有低于-8℃或晝夜平均氣溫低于0℃時，不得進行砼的澆筑工作。（2）覆蓋保溫的塑料薄膜、土工布、棉被等不得有破損，覆蓋密實，安裝牢固，避免被風吹開。進入冬季施工，即使始終是正溫天氣，也嚴格執行覆蓋保溫措施。（3）混凝土澆筑完成，立即覆蓋養護，養護時的溫度不低于+5℃，試驗工每天定時測量薄膜下（大棚內）溫度，及時采取加溫等相應措施，避免嚴寒天氣凍傷澆筑好的混凝土，充分保證混凝土成品的施工質量。混凝土的允許受凍強度，不低于設計強度標準值的50%或10MPa，必要時延長拆模時間。（4）試塊數量除應根據規定制作外，尚應增加一組與構件同條件養護，用于檢測與構件同條件養護的試塊28d的抗壓強度。經常檢查同條件養護試塊的養護條件是否和施工現場結構養護條件一致。（5）模板和保溫層應在混凝土的強度不低于10MPa時拆除，拆除前應先讓混凝土冷卻下來，與外界溫差不大時方可拆除。當混凝土與外界溫差大于20℃時，拆模后的混凝土須盡快恢復保溫養護；拆除盡可能安排在白天氣溫相對較高的時間進行。

4 混凝土冬季施工的安全注意事項

（1）冬季施工有必要采用防滑、防凍的措施，及時鏟除冰雪，危險地段懸掛相關安全警示標志。（2）推行人性化管理，給施工人員配發手套、鞋、帽等御寒用品，夜間施工人員及值班人員配發棉大衣。（3）雨、雪、大風、大霧天氣停止施工，確保人員、設備安全。（4）水上作業人員必須穿救生衣，施工前眼嚴禁喝酒御寒，配置輔助救援船。（5）現場電源較多，必須設專人負責管理，防止漏電、觸電。（6）加強防火，備足滅火器等消防材料，建立安全防火組織，確定各值班生產的負責人為各級安全防火責任人，確保生產安全。

5 結束語

在目前的經濟快速發展的形勢下，業主為了盡快得到投資回報，對工程的建設周期會要求越來越短，在這種情況下進行冬季施工是不可避免的。事實上，隨著現代科學技術手段的提高，只要在施工方面采取一定的有效措施，冬季施工是可行的，混凝土的施工質量也是可以保證的。