水利工程冬期混凝土施工研究

宮東平

（鄭州水務建筑工程有限公司，河南 鄭州 450000）

0 引言

水利工程是我國基礎設施建設的重要組成部分，工程規模大、成本耗費高、質量要求嚴格，為了保證水利工程能夠具備度汛條件或在灌溉期前投入使用，進行冬期施工往往不可避免。在水利工程中受低溫氣候影響最大的是混凝土施工，其原因不僅是由于冬季混凝土本身質量要求高、施工技術復雜，最主要的因素是由于受到凍融循環作用的影響。在實踐工程中，如果對凍融循環認識不清，采取的防治措施不當，就會造成質量事故，對國家和人民的生命財產造成不可彌補的損失。以下結合本人在水利工程中的工程實踐對水利工程冬期混凝土施工要求和質量控制要點進行分析，然后針對嚴寒條件下對混凝土的養護進行了深入的研究，并介紹了養護管理中養護期和溫度管理的相關內容，總結了冬季混凝土養護的方法及其施工技術，供同類工程參考。

1 概述

在冬季進行混凝土施工時，水泥與水的化學反應，在低溫條件下進行緩慢，溫度在4～5℃時尤其如此。因此，在寒冷的冬季進行混凝土施工對工程的影響是非常大的。新澆筑的混凝土對溫度非常敏感，在低溫條件下，混凝土強度的增長要比常溫慢很多。如果溫度在4℃以下，尤其當溫度降至0.5～2℃時，混凝土中的水分會開始膨脹，這對于新形成混凝土結構會產生永久性的損害。如果混凝土的溫度降至水的冰點以下，由于結冰的水沒法和水泥結合，在混凝土內水化反應會停止，所產生的新復合物就會大為減少。一旦凍結時，不但是水化作用不能進行，其后即使給以適當的溫度養護，也會對強度、耐久性、抗滲性等性能帶來不利的影響。因此，在混凝土凝結硬化初期，當預計到日平均氣溫在4℃以下時，必須采取適當的方法保護混凝土，確保混凝土不受到凍害。

2 水利工程冬期混凝土施工要求

2.1 混凝土拌和時應對原材料進行加溫防護

對于摻防凍劑混凝土用的原材料，應根據冬天氣溫不同進行適度的加熱處理?；炷涟韬蜁r，各項材料的溫度滿足拌和所需的溫度，為滿足拌和溫度，材料分別進行加熱。首先加熱水（采用鍋爐蒸汽加熱），若溫度仍然達不到要求的溫度，再進行集料加熱（炒料），水泥只保溫，不加熱。材料加熱的溫度要求：拌和水最高溫度80℃，骨料60℃。

2.2 混凝土配合比和坍落度控制

冬期攪拌混凝土時，帶有冰雪和凍結團塊的骨料不允許使用。嚴格控制混凝土的配合比和坍落度；在投料前，先用熱水沖洗攪拌機，投料的順序為骨料、水泥，攪拌，再加水攪拌，攪拌時間較常溫時延長50%，達到2.5～3min?；炷恋某鰴C溫度不低于10℃，入模溫度不低于5℃。

2.3 加強混凝土運輸設備保溫防護

冬期混凝土由預拌點運輸到工地的運輸時間應控制在半小時之內，混凝土攪拌車在運輸混凝土的過程當中，要混凝土倉體上要覆蓋保溫膜，以保證運輸過程當中減少熱量的散失。在砼裝倉以后，要盡快的運至澆筑倉面進行澆筑，減少運輸過程當中的時間，同時盡量減少裝卸次數。

2.4 混凝土冬季施工外加劑的選擇

在混凝土冬季施工時，可根據水泥的標號及水灰比，可在拌和時加入早強劑，在溫度低于-5℃時，可考慮加入防凍劑(根據氣溫情況確定)。

2.5 混凝土澆筑前的倉體防護措施

在每倉混凝土澆筑前，在倉段四周搭建圍護欄，用三色布圍護好。混凝土收倉后，在倉頂立即覆蓋人字形三色布，并與四周圍護聯為一體。三色布搭接段用透明膠布貼好，防止透風，避免混凝土因風失水。

在每個倉體不能一次澆筑完成，需要進行二次澆筑的倉面，在鑿毛后要清除倉面的臟物及雜物，在對鑿毛后的工作面進行灑水濕潤時不能太早，最好在混凝土澆筑前的幾分鐘進行，對于潤倉的水要進行加溫，最好是沸騰的水，效果更好。

2.6 混凝土澆筑時間的選擇

冬季進行混凝土澆筑應利用一天內氣溫較高的時段澆筑混凝土，和臨近氣象臺建立熱線聯系，及時掌握氣溫變化情況，當白天8:00～17:00 期間氣溫高于5℃時，方安排澆筑混凝土，確保混凝土的出料溫度和入倉溫度均大于5℃。

2.7 采取合適施工工藝防止裂縫產生

混凝土進行澆筑前，應將模板與鋼筋上的污物與冰雪清除干凈，切不可用蒸汽進行直接融化模板與鋼筋上的冰雪，防止出現再度結冰現象。同時，遵循“快澆快蓋”原則，盡量縮小工作面，以減少熱損失。另外，混凝土完成澆筑后，應在易凍部位加強保溫防凍處理，可布置適當測溫孔以測定混凝土的溫度。一般在達到抗凍臨界強度時，每2 小時進行一次測定為宜。

冬季混凝土施工過程中，應采取合適的溫控措施將混凝土內外溫差控制在25℃范圍內，同時應盡量結合水利工程特性設計出水化熱較低的混凝土配合比和澆筑方案；應選擇放熱量較低的水泥，以減少水泥用量來達到降低混凝土絕熱溫升的目的；根據基礎工程物理、化學、地質等特性合理摻入輔助外加劑、摻和料等，以改善水利工程澆筑混凝土的和易性和強度。

為確保水利工程大體積混凝土冬季施工的澆筑質量，混凝土應分層進行澆筑，層與層間混凝土必須在初凝前，且滿足溫控要求下澆筑接合并振搗密實。

2.8 溫度控制措施

混凝土與水泥水化放熱導致的升溫有著直接的關系。因為升溫后的降溫會減少混凝土的容積，若容積減少被基層限制就會形成拉抻應力，一旦拉伸應力超過混凝土本身的拉伸強度，就會導致裂縫的產生。因此，在冬季進行水利工程混凝土施工時必須要做好溫控措施。常用的溫控方法有：冷管法、使用低發熱水泥、控制混凝土澆筑速度以及保溫養護等。其中，冷管法是降低混凝土硬化時升溫量，達到控制降溫速度的一種方法?？稍诨炷恋臐仓雍厦嫔?，每間隔1.5m 設置管道，混凝土澆筑完成后，向管道內供給冷卻水以控制溫度的上升。

3 混凝土澆筑后的防護措施

3.1 常規防護

混凝土澆筑后應立即覆蓋塑料薄膜，上部再覆草袋、棉被等保溫材料，保溫材料的敷設原則為：一般情況下0℃以上鋪一層；0℃以下鋪二層或三層；大體積混凝土澆筑及二次抹面壓實后應立即覆蓋保溫。一般工程上采用多層防護。

3.2 養護液防護

按規范要求，模板拆除后，首先將混凝土表面進行清理干凈，然后用刷子將養護液均勻涂于混凝土表面一遍，不遺漏，嚴格保證按一個方向涂刷一層。間隔約1 小時（根據氣候條件確定，以涂刷的養護劑表面不粘手為準），再垂直于第一遍方向涂刷第二遍。涂刷第二遍后用土工布包裹建筑物。同時適當灑水加強早期養護。

3.3 暖棚養護

（1）聚乙烯薄膜張貼后，在四周模板外側及倉頂覆蓋一層4mm 厚土工布，起保溫作用。當氣溫低于5℃時，在每孔渡槽內中間位置放置兩臺煤爐取暖，在倉頂設置9～12 盞碘鎢燈取暖，保證混凝土面、模板面溫度高于5℃。

（2）混凝土終凝72 小時后，用混凝土回彈儀每天檢測兩次混凝土強度，當混凝土強度達到設計強度的70%時，停止取暖，并安排拆模。

（3）溫度觀測：施工期間，按以下方法進行溫度觀測

外界氣溫每天觀測四次，分別在8:00、11:00、14:00、17:00 時觀測；暖棚內氣溫每四小時觀測一次，根據觀測情況調整暖棚內溫度。

4 結束語

按照水工混凝土施工規范，在日平均氣溫連續5d 穩定在5℃以下或最低氣溫連續5d 穩定在-3℃以下時，按低溫季節施工。在冬季進行混凝土施工時一定要做好冬期混凝土施工的防治措施，要根據水利工程的具體情況和工程特性，采取不同的冬季施工質量控制措施和溫控體系，保障混凝土結構的可靠性，從而最終保證水利工程質量。

［1］JGJ104-97 建筑工程冬期施工規程[S].北京:中國建筑工業出版社，1998.

［2］邱云力.淺談水利工程混凝土冬季施工技術[J].建材發展導向（下），2011(4):134-135.