談混凝土冬期施工技術及質量控制措施

張漢斌

(河北宣化鋼盛建筑安裝有限責任公司，河北張家口 075100)

北方地區冬期較長，天氣寒冷，適合施工的季節較短。為了提高經濟效益和社會效益，經常需要延長施工期，即經常在冬期進行混凝土的施工。為了保證混凝土的施工質量，必須采用行之有效的冬施方法確保混凝土施工質量。本文以鋼盛建安公司所承建的宣化鋼鐵公司新2號2500 m3高爐礦焦槽工程施工，探討有關冬期施工混凝土時，如何保證工程質量。

1 混凝土凍壞原因分析

本文所指的混凝土凍害是指混凝土澆筑后，在養護硬化期間受凍，混凝土的結構受到無法修復的損害。一般認為其凍壞的主要原理為混凝土在凝結硬化過程中，混凝土中還沒有參與水泥水化作用的水由于受到低溫而結冰體積膨脹而引起的，這種損壞降低了混凝土的力學性能，降低耐久性，有的甚至留下了工程隱患，其中影響最大的是混凝土抗壓強度。這種凍害主要是由于施工方法選擇不當造成的，這在混凝土冬期施工中是非常值得注意的問題。

2 冬期施工作業條件及施工準備

1)該工程地處華北北部，根據當地政府部門要求，每年10月30日至次年的3月15日為冬施期，文中列舉的宣鋼新2號2500 m3礦焦槽工程:采用混凝土筏板基礎，主體為高25.3 m的混凝土框架結構，分為4層，依次為 4.5 m，8.3 m，14.46 m 及25.3 m以下料倉部分。本工程2009年10月8日開工，在筏板基礎施工完畢后，開始4.5 m平臺施工時氣溫達到冬施規程要求，開始安排冬施。2)做好施工前的各項準備工作:冬季混凝土施工時，由于外部環境溫度比較低，對于混凝土的強度和耐久性有極大的損害，因此在施工前，必須進行充分的準備，包括施工計劃的準備和施工技術的準備。a.有關施工計劃的準備。冬季混凝土施工與正常溫度下施工組織計劃中，最重要的一點是特別要注意保溫，因此在原來的施工計劃中要充分準備一些保溫的措施，如在混凝土施工前，設置一些圍護結構，將水泥、鋼筋等存放在圍護結構內，必要時應安裝暖爐以保溫，需要采用熱水拌混凝土的應準備加熱水設施等，準備一些覆蓋物如草簾等。在施工前的技術交底工作中，要特別注意交代保溫等措施。為保證冬期施工質量，對預拌混凝土或商品混凝土廠家提前冬施告知，使其從生產到運輸直至澆筑均采取相應的冬季保溫措施，以達到混凝土冬施質量標準。b.有關施工技術的準備。保證冬季混凝土的施工質量，在施工技術方面采用一些相對成熟的技術措施，采用一些先進外加劑、防凍劑等措施，在施工程序、養護措施等方面要有先進實用的措施準備。

3 重點工序的工藝操作

文中著重就混凝土現場澆筑和養護以及質量控制簡述如下。

3.1 混凝土的澆筑

首先采取運輸時的保溫措施(罐車加外保溫罩)確保入模溫度不低于15℃，其次是混凝土初凝后立即加以覆蓋以達到蓄熱養護。澆筑前要清除模板、鋼筋上的冰雪和污物。已澆筑部分的混凝土溫度不得低于10℃～15℃，混凝土表面覆蓋塑料布、草簾子并接通蒸汽養護，混凝土澆筑時，用于混凝土養護的塑料布和草簾子應做到隨打隨鋪，利用混凝土自身蓄熱和外部接通蒸汽進行養護。本工程在澆筑完平臺后，立即覆蓋3層塑料布加1層草簾，然后接通蒸汽，養護效果相當理想。

3.2 混凝土的質量控制

3.2.1 測溫

混凝土的測溫必須在混凝土入模前開始，測溫方法如下:各區分別繪制測溫孔布置圖，每個孔都要有編號。測溫孔應布置在有代表性、溫度變化大、易冷卻的部位。測溫孔的深度為混凝土厚的一半。設立專職測溫員。混凝土入模后24 h內，每隔2 h測溫一次，25 h～72 h每隔4 h測溫一次，72 h至最后每隔8 h測溫一次，每次測溫都要準確記錄當時的溫度，每次測溫后的原始記錄都要保留。當溫度變化突然異常時，測溫員要及時向項目部匯報，以做及時處理(詳見附表4.5 m平臺混凝土冬期施工測溫點分布簡圖及部分記錄)。

3.2.2 混凝土的試塊留置

根據《建筑施工規范》要求混凝土試塊每100 m3(澆筑混凝土量超過1000 m3以上每200 m3)或一個部位要留置試塊4組，其中:第一組:標養28 d，用以檢查評定混凝土的強度等級;第二組:同條件養護，用以檢驗混凝土受凍前或溫度低于防凍劑規定溫度前是否達到臨界強度;第三組:同條件養護，用以檢驗常溫養護28 d的混凝土強度;第四組:同條件養護，用以確定拆模日期。

3.2.3 混凝土的養護

冬期施工中做好混凝土養護工作尤為重要，養護工作不到位整個混凝土施工將功虧一簣。本工程采用蒸汽加熱養護加暖棚法，首先采用擋風保溫性能比較好的材料對建筑物周圍腳手架外側進行封閉圍裹，本工程采用3 m×4 m定制棉被進行全封閉，在內部頂板均布管道通蒸汽養護。經過28 d的測溫記錄顯示，溫度均在8℃～10℃范圍內，充分滿足了混凝土強度增長的環境溫度。本工程混凝土表面使用保溫材料為草簾加塑料布。

該工程外部加溫措施:由主蒸汽管道設分汽包，引出蒸汽分管，蒸汽分管向上通至4.5 m平臺板底，再設分汽包分管沿板底水平延伸，每2 m～4 m設置一個蒸汽分管，板底蒸汽分管間隔500 mm設置噴氣孔，保證混凝土各個部位的溫度均勻。每跨結構再設置火爐2個，設置在框架邊側，以解決邊側混凝土蒸汽不足溫度偏低的狀況。混凝土蒸汽養護溫度達到70℃，恒溫時間保持48 h，其強度可達到100%，經過12 h左右的養護，其強度可達到60%。加溫布置圖見圖1。

圖1 加溫布置圖

4 效果及結論

在4.5 m平臺混凝土施工完后，為了檢測混凝土養護效果，特留置5組同條件試塊。同條件試塊分別在齡期3 d，7 d，14 d，21 d，28 d時進行試壓，將統計數據標準養護條件下的數據進行比較，繪制強度—齡期曲線圖，如圖2所示。

圖2 混凝土冬期蒸汽養護對混凝土強度的影響

從圖2可以看出，混凝土冬期養護在初期增長速度較標準養護條件下稍慢，但該曲線基本與其他季節現場自然養護曲線基本重合，表明所采用冬季蒸汽養護措施有效。本工程在綜合蓄熱法的基礎上，加熱養護所用蒸汽為就近接引的甲方生產余汽，不用鍋爐燒水，再輔助以暖棚法遮擋風雪，并用燃煤爐提供一部分熱能，為混凝土強度增長創造了良好的濕熱環境，在保證了施工質量的同時，與以往傳統單一的冬施方法比較，在滿足施工要求的前提下，能夠盡可能兼顧各種方法的優點，有效地減少熱損失，最大限度地利用熱能并因地制宜地使用熱源蒸汽，節約能源，經測定本工程的冬期施工費用比傳統方法節約近25萬元。

總之，冬季混凝土施工難度大、重點多，這就要求施工單位必須精心組織設計，合理安排施工，從施工技術和計劃上要充分考慮冬季低溫環境影響的不利情況，加強保溫措施，從而提高混凝土的強度和耐久性，保證施工質量。

［1］馮斌進.冬季施工保證措施［J］.山西建筑，2011，37(2):105-106.