沈陽地鐵某項目冬季混凝土的應用

黑龍江 張智韜

1 工程概況

沈陽地鐵某項目由“一站一區間”組成，呈南北向敷設。合同施工期為18個月，跨整個冬季施工時間段。車站主體為地下雙層單柱二跨島式站臺車站，其中地下一層為站廳層，地下二層為站臺層，車站主體建筑面積為6652m2，出入口通道建筑面積為1318m2，風井風道建筑面積為1857m2，地面出入口、風亭建筑面積為414m2。車站采用明挖法施工。區間全長約為1300.9雙線米，設置2個區間聯絡通道，其中前者兼泵站。本區間線間距約為13m，為單線單洞隧道，在縱斷面上呈“V”形，區間隧道覆土厚度約為9.6m～14m。

2 冬季施工期限的確定

冬季施工實行“雙控制”，當天氣條件符合下述條件任何一條時，即進入冬季施工狀態。

2.1 溫控

根據《沈陽鐵土建工程冬期施工技術要求》當室外日平均氣溫連續5d低于5℃，即進入冬期施工；當室外日平均氣溫連續5d高于5℃時，解除冬期施工。

2.2 時控

根據沈陽區氣候特點，原則上應為2011年10月20日～2012年4月10日，且注意上述時間范圍之外的氣溫突降。

3 冬季施工具體措施

3.1 混凝土的要求

本工程所用砼為商品砼，所用砼的原材料的質量、配合比設計、攪拌時的上料計量和控制、出機溫度和運輸過程的保溫以及保證砼的入模溫度等問題，都需要與商品砼攪拌站提前提出要求，并派專門施工員到攪拌站進行監控。施工中及時通知商砼廠家共同掌握好砼的各項性能，雙方配合，做好砼的冬季施工工作。為了提高混凝土的早期強度，防止混凝土受凍，縮短混凝土達到拆模強度的時間，加快模板周轉周期，項目部決定對冠梁和砼支撐在冬期施工涉及的混凝土均摻入早強防凍劑。

（1）砼配合比的要求：為了盡快提高砼強度的增長速度，應對砼配合比進行適當調整，并摻加早強防凍劑。配合比改變必須事先試配合格方可使用。砼摻加早強、抗凍復合外加劑，一是為了提高砼在覆蓋保溫階段的早期強度，盡快達到砼的受凍臨界強度和拆模需要的強度，二是防止突然降溫時砼受凍，三是為了使砼在撤除保溫以后強度能夠繼續增長。

（2）砼原材料要求：砼配比中水泥強度等級不得低于42.5級，水泥用量不少于300Kg/m3等要求。水灰比控制在0.45左右且不應大于0.55，并加入早強劑。要求攪拌站對砼原材料進行加熱，并采取溫水攪拌等有力措施防止砼熱量散失過快及表面凍結等現象。保證砼運送到工地的出罐溫度在15℃以上，從而保證砼的入模溫度控制在10℃以上，并根據氣溫摻加相匹配抗凍性能的抗凍劑。保證水灰比不大于0.55，從拌和水中扣除由骨料及防凍劑溶液中帶入的水分。為了減少凍害，應將配合比中的用水量降低至最低限度。辦法是：控制坍落度，加入減水劑，優先選用高效減水劑。

3.2 砼的運輸

砼出站后，應及時運到澆筑地點，提前研究好高峰期混凝土的運輸路線，因堵車或其他原因超過混凝土初凝時間，禁止運送工地。在運輸過程中，要注意防止混凝土熱量散失，表面凍結，混凝土離析，水泥砂漿流失、坍落度變化等現象。對運輸用罐車、現場泵車應采取包裹保溫材料，盡量減少運輸過程熱損失，保證混凝土的出罐溫度在運輸過程中，一般每小時溫度降低不宜超過5—6℃。

3.3 商混站各類防凍劑、外加劑的選用原則

防凍劑應選用地鐵公司準入的產品，混凝土施工采用規定溫度為-15℃的防凍劑，可以在最低溫度-20℃以上使用。另要求產品中堿含量和氯離子含量低、不含氨，對鋼筋無銹蝕；對各種水泥的適應性好，混凝土耐久性好，具有防凍、減水、塑化、坍落度損失小等優點，且盡量選用商品混凝土站應用有成熟經驗的產品。

3.4 砼澆筑

（1）砼澆筑前，要清除模板和鋼筋上的冰雪及污垢，尤其豎向構件底部積雪和冰必須在砼澆筑前再次檢查是否清除。

（2）如果使用地泵，砼輸送泵要搭設保溫大棚并用防雨帆布進行外側封閉，內掛厚氈毯，以利于砼保溫，輸送泵管要先包裹厚氈毯，再包一層塑料薄膜。

（3）澆筑完成后，梁、板鋪蓋全部采用塑料薄膜進行保溫覆蓋后，上方用厚氈毯二次覆蓋，確保混凝土不會受凍。

（4）其它砼澆筑技術及要求與本工程砼施工方案要求相同。

3.5 砼負溫養護

（1）溫度控制：通過用溫度計現場進行實際測溫，并形成測溫記錄表，砼的入模溫度控制在10℃以上；砼澆筑后的起始養護溫度不低于5℃，若達不到以上溫度，則要通知商混站提高養護砂子、碎石的預熱溫度以滿足要求，但攪拌水溫不能高于60℃，同時不能大量進行澆水養護，水量掌握宏觀上位濕潤即可。

（2）墻柱模板支設校正后在模板外側掛一層厚氈毯，混凝土澆筑后在墻柱砼上口覆蓋厚氈毯保溫養護。墻柱拆模后立即借助墻上的穿墻螺栓孔在混凝土表面覆蓋阻燃苯板或者厚氈毯，在柱、墻、的陽角薄弱部位木工用模板進行護角處理，并加蓋厚氈毯并密封嚴實。

（3）砼澆筑打毛后應立即在表面覆蓋一層塑料薄膜，然后再覆蓋厚氈毯保溫。使混凝土由攪拌時所攜帶的余熱及水泥的水化熱不致驟然散失，同時也防止水份量散失，從而能蓄熱而維持正溫條件進行養護。并根據氣溫情況增加氈毯厚度加以保溫。塑料薄膜之間及厚氈毯之間相互搭接200mm，對邊、棱角部位的保溫在墻、柱鋼筋縫隙處塞棉毯，以起到保溫作用。

3.6 砼的拆模條件

（1）墻柱豎向構件：當混凝土冷卻到5℃，且超過臨界強度并滿足常溫混凝土拆模要求時方可拆模（混凝土溫度通過事先埋設測溫孔，并通過溫度計來測定），必須保證砼表面與大氣溫差不得超過20℃。

（2）混凝土測溫孔的留置方法

測溫孔一般選擇溫度變化大、容易散失熱量、容易遭凍結的部位，本工程梁測溫點設置在梁中。板的位置在1/2板厚。柱測溫點位置在柱頭與柱底1600mm各設置一個，與柱面成90°角，墻頂、墻底1600mm各設置1個測溫孔。柱、墻上部測溫孔距柱頂、墻頂300mm，柱上測溫孔深為二分之一柱寬、墻上測溫孔深10cm。墻、柱、梁、板測溫孔采用預埋空芯φ10PVC管，PVC管在合模前采用鐵絲與相應鋼筋綁扎牢固，防止混凝土澆筑時管位置偏移（管兩端均進行封閉，其中朝外一端采用膠帶封閉，防止混凝土澆筑時堵塞鋼管，拆模后將外側膠帶撕開后進行混凝土測溫）。

（3）測溫方法和要求

本工程采用玻璃液體溫度計的測溫方法。

測溫時按測孔編號順序進行，測溫計插入測溫孔后，堵塞住孔口，留置在孔內3～5min，然后迅速從孔內取出，使溫度計與視線成水平，仔細讀數，并記入測溫記錄表，同時用保溫材料將測溫孔按原樣覆蓋好。

本工程混凝土摻加了早強防凍劑，混凝土在達到臨界強度以前（4-5MPa，臨界強度以現場同條件試塊強度為準。）每隔2小時測溫一次，混凝土達到臨界強度以后，每隔6小時測溫一次。

（4）梁、板結構：梁、板模板在混凝土強度達到設計強度的100%后方可拆除。

（5）模板和保溫層，應在混凝土冷卻到5℃后方可拆除。當混凝土與外界溫差大于20℃時，拆模后的混凝土表面，應臨時覆蓋，使其緩慢冷卻。未完全冷卻的混凝土有較高的脆性，所以結構在冷卻前不得遭受沖擊荷載或動力荷載的作用。