敦化巷晉安兩道口箱構混凝土施工技術

張志誠

(太原市市政公共設施管理處，山西太原 030002)

石太客運專線動車組投入營運后，為保證高速鐵路通行安全，將太原市火車站以北的敦化巷及晉安道口兩處平交道口全部封閉，在鐵路線下做通道形成立體交通。而敦化巷和晉安道口受鐵路方施工進度的影響，兩個道口的箱構分別在不同的季節施工，于是造成施工時敦化巷箱構混凝土“怕熱”，晉安道口箱構混凝土“怕冷”的情況。施工項目部針對不同結構形式、不同氣候條件的混凝土施工也采取了不同的措施，從而保證了兩道口箱構混凝土施工質量。

1 敦化巷箱構混凝土施工

1．1 工程概況

敦化巷箱構的頂板厚度為100 cm，底板厚度為110 cm，側墻厚度為90 cm，結構總高度為7．6 m，總寬度為15．3 m，總長度為22 m，為封閉、平置的箱式結構。混凝土強度等級為C40，抗滲等級S8。基坑開挖深度10 m有余，有地下水，復合地基采用碎石樁加1 m厚片石褥墊層，0．2 m素混凝土墊層。混凝土施工日期為2009年4月末，當時白天最高溫度18℃。

1．2 確定敦化巷箱構按大體積混凝土施工

我國《混凝土結構工程施工及驗收規范》認為，建筑物的基礎最小邊尺寸在1 m～3 m范圍內就屬大體積混凝土，而國外有觀點認為結構斷面最小尺寸在80 cm以上，同時水化熱引起的混凝土內最高溫度與外界氣溫之差預計超過25℃的混凝土，稱之為大體積混凝土。也有說是容易由溫度收縮應力引起裂縫的結構通稱為“大體積混凝土結構”。而敦化巷箱構也可以歸為大體積混凝土，為了避免大體積混凝土結構在水泥水化熱作用下升溫和隨之而來的降溫過程中產生裂縫，項目部組織施工時就要把混凝土“怕熱”的問題解決好。

1．3 防止溫度裂縫的措施

制定合適的允許溫差，采取合適的保溫措施。在施工期間對混凝土采取溫度控制，就是控制混凝土的內外溫差不大于25℃，以減小早期溫度應力;還得防止溫度陡降，將溫度陡降的容許值定為10℃，所以在混凝土入模后及時將箱構所有外露面用彩條布和土工布覆蓋以保溫，從而防止內外溫差過大。

采取適當的溫度控制措施。提前要求商品混凝土廠家選用水化熱較低的礦渣硅酸鹽水泥;減小水灰比和水泥用量，使用減水劑、加氣劑、塑化劑;降低混凝土的入模溫度;控制混凝土澆筑層厚度，適當減緩澆筑速度以利降溫。

加強混凝土施工操作管理，保證混凝土達到設計強度，從而提高混凝土的抗裂性能。

嚴密監測混凝土內外溫度。測溫采用在板中預埋封底鋼管的方法，埋置深度分別距板底10 cm和距板頂50 cm，測溫采用普通玻璃管溫度計。嚴格控制混凝土的內外溫差不超過25℃。

控制拆模時間。根據測溫結果，若混凝土拆模后的表面溫度或大氣溫度與混凝土內部溫度差小于25℃，即可拆模;若降低后的表面溫度或大氣溫度與混凝土內部溫度差大于25℃時，不僅不能拆模，還應采取模板上覆蓋保溫材料的保溫措施，減小溫差。

2 晉安道口箱構混凝土施工

2．1 工程概況

箱構長度為22 m，頂板厚度為50 cm，底板厚度為60 cm，3堵側墻厚度均為50 cm，箱式結構總高度為5．4 m，總寬度為13．636 m，混凝土強度等級為C40，抗滲等級S8，基坑開挖深度7 m有余，有地下水，地基采用1 m厚片石褥墊層，0．2 m素混凝土墊層。混凝土施工日期為2009年12月初，當時白天最高溫度4℃，夜間最低溫度－10℃。

2．2 確定采取綜合蓄熱法組織施工

冬期混凝土的施工關鍵在于保證混凝土在達到臨界強度以前不遭冰結，或保證其內部的自由水不凍結。也就是說晉安道口箱構混凝土“怕冷”。綜合蓄熱法就是利用高效能的保溫材料對混凝土構件進行保溫，利用對混凝土的原材料進行加熱及水泥水化的熱量，摻外加劑以及對混凝土進行短時加熱養護等措施，使混凝土在凍結之前達到所需強度的方法。在當時氣候條件下，項目部聯系施工現場實際情況確定采取綜合蓄熱法的混凝土冬季施工方法。保溫材料選用下一步道路施工養護時可重復使用塑料彩條布和草簾子;加熱養護設備選用電暖氣，取其比火爐環保安全，也可重復使用或另作他用的優點;防凍劑選用－15℃的防凍劑。

2．3 控制商品混凝土到場質量

要求混凝土優先采用水化熱較高、在低溫下強度增長較快的普通硅酸鹽水泥配制，最小水泥用量不少于300 kg/m3，水灰比不大于0．6，控制坍落度以減少拌合用水量。

要求混凝土中摻用非氯鹽類防凍劑，其受凍臨界溫度控制在－15℃以上，允許摻用非氯鹽類早強劑及早強減水劑，防止氯鹽銹蝕鋼筋。要求拌制混凝土所采用的集料應清潔，不得含有冰、雪、凍塊及其他易凍裂物質，在摻用含有鉀、鈉離子的防凍劑混凝土中，不得采用活性集料或在集料中混有這類物質的材料。拌制混凝土所用的砂、石、水等均應保持正溫。為保證出罐溫度，拌合用水和骨料可以加熱。水泥只能保溫，不得加熱。為了保證混凝土的和易性、流動性，可延長拌合時間，一般比常溫時延長50%。

要求混凝土在運輸前，混凝土廠家提前選擇最佳運輸路線，盡可能縮短運輸時間，罐體采取保溫措施，確保在混凝土到場溫度與規范規定的入模溫度(+5℃)之間有充足的溫度余量。

2．4 做好施工現場各項準備工作

項目部在施工期間密切關注天氣預報，掌握氣象變化趨勢，選擇晴朗、無風且溫度較高的白天作為混凝土澆筑時間。準備充足的混凝土施工機具設備和施工人員，分工明確、責任到人。

現場提前準備好滿足現場計劃用量的干燥草簾子、彩條編織布、2．0 kW有效控制面積在18 m2～20 m2的電熱器20個。在鋼筋、模板驗收合格后，澆筑混凝土之前，將箱構東西兩側洞口用路1層彩條布內掛3層草簾子(彩條布與3層草簾子用綁絲連接)的方式進行封閉，確保洞內封閉嚴密不透風。同時，將南北兩側側墻外側墻頂部與基坑邊坡土體銜接處開口也用1層彩條布與3層草簾子結合的方式預先進行封閉，形成暖棚。

混凝土澆筑前在已圍護封閉好的箱構兩孔內安裝20臺電熱器(每孔10臺)進行內部加熱，從而保證混凝土在澆筑時施工縫處混凝土結合面、鋼筋有不低于+5℃的溫度。

2．5 加強混凝土施工操作管理和養護管理

采用2臺泵車泵送混凝土，同時進行泵送作業，從而縮短施工時間，并預防若1臺泵車發生故障，避免造成混凝土澆筑作業在冬季施工時出現不應有之停頓。要求混凝土的供應必須連續不間斷。

在頂板混凝土澆筑振搗結束后及時進行收抹作業，及時進行保溫，先覆蓋1層彩條布，然后在其上覆蓋3層草簾子(草簾子錯縫鋪設)，再在其上鋪1層彩條布確保壓實嚴密，確保混凝土在進入養護作業之前不會發生凍結，養護期間頂板頂面保溫層不得灑水。

在東西兩洞口草簾子上設置可掀起能遮蓋的測溫專用孔8個，定時測量孔洞內溫度。確保兩孔洞內溫度不低于+5℃，當低于+5℃時必須采取增加電熱器數量的辦法進行升溫。

等混凝土強度達到規定要求允許拆模時，箱構混凝土與環境的溫差不得大于15℃，當溫差在10℃以上但低于15℃時，拆除模板后立即在混凝土表面采取覆蓋，或者在養護完畢后等待混凝土冷卻至5℃以下后，方可拆除模板。

3 結語

敦化巷箱構混凝土施工要克服來自其內部的熱，晉安道口箱構混凝土施工要解決來自外部的冷。只要每一步都嚴格按照混凝土施工規范、規定，結合現場實際情況認真組織實施，混凝土施工質量就會有保證。

［1］ 劉津明．混凝土結構施工技術［M］．北京:機械工業出版社，2009:231-249，261-302．

［2］ 郭愛云．混凝土施工實用技術手冊［M］．武漢:華中科技大學出版社，2011:279-291．