【摘要】沈陽(yáng)市府廣場(chǎng)地鐵配套工程，因沈陽(yáng)地鐵二號(hào)線開(kāi)通運(yùn)營(yíng)搶工期的需要，地鐵明挖車站冬季施工結(jié)構(gòu)的實(shí)際經(jīng)歷，總結(jié)了保證混凝土冬季施工的技術(shù)措施與質(zhì)量控制方法。混凝土冬季施工定義連續(xù)5d低于5℃，聚降至0℃，混凝土受凍臨界強(qiáng)度必須達(dá)到最低強(qiáng)度。沈陽(yáng)地區(qū)10月20日開(kāi)始進(jìn)入冬季施工，到第二年3月25日能結(jié)束，嚴(yán)冬在12月初至第二年2月末，2010年冬季最低溫度為-30℃，-20℃溫度能持續(xù)1.5月。

【關(guān)鍵詞】冬施施工、混凝土、技術(shù)措施、質(zhì)量控制

1、概述

新拌混凝土是由水泥漿與砂石混合攪拌而成，而水泥漿是水泥顆粒在水中的懸浮體。高溫度降至0℃以下時(shí)，水固結(jié)冰而膨脹，當(dāng)混凝土解凍后，膨脹出來(lái)的體積不能復(fù)原，便成混凝土的毛細(xì)孔隙，科學(xué)實(shí)踐證明，新拌混凝土受凍后，毛細(xì)孔隙的體積要增加9%，其中粗大孔的孔隙體積大量增加。

水是混凝土發(fā)生凍害的罪魁禍?zhǔn)住８邷囟冉?℃以下時(shí)，含于混凝土內(nèi)部的水分就凍結(jié)成冰，水結(jié)冰后體積膨脹9%，對(duì)混凝土產(chǎn)生不良影響。混凝土經(jīng)攪拌成型以后，逐漸從塑形狀態(tài)向剛性狀態(tài)轉(zhuǎn)化。

因此，混凝土冬季施工的質(zhì)量控制，施工方必須編制具有針對(duì)性強(qiáng)，可操作性強(qiáng)的施工組織設(shè)計(jì)，施工當(dāng)中要從原材料、混凝土攪拌站、骨料進(jìn)暖房加熱，混凝土運(yùn)輸、混凝土入模、保溫、養(yǎng)護(hù)等抓起，分工明確、責(zé)任落實(shí)到人頭。

2、技術(shù)措施

2.1保溫加熱法（正溫養(yǎng)護(hù)工藝）

（1）原材料預(yù)先加熱，使混凝土在攪拌、振搗后仍有一定的正溫，在澆筑完的混凝土構(gòu)件周圍采用保溫材料進(jìn)行封閉包裹。必要時(shí)還要采用電暖或其他措施加熱，使混凝土在正溫條件下逐漸硬化。

（2）原材料預(yù)先加熱，加熱水最為方便，溫度易于控制，水的熱容量又大，加熱水可以將較多的熱量帶進(jìn)混凝土內(nèi)，加熱水是最經(jīng)濟(jì)的，所以當(dāng)日平均氣溫高于-5℃時(shí)，只加熱水即可滿足要求。

2.2摻用防凍劑法（稱負(fù)溫養(yǎng)護(hù)工藝）

（1）混凝土配合比，在可能條件下盡量采用低水灰比，低用水量的流動(dòng)性混凝土甚至干硬性混凝土，這樣可提高早期正溫養(yǎng)護(hù)的強(qiáng)度，又可減少凍水。

（2）在混凝土中摻入早強(qiáng)劑，既有降低冰點(diǎn)作用，又有早強(qiáng)效果，但是“堿”的含量不能超過(guò)規(guī)范要求，“氯”的含量不能超過(guò)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，“堿”是混凝土的“癌癥”，“氯”是鋼筋混凝土中的“大敵”。

2.3綜合蓄熱法（稱為綜合養(yǎng)護(hù)工藝）

采用綜合蓄熱法必須以提高混凝土的入模溫度為主，入模溫度必須在10℃以上，并優(yōu)先選用復(fù)核外加劑，達(dá)到早強(qiáng)，防凍并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，在城市軌道施工中，全部是采用商品混凝土，施工方和監(jiān)理方要到商品混凝土廠家調(diào)研考察其生產(chǎn)混凝土的硬性要求，生產(chǎn)條件、生產(chǎn)的質(zhì)量保證，供貨能力，運(yùn)輸過(guò)程的保溫，運(yùn)輸距離等技術(shù)條件。

2.4暖棚保溫措施（嚴(yán)冬必須采取的措施）

蓄熱暖棚頂板采用10cm厚的苯板進(jìn)行封頂，四周采用2cm厚的擋風(fēng)棉簾封閉。在各暖棚出入通道可采用兩道擋風(fēng)棉簾，防止熱量流失，影響保溫效果。在初冬階段，結(jié)構(gòu)蓄熱暖棚可利用水泥水化熱提高棚內(nèi)溫度，棚內(nèi)設(shè)置測(cè)溫點(diǎn)，必要時(shí)采用暖風(fēng)機(jī)進(jìn)行加溫，確保棚內(nèi)溫度在5℃以上。

2.5地鐵2號(hào)線車站結(jié)構(gòu)冬季施工

根據(jù)施工安排及結(jié)構(gòu)分段長(zhǎng)度，冬季施工時(shí)采用貝雷片搭設(shè)3座可移動(dòng)式蓄熱暖棚，四周采用2cm擋風(fēng)棉簾封閉，頂板采用彩鋼板夾10cm厚苯板進(jìn)行隔斷四周冷空氣，根據(jù)日常棚內(nèi)溫度監(jiān)測(cè)情況，及時(shí)增設(shè)電暖風(fēng)，確保棚內(nèi)環(huán)境溫度。暖棚結(jié)構(gòu)如下圖：

2.6 混凝土溫度監(jiān)測(cè)措

2.6.1 測(cè)溫范圍與測(cè)溫時(shí)間

沈陽(yáng)市府廣場(chǎng)地鐵二號(hào)線車站冬季施工現(xiàn)場(chǎng)

（1）大氣溫度

（2）水泥、水、砂子、石子等原材料的溫度

（3）混凝土或砂漿棚室內(nèi)溫度

（4）混凝土或砂漿出罐溫度及入模或上墻溫度

2.6.2 測(cè)溫孔布置

（1）現(xiàn)澆混凝土梁、板、圈梁的測(cè)溫孔，應(yīng)垂直插入預(yù)留位置。梁測(cè)孔每3m長(zhǎng)設(shè)一個(gè)，且每跨至少設(shè)2個(gè)，孔深1/3～1/2梁高。圈梁測(cè)孔每4m長(zhǎng)設(shè)1個(gè)，且每跨至少設(shè)1個(gè)，孔深1/2梁高。板測(cè)孔每15m2設(shè)1個(gè)，且每間至少設(shè)1個(gè)，孔深1/2板厚。

（2）現(xiàn)澆鋼筋混凝土構(gòu)造柱，每根柱上端接頭設(shè)測(cè)孔1個(gè)，孔深10cm，測(cè)孔與柱面成90°角。

3 混凝土冬季施工質(zhì)量控制措施

3.1結(jié)構(gòu)混凝土冬季施工措施

（1）混凝土配合比選擇

冬季混凝土的施工技術(shù)要求比較高，特別在大體混凝土中要防止混凝土因水泥水化熱引起溫度應(yīng)力裂縫。因此需要在材料選擇上做好充分的準(zhǔn)備工作，才能保證混凝土順利施工。

（2）材料選擇

①、水泥

考慮普通水泥水化熱較高，特別是應(yīng)用到大體積混凝土中，大量水泥水化熱不易散發(fā)，混凝土內(nèi)部溫度過(guò)高，與混凝土表面產(chǎn)生較大的溫度差，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)表面拉應(yīng)力超過(guò)早期混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫，因此確定采用硅酸鹽水泥，標(biāo)號(hào)為42.5級(jí)，最小水泥用量不得低于300kg，水灰比不得大于0.6。

②、砂、石等粗骨集料要進(jìn)帶地?zé)岬呐铮啊⑹訜嵩?0℃～40℃之間。

③、水加熱，采用2噸以上的鍋爐進(jìn)行加熱，水加熱溫度在60℃～80℃之間。

（3） 混凝土澆筑

根據(jù)本工程主體結(jié)構(gòu)面積大、體積大、澆筑強(qiáng)度大和施工段落劃分情況，采用分層、分塊相結(jié)合的澆筑方法。分層厚度不超過(guò)振搗器作用半徑1.25倍，分塊長(zhǎng)度不超過(guò)30m。

澆筑過(guò)程中，應(yīng)注意防止混凝土的分層離析，混凝土自由傾落度不超過(guò)2m。設(shè)專人觀察模板、支撐、鋼筋、預(yù)埋件和預(yù)留洞的情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有變形、移位時(shí)，立即停止?jié)仓⒃诨炷脸跄靶Ｕ旰谩？刂坪脗?cè)墻、中板、底板標(biāo)高及中線偏移情況。

3.2 冬季施工混凝土施工注意事項(xiàng)

（1）水泥不得直接加熱，袋裝水泥使用前運(yùn)入暖棚內(nèi)存放，水泥的強(qiáng)度等級(jí)不得低于42.5mpa，最小水泥用量不得低于300kg，水灰比不大于0.6。

（2）首先核實(shí)商品混凝土供應(yīng)單位的配合比是否符合設(shè)計(jì)要求；核實(shí)預(yù)拌混凝土是否符合施工所需混凝土的強(qiáng)度等級(jí)要求；

（3）要提前做好混凝土澆筑的所有準(zhǔn)備工作，保證混凝土澆筑的連續(xù)進(jìn)行，不得出現(xiàn)讓混凝土運(yùn)輸車輛在施工現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)時(shí)間等待。澆注前應(yīng)清除模板及鋼筋上的冰雪。根據(jù)工程項(xiàng)目特點(diǎn)，合理安排澆筑順序，盡可能的縮短混凝土的澆筑時(shí)間，減少混凝土的熱量損失。

（4）泵管用巖棉管包裹，外纏塑料布保溫，以減少熱量損失。泵送開(kāi)始前用熱水沖送泵管，使之預(yù)熱，以減少混凝土輸送熱量損失。

（5）在任何情況下必須保證混凝土的入模溫度不得低于10℃，不符合溫度要求的混凝土不得使用。混凝土澆注過(guò)程中要隨時(shí)測(cè)量澆筑溫度，記錄詳細(xì)，保證混凝土在可控的狀態(tài)下施工。

（6）混凝土澆注后應(yīng)在裸露的混凝土表面采用塑料薄膜覆蓋，需覆蓋保溫材料，不能立即灑水養(yǎng)護(hù)。拆模時(shí)混凝土溫度與環(huán)境溫度差不得大于15℃，拆模后混凝土表面應(yīng)及時(shí)覆蓋，使其緩慢冷卻，以防止混凝土表面因溫差過(guò)大而出現(xiàn)裂縫。

參考資料

【1】《建筑施工冬季施工規(guī)程》JGJ104—2011

【2】《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50204—2013

【3】《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50300—2001