下穿鐵路工程冬季混凝土施工方法

1 工程概況

航新路位于東麗區中河村東側，同時下穿既有津山鐵路、在建津秦客運專線及京津城際延伸線。規劃路線南北走向，城市主干道，雙向6車道，紅線寬度為50 m。設計起止樁號K2+440.00～K3+020.00，路線全長580.0m。

航新路下穿鐵路北段U型槽及框構工程，里程K2+751.46～K3+020，含12節U型U17～U28和一座聯展東路框構20 m+14 m+20 m+19.97 m+32.06 m+16.42 m+7×20m，基坑最大挖深7m。

2 施工難點

由于工期緊，冬季安排的施工項目較多，有鉆孔灌注樁、高壓旋噴樁、水泥攪拌樁、U型槽主體、混凝土的澆筑及防水層施工等項目。為保證本工程質量和工程進度，需加強做好冬季施工措施。

3 施工方法

本工程冬期混凝土施工，在混凝土中摻加適量抗凍劑并將混凝土攪拌原材料預先加熱，混凝土經運輸、入模溫度保持10℃以上，通過蓄熱保溫、人工加熱(通過電暖器、電熱炮加熱)使混凝土養護溫度保持在5℃以上。現場混凝土采用搭設保溫防護棚，混凝土輸送泵管用保溫材料包裹，表面采用塑料薄膜覆蓋保濕保溫。

3.1 凍臨界強度

冬季施工期間，采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥配制的混凝土，在抗壓強度達到設計40%及5MPa前不得使其受凍；采用礦渣硅酸鹽水泥配制的混凝土，在抗壓強度達到設計50%前不得受凍。

3.2 原材料配合比要求

混凝土冬期施工應優先選用硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥，水泥的強度等級不應低于PO42.5MPa，最小水泥用量不應＜300 kg/m3，水灰比≯0.55。砂石材料必須清潔不含凍塊。水加熱應提前4 h進行，保證水溫達到80℃。

攪拌站的冬施措施按照天津市相關規定執行，施工前檢查其措施必須執行到位方可拌制混凝土。攪拌站的冬施混凝土要求摻加具有早強效果的抗凍劑，保證混凝土在-10℃環境下，混凝土的水分子能夠保持液相狀態。抗凍早強劑的使用效果和摻量經試驗室試配后確定能否達到要求，防凍劑必須是環保產品，不得含有尿素、氯鹽成分。

混凝土的塌落度有嚴格要求，冬施期間，底板塌落度140～160mm，攪拌站按照要求塌落度進行攪拌，混凝土運輸到工地后要對塌落度進行檢驗，發現塌落度不符合要求，混凝土拌和物離析、泌水，立即予以退回。

3.3 混凝土攪拌和運輸

為保證攪拌溫度，必須嚴格控制水的加熱溫度。攪拌過程中，隨時注意檢查砂、石、水的溫度情況，當不滿足計算要求的溫度時，應及時采取措施或暫停攪拌混凝土。

混凝土的攪拌時間不得少于135 s，商品混凝土到現場的出罐溫度控制在15℃以上。

混凝土運輸車，外纏苫布保溫。混凝土運至澆灌部位后，采用2臺泵車水平分層，分區塊鋪料，快振搗，及時覆蓋的快速施工方法。混凝土經輸送泵的傳輸后的入模溫度不應低于10℃，對每一臺班車輛的進場混凝土進行入泵前的溫度測量，入模溫度的測量，混凝土澆筑后覆蓋前的溫度測量并做記錄。

混凝土的攪拌及運輸由混凝土廠家嚴格按要求進行控制。

3.4 混凝土泵送

混凝土出罐前一定要測量其溫度，保證其溫度不低于150℃，輸送到作業層的混凝土，測量入模溫度，要求不低于100℃。每一臺班施工完成后，清洗機具，徹底排出其內部的積水，以免其內部受凍，影響施工的正常進行。

罐車必須設置在穩固地點，不得有冰雪凍融物。喂料前，要監督罐車進行倒轉，防止混凝土的離析等物理不良變化。施工現場道路注意防滑等措施，水平管的出料方向要低于進料方向。

3.5 混凝土澆筑

1）冬施混凝土澆筑安排每次澆筑的開始時間宜在當日上午9：00開始，盡可能避開夜間作業。

2）冬施混凝土澆筑應盡可能避開雨雪嚴寒天氣施工。

3）澆筑混凝土前及時將模板、鋼筋上的冰、雪清理干凈。

4）澆筑前充分做好準備工作，提高混凝土的澆筑速度，保證混凝土的入模溫度。

5）每次澆筑混凝土前，要檢查混凝土入模溫度。

6）現場混凝土隨澆隨蓋，尤其是底板表面混凝土在二次抹光前，臨時性的先鋪一層塑料薄膜，待二次抹光后，及時加蓋一層保溫被。

7）混凝土澆筑時要測量其入模溫度，保證其溫度不得低于100℃，澆筑成型后的混凝土溫度不得低于50℃。混凝土澆筑完畢后要及時覆蓋保溫養護。

3.6 混凝土養護和測溫

混凝土的養護采用地熱及混凝土本身溫度及外加熱綜合養護，即在混凝土中摻加適量抗凍早強劑并將混凝土攪拌原材料預先加熱，混凝土經運輸、澆筑完成時，溫度保持在10℃以上，通過蓄熱保溫或短期人工加熱，使混凝土經1～3 d混凝土強度達到抗凍臨界強度后，可靠混凝土及地熱蓄熱、覆蓋養護。

蓄熱保溫及短期人工加熱搭設保溫棚。棚架采用鋼管焊接制作，底板棚架寬21m×20m，側墻利用搭設的腳手架，四周及頂部用帶棉的帆布密閉。表面覆蓋塑料布保濕保溫，要求相鄰塑料布搭結200mm，鋪蓋過程中應注意混凝土的成品保護，不得隨意踩壞混凝土。遇大風天氣時，保溫棚用木方或鋼管等重物覆蓋，以免大風將保溫層吹開。安排專人負責混凝土的覆蓋檢查工作，同時對工人加強冬施期間的技術交底，注意混凝土覆蓋物的保護。

在澆筑混凝土時，要根據測量溫度的要求，預埋好溫度計的測量位置，測溫次數見溫度測量表。

保溫完畢，相關人員要認真檢查，遇有大風天氣，要留專職人員檢查覆蓋情況并負責修復被風破壞的保溫層。

混凝土養護溫度不得低于5℃，不能滿足該溫度條件時，必須立即增加覆蓋保溫。

若混凝土拆模后，混凝土溫度與外界溫差＞20℃時，在混凝土表面必須繼續覆蓋兩層阻燃草簾被。

3.7 測溫

測溫孔的均勻設置，澆筑混凝土時，按照設計位置埋設并采取措施固定，埋設深度為底板厚度的中間部位，每塊板共埋設9個。測溫時，按測溫孔編號順序進行，每晝夜測4次。

4 結語

通過合理的組織安排并制定完善的冬季混凝土施工方案，嚴格按照計劃方案進行實施，可以最大程度的保證冬季混凝土施工質量和進度，為后續工程的順利推進打下堅實基礎。