水利工程冬季混凝土施工措施探討

【摘要】水利工程是我國基礎設施建設的重要組成部分，具有工程規(guī)模大、質量要求嚴格、成本及物料耗費高等特點，并且通常為保障度汛及灌溉要求，需要在汛期來臨前進行養(yǎng)護完成并投入使用，因此北方地區(qū)的冬季水利工程施工現象普遍。為保證禹城市葦河王橋節(jié)制閘除險加固工程2016年具備安全度汛條件，確保工程如期完工，采取了低溫季節(jié)混凝土施工。

【關鍵詞】葦河王橋；節(jié)制閘；除險加固；低溫混凝土；質量控制

1、水利工程建設冬季混凝土施工容易出現的問題

1.1 水分轉移及結構疏散

混凝土配比后顏色暗啞，土色明顯，敲打起來聲音空空的，顯而易見，這樣的混凝土不合格，結構經不起長期的考驗，堅硬度不行，造成這種情況的原因就是因為冬季溫度低，混凝土內外溫差大，水分由內而外移動。

1.2 混凝土裂縫及鋼筋銹蝕

裂縫也是混凝土常出現的質量問題，在冬天天氣寒冷，熱脹冷縮，混凝土施工完成以后，裂縫是非常容易出現的，而且由于鋼筋受冷，混凝土也會受到鋼筋的影響而開裂，混凝土出現裂縫的原因很多，溫度影響只是其一。

1.3 結晶腐蝕

冬天水分蒸發(fā)速度快，混凝土內部的水分快速蒸發(fā)到表面，致使混凝土表面出現結霜的情況，這些結晶會嚴重腐蝕混凝土，降低混凝土的硬度和質量，長此以往，混凝土本來的堅硬就會被嚴重影響，工程質量也會降低。

1.4 表面起灰

表面起灰的現象不是很常見，造成原因有兩點：一是冬季溫度過低，混凝土內部的水分就難以平均分布，不是這多就是那少，這樣就會造成水分和灰的配置出現問題；二是混凝土在配置的過程中，成分本身就不合格。

2、工程概況

葦河王橋節(jié)制閘除險加固工程位于山東省禹城市辛寨鄉(xiāng)，徒駭河支流葦河43+918里程處。該閘為開敞式結構，主要用途為蓄水灌溉，防洪排撈，屬中型水閘，是葦河上的控制性樞紐工程。因工程老化，于2015年進行了除險加固工程，計劃工期（2015.9.1-2016.5.31），內容主要包括：原閘墩拆除重建、閘室段改建及其上部機架橋、工作橋、啟閉機房拆除重建，上游鋪蓋裂縫及地基處理、消力池排水孔修復及表面混凝土修補等。為保證葦河王橋樞紐 2016年汛前具備安全度汛條件，必須進行冬季施工。

3、施工期氣象條件

按照相關施工技術規(guī)范，連續(xù)5 d的日平均氣溫穩(wěn)定在 5℃以下或最低氣溫連續(xù)5 d 穩(wěn)定在-3℃以下時施工，屬于低溫季節(jié)施工。葦河王橋樞紐閘墩、上游左右岸新建扶壁翼墻及機架橋預制梁混凝土工程施工在2015年11月下旬至2016年2月下旬進行，施工期平均氣溫-3.2 ℃，最低氣溫為-12℃，屬于低溫季節(jié)混凝土施工，應采取低溫保護措施。

4、施工質量控制

4.1 用料質量控制

4.1.1 原材料

水泥采用普通硅酸鹽水泥，強度等級42.5，含堿量小于0.6%；砂采用天然中砂，細度模數2.78，顆粒級配連續(xù)，級配曲線在Ⅱ區(qū)；石子采用三級配，分為 5～20、20～40 和 40～80 mm，最大粒徑為80 mm，含水率控制在0.1%～0.2%；選用符合混凝土用水標準的當地飲用水作為混凝土拌和用水。

4.1.2 混凝土配合比

閘墩混凝土設計強度等級C25F200W4，機架橋預制梁混凝土設計強度等級C30F100，翼墻混凝土設計強度等級 C25F200W4。根據工程實際要求，施工前進行了低溫季節(jié)混凝土配合比試驗，確定閘墩混凝土坍落度為 5～7 cm、翼墻混凝土坍落度為 8～12 cm、水灰比均為 0.5、混凝土中水泥用量不少于300 kg/m3。

4.1.3 外加劑

為保證能有效降低混凝土冰點、防止混凝土早期凍害和在負溫條件下能確保混凝土不被凍壞，選用 NC—F4 混凝土引氣減水劑作為外加劑。NC—F4混凝土引氣減水劑具有高效減水、引氣、早強、防凍等作用并且對鋼筋無腐蝕，含氣量為4%。

4.2 混凝土施工質量控制

4.2.1 混凝土拌和

生產前盡量將骨料堆高，并對其表面進行覆蓋，使用時揭掉表面冰凍層，從堆料中間部位取料；拌合時間由15 s延長到30 s；對拌和用水通過鍋爐進行加熱，加熱溫度視外部溫度條件進行調整，同時確保在拌合骨料時水溫保持在 50～55 ℃，以防止水泥假凝；為防止外加劑影響其組份，均采取外加劑容器保溫、加熱，循環(huán)攪拌，每天循環(huán) 4次；改變投料次序，先將砂石骨料及水進行拌合預熱，再投膠凝材料2次拌合；在出機口進行溫度測量，其溫度不得大于35℃；嚴格按照配合比進行配料，并保證配料準確，尤其控制加水量和外加劑摻量。

4.2.2 混凝土運輸

采用混凝土罐車運輸，并對罐體采用專用的棉被包裹，以確保混凝土運輸車最后出料的入倉溫度，從而提高混凝土的入倉溫度。

4.2.3 混凝土澆筑

①澆筑時間。由于一個閘墩混凝土澆筑時間大于24 h，澆筑期間，密切關注并及時了解溫度及天氣變化情況，選擇溫度相對較高時段連續(xù)完成獨立工程部位的混凝土澆筑。②倉面清理。當倉面溫度低于0℃時，采用熱水濕潤倉面，并將積水用棉紗清理干凈，必要時選用噴燈加熱。遇雨雪天氣及時對倉面進行覆蓋，確保混凝土澆筑溫度和澆筑質量。③混凝土澆筑前，提前準備好塑料布、棉被等材料，待混凝土澆筑完畢后立即對澆筑部位進行包裹保溫養(yǎng)護。加快澆筑速度，防止混凝土拌合物大量散熱，混凝土入倉后立即進行平倉、振搗，澆筑時隨澆筑、隨振搗、隨覆蓋，以減小熱量損失，在覆蓋上層混凝土時下層混凝土溫度不得低于3 ℃。為使混凝土不受凍害，采用邊澆筑邊保溫的防護措施。

5、施工質量檢測

抽取低溫季節(jié)混凝土施工工程部位 28 d 齡期C25 混凝土試塊20組、C30 混凝土試塊8 組進行抗壓強度檢測。

6、結束語

在我國北方夏季汛期不易施工，所以冬季水利工程施工更加方便，但是也存在很大的難度，主要就是冬季寒冷低溫的影響，冬季混凝土施工最容易受到低溫的影響，所以要加強重視。葦河王橋工程低溫季節(jié)混凝土施工，從全過程、全方位嚴格進行質量控制，保證了工程質量，確保了工期，保障了工程良性運行與效益的充分發(fā)揮。

參考文獻：

[1] 韓改進. 銅川市水廠工程冬季混凝土施工措施研究[J]. 水利與建筑工程學報，2010，01：118-119.

[2] 馬春生. 概論水利工程冬季混凝土施工技術[J]. 黑龍江水利科技，2014，03：167-168.