水利工程冬季混凝土施工技術要點分析

時偉強 房琳

摘 要：因冬季天氣的特殊性，會增加水利工程混凝土施工難度。施工中氣候溫度會直接影響到混凝土澆筑施工質量，當外界溫度較低時混凝土水化效果會大打折扣，減緩強度增長速度，并對水利工程整體施工質量及施工進度造成嚴重影響。為此，本文在充分了解影響水利工程冬季混凝土施工質量因素的基礎上，對其施工工藝及施工方法選擇進行了簡要的分析。

關鍵詞：水利工程；冬季混凝土；施工技術

水利工程是我國基礎設施建設的重要組成部分，工程規模大、成本耗費高、質量要求嚴格，同時為了保證水利工程能夠具備度汛條件或在灌溉期前投入使用，冬期施工往往不可避免。我國北方地區冬季工期較長，使水利工程建設進度大打折扣，而受低溫氣候影響最大的是混凝土施工，其原因不僅是由于冬季混凝土本身質量要求高、施工技術復雜，很大程度上是由于受到凍融循環作用的影響。在工程實踐中，如果對凍融循環認識不清，采取的防治措施不當，就會造成質量事故，對國家和人民的生命財產造成不可彌補的損失。因此，認識凍融循環，防止凍害，確保混凝土冬期施工質量，是水利工程主體結構安全的重要保證。

1 影響水利工程冬季混凝土質量的因素

1、溫度變化的影響。溫度變化會影響到混凝土的水化作用，溫度越高水化作用越快，反之水化作用越慢，當混凝土溫度低于0℃，混凝土內部的水分會固化結晶，進而影響水化作用的繼續進行，導致混凝土硬化速度的降低，最終影響到混凝土強度和質量。

2、冰水凍脹作用。當混凝土內游離水分遇到低溫產生凍結后，體積會有9%的增大，這也就是行業講的“凍脹作用”，凍脹作用會提高混凝土內部的孔隙率，并會形成強度的下降，產生混凝土結構微觀上的破壞，如果持續積累將會形成混凝土宏觀裂縫，進而影響混凝土結構的穩定和功能。

3、水膜作用。在混凝土澆筑和振搗后，骨料周圍會形成一層水膜或者是水泥漿膜，這會提高混凝土整體的流動性，降低空隙和孔洞的產生。但是過低的溫度將會將水膜或水泥漿膜固結，使骨料和水泥失去了黏結力，進而導致強度的降低，并且隨著溫度升高水膜恢復流動后形成較大的空隙率，進而導致混凝土結構強度進一步下降。

4、溶解作用。混凝土是多種原材料構成的復合物，在水的作用下各種材料發生著復雜的化學和物理變化，水分在調節各部分原材料的同時，也形成了對一些原材料的溶解現象，當氣溫降低時，溶解在水中的礦物質會析出，這不利于混凝土性能的發揮和功能的形成，導致混凝土結構容易出現裂縫，特別在受壓和荷載位置容易產生結構性裂縫。

2 水利工程冬季混凝土施工工藝

1、攪拌施工

相關試驗結果表明，強硅酸鹽水泥的抗凍性能較好，因為水泥水化熱較大，并且早期的時候水化熱的釋放強度高，一般3天時的抗壓強度是普通水泥7天時的抗壓強度，因此在冬季使用效果良好。首先要做好混凝土配合比調整工作，當氣溫在零攝氏度左右的時候，通過選用合適標號的水泥來提升混凝土的抗凍效果。其次，要最大程度上降低水灰比例，通過提升水泥的用量，增加水化熱的產生，減少齡期強度所需的時間。再次，通過摻用引氣劑在保持混凝土配合比例不變的前提下，增加水泥漿的體積，進而實現拌和物流動性的提升，通過改善混凝土的粘聚性與保水性，來有效的提升混凝土的抗凍性能。

2、混凝土運輸

冬季混凝土澆筑過程中，要避免過振與漏振，以避免出現分層、泌水等問題的出現。混凝土運輸時，要科學選擇混凝土攪拌機的擺放位置，最大程度上縮短混凝土運輸的距離，而且要選擇最短、最合適的運輸路線。使用合適的運輸設備與保溫材料，降低溫度等對混凝土質量產生的不利影響。在冬季混凝土澆筑之前，首先要清除掉模板與鋼筋表面的一些雜物，尤其是對于新老混凝土的交接位置更要做好全面的清理。在施工環境溫度低于零下十攝氏度的時候，要使用暖棚法將鋼筋加熱到正常溫度。水利工程混凝土的灌注溫度不能夠低于5℃，一些細薄截面的灌注溫度要大于10℃。

3、混凝土澆筑

混凝土攪拌控制時間比常溫延長50%左右。由塔吊到施工地點澆灌應盡可能縮短時間。

（1）澆筑時要保證砼的均勻性和密實性，保證整體性，尺寸應準確，鋼筋預埋件位置應誤差小于2cm，拆模后砼表面應平整、光滑，無蜂窩、麻面、缺棱掉角現象，為防止凍結，在澆筑前應對現場已綁扎支模的柱、梁、板進行防風砂、防凍結雪保護，并對由于氣溫下降造成凍結的砼進行二次加熱攪拌，使攪拌場具有適宜的施工和易性再澆筑。

（2）在施工縫和后澆帶施工中，應先剔掉水泥薄膜和松動石子，濕潤沖洗干凈，在接縫處的砼溫度高于原砼2℃以下，然后先鋪水泥素漿一層，應比原砼的強度高于1.2MPa，再進行澆灌，梁、板后澆帶處應去掉直搓以外的松動部位，形成垂直接縫，再按設計比例摻入，WG―HEA型膨脹劑，采用比原混凝土強度等級高一級的砼搗實。

4、混凝土養護

水利工程混凝土養護初期的溫度，要高于防凍劑規定的溫度，如果不能達到這一規定的溫度時，需要通過一定的保溫措施來輔以實施。在遇到雨雪、冷空氣等天氣的時候，要停止混凝土的施工。針對水利工程冬季施工混凝土易受低溫影響的特點，在養護的時候需要改變常規的養護方法，晚間澆筑的混凝土，需要在第一時間做好現場人工振漿、抹平的處理。在壓砂整平以后覆以保溫層，等到白天溫度上升到零度以上的時候，再完成最后一道抹面與壓紋。在水利工程混凝土鋪筑完成以后，使用蓄熱法保溫進行混凝土的養護，需要加厚蓋好，降低空氣對流對混凝土凝結的影響。

3 水利工程冬季混凝土施工方法的選擇

因我國氣候條件差異較大，尤其在北方冬季長達數月，氣候寒冷將給施工帶來諸多不便，該環境下施工應采取特殊防護措施，以保證工程能夠正常施工。

1、暖棚法

在混凝土結構周圍用保溫材料搭成暖棚，在棚內安設熱風機、蒸汽排管或電熱設備進行采暖，使混凝土澆筑和養護處于正溫條件下。暖棚法施工一般適用于地下工程與混凝土工程量較集中的部位。

2、采用蓄熱法

主要用于氣溫-10℃左右，結構比較厚大的工程。做法是：對原材料（水、砂、石）進行加熱，使混凝土在攪拌、運輸和澆灌以后，還儲備有相當的熱量，以使水泥水化放熱較快，并加強對混凝土的保溫，以保證在溫度降到0℃以前使新澆混凝土具有足夠的抗凍能力。此法工藝簡單，施工費用不多，但要注意內部保溫，避免角部與外露表面受凍，且要延長養護齡期。

4 結束語

綜上所述，冬季施工氣溫較低，引發安全事故的因素較多，在施工前要制定相應的冬期安全施工措施，配備必要的安全防護用品，對施工人員進行安全教育，尤其是高空作業和特殊工種的教育，并加強現場施工管理工作，確保工程安全施工。如果發生不提前準備和防范，會影響給工程質量、進度，措施不當會給工程質量帶來隱患，因此，在工程即將進入冬期前作好防范，在施工期間作好控制是必要的，是保證工程質量必須的措施。

參考文獻

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