冬期施工混凝土質(zhì)量控制與成本分析

摘 要：混凝土工程冬期施工對工程質(zhì)量和成本的控制都具有直接的影響，直接提升了質(zhì)量風險，增加了混凝土生產(chǎn)成本。但是，相對于國計民生的重大工程幾十億上百億的資金使用成本，早日建設(shè)完成后的社會效益及重大工程的國際影響力來說，這些成本的投入是有它的必然性的。

關(guān)鍵詞：混凝土工程；冬期施工；質(zhì)量控制；成本分析

【引 言】近年來由于建設(shè)資金投入越來越多，建設(shè)速度越來越快，為了減少施工周期，提高資金周轉(zhuǎn)效率，而不得不進行冬期施工。然而，作為建筑施工重中之重的混凝土對施工環(huán)境的要求直接影響了建筑工程的質(zhì)量及成本。

【正 文】

伴隨著毛澤東主席在天安門上一聲“中華人民共和國成立了”的聲音傳遍祖國大江南北，結(jié)束了國家四分五裂、征戰(zhàn)不已和人民生活貧困、生靈涂炭的局面。中國人第一次看到一個獨立、統(tǒng)一、人民當家作主的新中國屹立于世界。開啟中華民族偉大復興的歷史新紀元，然而長期的戰(zhàn)爭給中國留下的是創(chuàng)痍滿目，百廢待興。

面對創(chuàng)痍滿目，百廢待興的新中國，中國開啟了長期的基礎(chǔ)建設(shè)。尤其是近年來伴隨著高鐵建設(shè)，城鎮(zhèn)化建設(shè)，城市升級改造，民航建設(shè)、港口建設(shè)等等的基礎(chǔ)建設(shè)領(lǐng)域的推進，使得基礎(chǔ)建設(shè)領(lǐng)域得到了空前的發(fā)展。此時，混凝土由于其優(yōu)異的性能，豐富的原材料資源分布及生產(chǎn)工藝的可操控性，也隨著建筑業(yè)規(guī)模的日益擴大，而得到了廣泛的推廣應用。

近年來由于建設(shè)資金投入越來越多，建設(shè)速度越來越快，為了減少施工周期，提高資金周轉(zhuǎn)效率，而不得不進行冬期施工。然而，作為建筑施工重中之重的混凝土對施工環(huán)境的要求直接影響了建筑工程的質(zhì)量及成本。本文僅以華北地區(qū)鐵路工程冬季施工混凝土的質(zhì)量控制及成本分析的角度，對冬期施工用混凝土進行分析淺述。

一. 混凝土工程進入冬期施工的條件及時間周期

根據(jù)《鐵路混凝土工程施工技術(shù)規(guī)程》Q/CR9207-2017的冬期施工要求，當室外日平均氣溫連續(xù)3d低于5℃或最低氣溫低于0℃時，混凝土工程進入冬期施工范疇。結(jié)合華北地區(qū)歷年氣象資料統(tǒng)計，華北地區(qū)冬期施工周期基本在120天。

二. 混凝土冬季施工的質(zhì)量控制措施

1.調(diào)整施工配合比法

因冬季施工環(huán)境溫度低，為提高混凝土的抗凍能力需要對調(diào)整混凝土配合比進行有效調(diào)整。根據(jù)試驗結(jié)果表明，使用早強型硅酸鹽水泥的混凝土，所產(chǎn)生的水化熱較大，早期強度高，一般3天抗壓強度能達到普通硅酸鹽水泥混凝土7天的強度等級，效果明顯。

盡量降低水膠比，增加水化熱量，縮短達到齡期強度的時間，從而降低環(huán)境溫度對混凝土的影響。

摻用外加劑，尤其是引氣劑的使用。混凝土中摻入引氣劑后生成的封閉型氣泡，相應的增加了混凝土的相對體積，提高了混凝土的流動性，改善了混凝土的粘聚性和保水性，緩沖了混凝土內(nèi)水受低溫環(huán)境影響而結(jié)冰所產(chǎn)生的水壓力，提高了混凝土的抗凍性。

2.原材料加熱法

混凝土外部蓄熱主要從骨料倉加熱、保溫和拌和用水加熱兩方面入手。兩方面應優(yōu)先選用對拌和用水進行加熱的方法，當加熱拌和用水仍然不能滿足要求時，在對骨料進行加熱。華北地區(qū)由于溫度較低一般采用拌和用水同骨料保溫加熱的疊加模式進行混凝土生產(chǎn)。

3. 蓄熱法

混凝土澆筑后，利用原材料加熱及水泥水化放熱，并采取適當?shù)谋卮胧┭泳徎炷晾鋮s，在混凝土溫度降到0℃以前達到受凍臨界強度的施工方法。

4.綜合蓄熱法

綜合蓄熱施工法是在蓄熱保溫的基礎(chǔ)上，充分利用混凝土的初始熱量及水泥在水化過程中所釋放出來的熱量，再輔以化學外加劑或早強水泥等綜合措施，創(chuàng)造混凝土硬化的條件。使混凝土硬化初始溫度至冰點溫度之前盡快達到抗凍臨界強度的一種施工方法，蓄熱加短時加熱等數(shù)種措施。

三. 混凝土冬季施工的成本進行分析

以HZS180機組理論產(chǎn)能生產(chǎn)C40樁基混凝土為例，且不計算冬期施工以的運費、設(shè)備折舊費、水電通訊費等，只通過計算對比冬期施工同常溫環(huán)境下混凝土生產(chǎn)的成本，并進行分析。

1.材料成本分析

為滿足冬期施工一次性成本投入主要包括料倉保溫輔助設(shè)施（含地熱管道、鍋爐、保溫隔熱簾等）和拌和站原材料保溫加熱所用煤、氣、電等。

華北地區(qū)原材成本分析河砂120元/噸，石子110元/噸，粉煤灰160元/噸，水泥390元/噸，減水劑3100元/噸，引氣劑1200元/噸，7.85元/噸。

混凝土施工配合比為，水泥：粉煤灰：砂：碎石：減水劑：引氣劑：水=1：0.43：2.41：3.47：0.014：0.004：0.51，水膠比為0.36。根據(jù)配合比選定結(jié)果每方混凝土用料量為，水泥：粉煤灰：砂：碎石：減水劑：引氣劑：水=307kg：131 kg：740 kg：1064 kg：4.38 kg：1.314 kg：158 kg。

正常環(huán)境下C40每方混凝土成本為=（307*120+131*160+740*120+1064*110+4.38*3100+1.314*1200+158*7.85）/1000=362.9251元

按照規(guī)范相關(guān)要求計算冬期施工HZS180機組理論產(chǎn)能為518400m3混凝土，為保證機組連續(xù)生產(chǎn)就需要對拌和站料倉進行相應的配置，按堆高3米，分4區(qū)放置進行計算得出料倉保溫所需要增加的費用。以電鍋爐地采暖連續(xù)供熱冬期施工120天進行計算每立方混凝土原材料進行計算每立方生產(chǎn)成本為372.7317元，保溫拌和成本增加9.8066元/立方米。

2.人員成本分析

在人工成本方面主要增加的投入為司爐工的工資成本。按照特種作業(yè)人員進行四班兩運轉(zhuǎn)的作業(yè)安排，人均5000元/ 月計算，冬期施工共需增加人員工資成本80000元。分攤到每立方混凝土增加成本0.1543元。

3.工藝成本分析

根據(jù)《鐵路混凝土工程施工技術(shù)規(guī)程》中的有關(guān)要求，常溫下混凝土延續(xù)攪拌時間應根據(jù)配合比和攪拌設(shè)備情況通過試驗進行確定，但最短攪拌時間不宜少于2分鐘，冬期施工混凝土攪拌時間宜較常溫施工延長50%的攪拌時間。不考慮其他因素影響僅攪拌時間延長一項冬期施工工藝調(diào)整就使得單位時間內(nèi)混凝土產(chǎn)能減少三分之一。按照混凝土市場正常利潤C40混凝土利潤每立方20元計算，使得冬期施工混凝土生產(chǎn)同常溫下混凝土生產(chǎn)相對利潤下降3456000元。相對利潤的降低既是混凝土相對成本的上升，平均到每立方混凝土成本相對上漲6.6667元。

通過對C40混凝土生產(chǎn)為例結(jié)合對材料成本、人員成本、工藝成本的分析不難看出常溫下C40樁基混凝土生產(chǎn)成本為362.9251元/立方米，冬期施工期間混凝土的生產(chǎn)成本為379.5527元/立方米。在材料成本、人員成本、工藝成本三方面共同增加成本16.6276元/立方米。

本文通過對混凝土冬期施工的質(zhì)量控制措施及成本分析我們不難看出，混凝土工程冬期施工對工程質(zhì)量和成本的控制都具有直接的影響，直接提升了質(zhì)量風險，增加了混凝土生產(chǎn)成本。但是，相對于國計民生的重大工程幾十億上百億的資金使用成本，早日建設(shè)完成后的社會效益及重大工程的國際影響力來說，這些成本的投入是有它的必然性的。這同時也就要求我們建筑管理人員在冬期混凝土施工的質(zhì)量控制環(huán)節(jié)要認真分析，把控風險，對混凝土成本進行提前控制精細化管理，從而達到冬期不停工，質(zhì)量有保證的建筑施工連續(xù)作業(yè)的目標。為中華民族偉大復興的宏偉目標添磚加瓦。

參考文獻：

[1]《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》，2017年，中國鐵道出版社.

[2]《建筑工程冬期施工規(guī)程》，2011年，中國建筑工業(yè)出版社.

[3]《鐵路混凝土工程施工技術(shù)規(guī)程》，2017年，中國鐵道出版社.

作者簡介：

周建松，男，1983年生人，畢業(yè)于天津大學土木工程系，中級職稱，現(xiàn)就職于京濱城際鐵路有限公司.