鋼筋混凝土工程冬季施工技術分析

楊紅梅 中國核工業二四建設有限公司高級工程師

張龍龍 中核華辰建筑工程有限公司工程師

建筑施工質量的好壞會直接影響建筑物的服務年限，必須給予高度重視[1]。特別是冬季施工，由于溫度低、易上凍等因素，使得冬季施工的技術管理工作極為重要。本文將對鋼筋混凝土工程冬季施工技術及管理措施進行探討。

1 冬季對鋼筋混凝土施工的影響

冬季在全國各地都有較長的時間，不同地區的冬季擁有不同的特點。與此同時，不同地區的冬季又有一個共同點，即環境溫度較低。而鋼筋混凝土施工對于環境溫度的要求較高，從而給鋼筋混凝土冬季施工帶來了一系列問題。為滿足工程建設的需要，鋼筋混凝土冬季施工必須采取科學的施工技術。在鋼筋混凝土結構施工完成后必須經過一段時間后才能真正符合建設要求。

具體來說，冬季對鋼筋混凝土施工的影響有以下幾個方面。第一，在環境日平均溫度達到5 ℃時或者日最低氣溫低于0 ℃后必須采取特殊的施工技術。在這樣的溫度條件下，水與鋼筋混凝土的化學反應速率相對較低，甚至完全停止，從而給鋼筋混凝土的凝結、固化帶來極大的困難[2]。第二，水泥發生固化的效率除了與材料配比有很大的關系外，還跟溫度有較大的關系。當溫度低于0 ℃后水泥固化的效率會變得極慢。制作的鋼筋混凝土結構強度也會受到較大的影響。第三，當溫度低于0 ℃后，鋼筋混凝土結構的水會出現結冰現象，參與水化反應的水量會受到較大的影響。同時，水結冰后的體積會增大約9%，會產生明顯的冰脹應力，繼而對鋼筋混凝土結構造成巨大的損害，會影響鋼筋混凝土結構的質量。第四，鋼筋混凝土結構中水結冰還會在鋼筋、骨料等結構表面形成冰凌，繼而降低鋼筋混凝土與鋼筋、骨料的黏合程度，從而對鋼筋混凝土結構的質量產生嚴重影響。

2 鋼筋混凝土工程冬季施工的準備工作

2.1 成立領導小組

施工單位應成立以生產經理與總工程師為首的鋼筋混凝土冬季施工領導班子，成立以隊長與技術主管工程師為主的領導小組，對鋼筋混凝土冬季施工工作進行統一領導。結合本單位的具體情況，各級技術主管要負責制定冬季鋼筋混凝土施工的技術措施。施工材料供應等要上報上一級領導，經過審批后才能進行施工。

2.2 制訂方案

第一，制訂鋼筋混凝土冬季施工方案，組織項目成員認真學習鋼筋混凝土冬季施工的各項技術。第二，向施工班組及時進行技術交底，對相關人員開展技術培訓。第三，對于參與本項目的技術骨干、工長等核心技術管理人員，要進行技術考核，通過考核后才可以上崗。第三，根據鋼筋混凝土冬季施工特點，做好施工部署工作，凡不適于冬季施工的項目，應在冬季到來前完成。

2.3 準備材料

材料部門應根據各施工隊提出的鋼筋混凝土冬季施工材料與工具計劃清單進行采購，購買的材料及工具要分期、分批進場，方便技術人員進場后對其進行檢查驗收，驗收后要注意妥善存放，防止出現丟失、浪費、變質等情況。相關人員要提前做好鋼筋混凝土冬季施工期間施工用水管道的保溫工作，以防水管凍裂影響施工進度，同時也要做好鋼筋混凝土冬季施工采暖與職工宿舍取暖工作。

3 鋼筋混凝土工程概述

在混凝土受凍臨界強度方面，采用硅酸鹽及普通硅酸鹽水泥時，其受凍允許臨界強度為設計強度等級的30%；采用礦渣硅酸鹽水泥時，其受凍允許臨界強度為設計標號的40%，當混凝土強度等級低于C10 時（包括C10），其臨界強度不得低于500 N/cm。

預應力混凝土受凍臨界強度應有所提高，在《鋼筋混凝土工程施工及驗收規范》（GBJ204-83）中無具體規定的，可根據設計要求確定其強度，一般可定為設計強度等級的70%。對于冬期澆筑的混凝土，其水灰比不得大于0.6。混凝土冬季施工除了需要對原材料進行加熱、攪拌，還要對運輸、澆筑和養護等工序進行熱工計算。

4 鋼筋混凝土工程冬季施工技術措施

混凝土早期增強的主要措施有摻早強劑或早強型減水劑，通過早期短時間加熱使混凝土盡快達到受凍允許臨界強度。改善混凝土內部結構的主要措施是進行混凝土真空吸水，從而達到增加混凝土密實度、排除混凝土中多余水分的目的；也可以采用摻用引氣劑或引氣減水劑的方法，使混凝土在攪拌過程中產生許多微氣孔，降低混凝土受凍時水結冰產生的靜水壓力，從而提高混凝土的早期抗凍害性能。在保證冬季施工工程混凝土質量的前提下，應根據工程的施工部位和混凝土種類采用合適的應對方法。

4.1 無筋混凝土的施工技術

對于無筋混凝土，可采用冷混凝土施工，將氯化鈉作為主要外加劑。隨溫度變化確定氯化鈉等外加劑的摻量，但不得超過有關規范規定的摻量。表1 是無筋混凝土氯鹽常用摻量表[3]。

表1 無筋混凝土氯鹽常用摻量表

4.2 鋼筋混凝土的施工技術

對于鋼筋混凝土，采用摻外加劑，結合蓄熱保溫養護方法進行施工，在施工中應注意的問題有以下幾點。

（1）混凝土配合比及外加劑的摻量必須由實驗室經過實驗求得。

（2）在施工中嚴格控制混凝土的水灰比，應優先采用硅酸鹽水泥，在混凝土攪拌時應延長攪拌時間，一般應比常溫時攪拌時間多1 ～2 min，振搗時必須保證混凝土密實度，有條件時采用混凝土真空吸水處理。

（3）使用復合外加劑時，必須嚴格按照實驗室提供配合比的比例進行配制。先配制一定量的水溶液，在攪拌混凝土時把外加劑的水溶液按比例加到拌合水中，并注意隨拌隨用，不可一次配備過多；在技術交底時要作詳細交待，并由專人負責記錄，嚴禁將各種外加劑摻量弄錯。曾發生過將復合外加劑中的硫酸鈉摻量2%與木鈣摻量0.2%錯配為硫酸鈉0.2%與木鈣2%的情況，造成重大的工程質量事故[4]。摻鹽法應按不同的最低氣溫控制摻鹽量。當氯鹽摻量過少時，水化反應極其緩慢，會降低早期強度；當氯鹽摻量大于10%時，砂漿的后期強度會顯著降低，同時導致砌體析鹽量過大，增大吸濕性，降低保溫性能。按氣溫情況規定的摻鹽量如表2 所示。

表2 不同氣溫下摻氯鹽外加劑摻量 （占用水重量）

（4）應控制拌合混凝土的水與骨料加熱的最高溫度，并確定攪拌時的投料順序，要最后投入水泥，防止水泥與80 ℃以上的熱水接觸。因為水泥不能直接加熱，使用前可以運至暖棚存放。攪拌混凝土時，骨料中不得有冰雪及冰團。

（5）冬季施工混凝土應盡量采用低流動性或干硬性混凝土施工，混凝土開始養護前的溫度不應低于5 ℃，氣溫低于-10 ℃時，混凝土配合比提高一級等級。

（6）混凝土在澆筑前應清除模板和鋼筋上的冰雪和污垢。混凝土冬季施工不管使用哪種方法，混凝土表面必須根據氣溫情況覆蓋保溫材料，其厚度由氣溫的高低而定。

（7）冬季施工混凝土應按技術交底規定測溫，作為鑒定質量的依據。

（8）在混凝土繼續灌筑前，應將原混凝土的表面加熱到正溫，加熱的深度不應少于300 mm，且必須符合相關規范。

（9）混凝土冬季施工的試塊，除按常溫規定留置外，還需要增設2 組與結構同條件養護，1 組用于檢驗混凝土受凍前的強度，另1 組用于檢驗轉入常溫養護28 天的強度[5]。

（10）混凝土冬季施工必須有施工措施與技術交底，必須有質量檢查制度，所有各項測量與檢驗結果均應填寫混凝土施工記錄及混凝土冬季施工日志。

5 結語

施工單位及下屬施工隊應根據本企業施工的工程特點，采取冬季施工技術措施，同時還要編制各工種的具體實施措施，讓全體施工人員認真執行。冬季是易出工程質量事故的季節，因此必須向技術人員強調技術交底在施工中的重要性，加強技術管理與質量控制。