上海某機場站坪混凝土道面冬季低溫施工實踐

保旻韜

（同濟大學道路與交通工程教育部重點實驗室，上海 201804）

0 引言

上海某機場2號停機坪下的軌道交通區間部分隧道變形，影響到軌道交通安全，需對受損區間（長為108.4m，寬為34.8m）進行綜合整治搶修。在關閉機場238號～240號機位、246號機位和248號機位后，該工程采用禁區臨時圍界全封閉施工（圖1）。站坪飛行區設計指標為4E，道面結構為：24cm 水穩下基層（彎拉強度不小于2.5MPa）+22cm水穩基層（彎拉強度不小于4.0MPa）+42cm水泥混凝土面層（彎拉強度不小于5MPa）。該工程施工時采用了明挖法，對軌道交通范圍內站坪結構和土方進行開挖，在整修完成后予以重新恢復。本文主要以此工程為背景，探討冬季水泥混凝土道面的施工技術。

圖1 全封閉施工區域示意

1 施工環境溫度的統計分析

該機坪恢復工程道面水泥混凝土澆筑和養護計劃在1月底-3月初，因此，施工前對上海的過往4年1月-3月的氣溫情況進行了調查統計。2014-2017年1-3月上海氣溫情況圖2所示，2014年-2017年1-3月適合施工的天數統計結果如表1所示。

圖2 2014-2017年1-3月上海氣溫情況

表1 2014年-2017年1-3月適合施工的天數統計

從表1數據可以看出，該工程水泥混凝土道面施工周期內低溫期施工的可能性較大，因此，為保證施工質量，有必要采取適當的低溫施工措施。

2 冬季混凝土道面施工措施

在水泥混凝土配合比設計時，選用了強度等級為52.5 的硅酸鹽水泥，水灰比為0.40，砂率為31%，摻加了萘系減水劑，其維勃稠度為17s，28d彎拉強度達到6.3MPa。

為保證該工程水泥混凝土道面施工質量，除常規措施之外，還制定了以下幾項措施。

（1）施工時間選擇：水泥混凝土拌和在氣溫0℃以上時盡早開始，拉毛施工盡量在氣溫0℃以上時完成，指派專人測溫，指導施工進度；

（2）集料堆放：堆放場地前設置截水溝，同時對其頂部采取覆蓋，確保地面徑流和雨水不進入其內部，防止集料內有冰渣；

（3）水泥混凝土拌和：適當加熱拌和用水，該工程加熱到約50℃；拌和時間稍作延長，設置為120s；

（4）連續施工：較大的寒風，會造成混凝土表面迅速失水，為保證混合料質量，其攪拌、運輸和鋪筑等工序要緊密銜接，縮短間隔時間，在運料過程中對混合料予以覆蓋；

（5）泌水清除：冬季氣溫較低，澆筑完成的水泥混凝土表面易出現泌水，在施工時采取土工布洇干；

（6）保溫養護：混凝土道面施工完畢后，盡早采用養生材料保溫、保濕、覆蓋養生。

3 施工前的試驗

為確保施工措施的有效性，正式施工前，在臨時生產區模擬實際施工進行了試驗，共澆筑了2塊試驗塊，可為大面積道面施工作提供參考。試驗塊基本情況：塊1尺寸為5m×5m，用土工布+塑料薄膜+土工布覆蓋；塊2尺寸為5m×6m，用土工布+塑料薄膜+土工布+棉被+塑料薄膜覆蓋。試驗過程進行了測溫，測溫結果如表2所示。

表2 試驗過程測溫結果

根據試驗塊施工情況可以看出，從出料到拉毛基本可以控制在2h；拉毛工序完成后0.5h左右進行覆蓋；混凝土暴露時長約2.5h。為對比低溫天氣溫度與道面內部溫度的差異，掌握道面養護的情況，在試驗塊道面上設置了6個測溫孔，以便養護期間對試驗塊的溫度進行測定。

試驗塊施工當天以及第二、第三天的溫度記錄為：當日（-2～4℃）、第二天（-3～3℃）、第三天（-2～5℃）。試驗第二天開始每2h對2塊試驗塊進行溫度測定，因夜間溫度較低，需覆蓋保護，夜間溫度沒有進行測定。環境溫度與試驗塊溫度的測定結果如表3所示。

表3 環境溫度與試驗塊溫度

從表3的溫度測定情況看，可判定“土工布+塑料薄膜+土工布”與“土工布+塑料薄膜+棉被+土工布+塑料薄膜”的覆蓋方式均對混凝土養護起到明顯的保溫作用，基本可以滿足混凝土溫度不低于5℃。在實際實施時，為保守起見，采用了“土工布+塑料薄膜+棉被+土工布+塑料薄膜”的覆蓋方式。根據48h后試驗塊表面情況，并對現場同條件試塊進行抗壓試驗，結果證明拉毛紋理清晰，混凝土表面達到了設計強度。

4 低溫施工現場的管控

為確保現場施工各環節受控，針對主要工序作了如下管控。

4.1 支模

支模前，首先應對水泥穩定碎石基層、高程和平整度進行檢查，不合格者需經處理、檢驗合格后方可支模；其次，對模板的規格、平直狀況、接頭以及鋼模的附件進行仔細檢查，不合格者不得使用。

根據混凝土分塊圖的平面位置與高程，將模板支立準確，連接緊密、平順，不得有離縫、前后錯位和高低不平等現象。模板支立采用三角架和鋼釬組合固定，要求鋼釬頂不得高出模板。模板與基層接觸面堵實，以防漏漿。模板內側涂刷隔離劑，以利拆模。

4.2 混凝土的拌合

混凝土采用HZS60型混凝土攪拌站拌合，攪拌時間較常規略長，攪拌時間每盤為120s，產量為30～45m3∕h∕臺。每天首盤開拌時增加10～15kg水泥及相應的水、砂，并適當延長攪拌時間。

4.3 混凝土混合料運輸

混凝土混合料運輸采用15m3自卸汽車運輸。運輸過程注意保持道路狀況良好，盡量減少車輛顛簸，防止混合料產生離析；車輛進入鋪筑地段及卸料時，要聽從指揮，不得碰撞模板、傳力桿支架及先筑板邊角，也不得將混合料倒在傳力桿支架和模板上。

4.4 混凝土澆筑

4.4.1攤鋪

混凝土混合料攤鋪時應按照先板邊、后中間的順序進行。攤鋪時一定要控制好虛鋪厚度，在未掌握規律時，一般寧低勿高。靠近兩側模板處需人工翻鍬扣料。鋪筑填檔混凝土時，在已鋪筑的道面上，沿邊緣鋪蓋一定寬度的（0.6～1.0m）鐵皮或薄油氈，以保護邊緣道面，并注意避免將混凝土灑到相鄰的混凝土板上。

4.4.2 振搗

振搗器在每一位置振搗的持續時間，應以拌合物停止下沉、不再冒氣泡并泛出水泥砂漿為準，但不宜過振。用插入式振搗器時，振搗不宜小于20秒。

振搗采用插入式與自動行走連板振動器配合使用，先用插入式振搗器在模板兩側向板中按梅花樁式順序進行，再用自動行走聯合振動器在其表面拖振一遍，使表面大體平整。插入式振搗器的移動間距不宜大于其作用半徑的1.5倍，其至模板的距離不應大于振搗作用半徑的0.5倍，并應避免碰撞模板和鋼筋。

4.4.3 整平提漿

先用長條夯拖振一遍，再采用鋼滾筒整平提漿，使混凝土表面泛漿充分、均勻，便于做面并確保道面成型后的平整度控制在2mm以內。

4.4.4 做面

做面采用木抹（或塑料抹）、鋼抹配抹面機進行施工。做面前做好清邊整縫，清除粘漿，修補掉邊、缺角。抹面宜分三次進行，第一遍木抹以揉壓泛漿、壓下露石，消除明顯的凹凸為主；第二遍木抹以擠出氣泡，將砂子壓入板面、消除砂眼、使板面密實為主，同時需掛線找平，檢查平整度；第三遍鋼抹（2～3遍）著重于消除板面殘留的各種不平整的印痕，同時還能加快板面水分蒸發，便于壓紋和拉毛。第三遍抹面完成后，進行拉毛[1-6]。

4.4.5 拉毛

在混凝土表面經過充分提漿、揉漿、收漿及壓光之后，表層漿厚適中，拉毛時間視天氣條件及漿的稠度而定，注意觀察混凝土表面的含水率，原則是既保證滿足設計紋理深度，又不致水泥漿淌或表面泛砂。通常用手觸及表面砂漿不粘手而且能將手指紋印在水泥漿上時即可進行拉毛，一般控制在做面后1h左右。

4.5 混凝土養護

混凝土拉毛后，靜置約1～2h，用干凈土工布洇干表面泌水。混凝土表面用手指輕按無痕跡時，應立即用“土工布+塑料薄膜+棉被+土工布+塑料薄膜”覆蓋養生，其周圍用重物壓緊封嚴，使之不易被風吹起，冬季施工不允許灑水，加蓋塑料薄膜降低水分散失速度。

4.6 拆模

拆模時間應根據氣溫和混凝土強度增長情況來確定，保證拆模時混凝土邊角企口不損壞。拆模時，先清除模板周邊的灰漿、石子等雜物，撥去鋼釬或其它支撐物，要平行向外拆移，不能硬敲、硬砸或向上提模板，防止破壞混凝土邊角。該次施工最早拆模時間：企口模板為96h，平縫為72h。

5 結束語

該站坪水泥混凝土道面恢復工程面層部分的實際施工時間為2018 年1 月31 至2 月9 日，共10 天，共計澆筑5940m2混凝土，整個施工過程順暢受控，所采取的施工措施能保證混凝土施工質量滿足設計和規范的要求，開放通航后，試航狀況證明能滿足通航要求。