谈冬期混凝土施工方法

祁永涛

（中铁七局集团 郑州工程有限公司，河南 郑州 450009）

1 冬期施工特点

1.1 冬期混凝土特点

0-4℃时，凝结时间比15℃延长3倍；温度降到0.3-0.5℃时，混凝土开始冻结后，反应停止；温度降到-10℃时，水化反应完全停止，混凝土强度不再增长。再负温条件下，混凝土中的水结冰，体积增加，硬化的砼结构遭到冻胀破坏。

1.2 冬期施工安全、质量风险较大，施工成本投入高，施工生产效率低下

冬期施工由于施工条件及施工环境不利，是工程质量事故的多发季节，尤其以混凝土工程居多。工程质量事故出现的隐蔽性和滞后性，及时工程是冬天施工的，质量问题大多在春天开始暴漏，因而给质量事故的处理带来很大的难度，轻者进行重新修补，严重的需要返工处理，不仅给工程带来经济损失，还影响工程的使用寿命。

2 冬期施工准备

施工之前，落实好冬期施工必备的有关工程材料、防寒物资、能源和机具设备，如拌和站烧水用的锅炉、水箱、管道、煤炉、烟囱、搅拌棚和暖棚搭设用的棚布、棉被、草席、普通温度计、内埋式温度计等，并进行供热锅炉、管道的安装调试工作。结合所施工项目从施工方法、施工工艺、每道工序上合理安排施工。对各项设施和材料，事先作好防雪、防冻等防护措施。

3 混凝土工程冬期施工措施

3.1 原材料控制

①水泥:选用普通硅酸盐水泥配制混凝土，且对水泥进行保温存储。

②骨料:粗、细骨料必须置于防雨雪的棚里，保证骨料清洁，不得含有冰雪及冻块。粗、细骨料拌和前必须置于暖棚内，棚内升火炉，温度不低于5℃。

3.2 混凝土拌和及运输

混凝土运输采用混凝土罐车运输，在混凝土罐上包裹保温材料，防止运输过程中热量损失。

运输中的温度损失用下式计算:

式中:

T2——混凝土运输至浇筑时的温度(℃)；

T1——混凝土拌合物出机温度(℃)；

t1——混凝土运输至浇筑的时间(h)；

n——混凝土转运次数；

Ta——混凝土拌合物运输时的环境温度(0)；

α——温度损失系数，取0.25。

根据当时测温情况,对混凝土的出机温度及保温材料进行调整,要求混凝土出搅拌机的温度不低于10℃，入模温度不低于5℃。

①可采取拌和用水加热的办法保证混凝土的温度，水的加热温度不高于80℃。搅拌时先投入骨料和已加热的水，充分搅拌后再投入水泥、矿物掺和料、外加剂等，当拌制的混凝土出现坍落度减小或发生速凝现象时，重新调整拌和料的加热温度。搅拌时间一般较正常温度下延长50%左右。

②混凝土在其抗压强度达到设计强度的30%前不得受冻，当混凝土抗压强度未达到5MPa前，也不得受冻。

3.3 混凝土浇筑

①混凝土浇筑前，要清除模板及钢筋上的冰雪和污垢。混凝土入模前，采用专用的设备测定混凝土的温度、坍落度、含气量及泌水率等工作性能；保证混凝土的入模及入孔温度不得低于5℃；开始养护时的温度不得低于5℃，细薄截面结构不得低于10℃。

②存在新、旧混凝土施工缝时，当旧混凝土面和外露钢筋或预埋件暴露在冷空气中时，对距离新、旧混凝土施工缝1.5m范围内的旧混凝土和长度在1.0m范围内的外露钢筋或预埋件用塑料包裹，棉毡覆盖保温。

③设置专人对混凝土的浇筑及养护期间的环境温度、混凝土浇筑时的入模温度随时进行检测，检测结果作好记录。混凝土冬期施工时除按规定制作标准混凝土试件外，还要根据养护、拆模和承受荷载的需要，增加与结构同条件养护的试件不少于2组，混凝土由与其同条件养护的混凝土试件的强度来确定撤除养护的时间，混凝土的抗压强度达到设计强度的30%及5MPa后再撤除养护。

④混凝土浇筑采取分层连续浇筑，分层厚度40～50cm，不得小于20cm，并尽量缩短每层浇注的分段长度，减少混凝土的散热面并及时覆盖保温。

⑤大体积混凝土冬期施工，应防止砼内部水化热过大。为防止混凝土内外温差过大，混凝土表面应以保温材料覆盖，并预留测温孔或埋设测温片，加强测温监控，作好中心温度、表面温度和环境温度的记录。

⑥混凝土采取在每天温度较高时进行浇注，不得直接洒水养护，采用喷涂养护剂或采用保湿增湿措施养护。

3.4 墩台及涵身保温及养护

①墩台及涵身在混凝土浇筑前，先在钢模外侧紧贴模板密裹保温材料保温，墩台及涵身四周用钢管搭设暖棚骨架，混凝土浇注完成后，用棚布或彩条布罩住墩身形成暖棚，可在棚内升火炉加温。棚内挂温度计，棚内温度不低于5℃，派专人看管火炉并检测混凝土温度和环境温度。

②墩台及涵身混凝土在养护期间的养护温度每昼夜定时检查4次，室内外环境温度每昼夜定时定点检查4次，升温和降温期间每小时测1次，恒温期间每两小时1次。保证每小时的降温不大于5℃。若有较大幅度的降温时，必须及时采取保温措施。

③墩台及涵身混凝土强度达到规范要求的抗冻强度后方可拆模，混凝土与环境的温差不得大于15℃，以防止混凝土表面冷却过快，产生收缩裂纹。混凝土拆模后密裹一层中厚塑料布进行保温处理，防止冷风直接对其进行侵袭，包裹时间自拆模后不得少于21天。

④养护完成当温度仍在0℃以下时，待混凝土冷却至5℃混凝土且与环境的温差不大于15℃，可以拆除暖棚。暖棚拆除后，要检查墩台顶是否密封，严防冰雪、雨水进入墩顶预留螺栓孔内发生冻胀造成墩柱开裂，包裹蓄热保温保湿，以确保混凝土强度，墩台身必要的湿度。

3.5 梁体保温及养护

①本项目预制梁均在梁场内进行预制，在预制场内设置标准蒸汽暖棚进行防寒保温。

②梁体预应力孔道灌浆必须保证在正温下进行，其强度达到25MPa前不得受冻。预应力孔道压浆浆体要求不泌水，适当早强。浆体搅拌时，适当控制水温，水预热温度不能影响到浆体稠度及其他性能。

③跨南水北调大桥悬臂现浇连续梁混凝土养护采用电压锅炉蓄热法，施工前搭设暖棚，暖棚顶面与侧面一边相连，另一边可开可合，利于浇注施工，顶面每跨为一单元，施工完一跨后及时覆盖，再卷开另一跨进行施工，以此类推进行。暖棚采用中厚塑料布外包土工合成保温被进行，四脚用砂袋压实，保证密闭，暖棚内采用电压锅炉进行加热，提高保温效果。

④混凝土浇注前在梁体内设置测温片，测温片布置在连续梁主跨墩顶左右两米各设一处，横向布置在底板混凝土最厚部分的芯部，合计设置八处。在混凝土养护期间，对已浇注混凝土进行温度监控，及时测量混凝土芯部温度、表层温度及环境气温，每日4次，（早6点，中午12点、下午18点、晚24点）并做好测温记录，并根据混凝土温度和环境参数的变化情况及时调整养护制度。

⑤梁体施工选择较好的天气、气温较高的时段进行，拆模时也选择每日的10点到14点进行。

3.6 混凝土试块的留置

冬期施工期间多做两组同条件养护试块，一组用来测定混凝土受冻前的临界强度，另一组用作28d的强度测试，试块应在浇筑现场取样制作，试压前，试块应放在有正温条件的房间内，解冻后再进行试压，停放时间约 6～12h。

4 结束语

由于季节性的特点，混凝土工程冬施期间除按照常温的施工要求外，还应检查外加剂的质量和掺量；水和骨料加热温度；混凝土出机入模及养护过程中的温度。设专人测温，详细做好测温记录工作，整理归档。严格控制混凝土拆除温度和拆模时间，模板及混凝土的保温覆盖要及时有效。这样才能保证冬期混凝土的施工质量，从而保证整个工程的施工质量。