冬季高性能溷凝土施工技术的应用

冬期高性能混凝土施工技术的应用山东济铁监理公司 张玉平摘要：本文以京沪高铁济南西客站 ZF 标工程为例阐述了冬季高性能混凝土施工需重点注意的细节。关键词：冬季；高性能混凝土冬期施工期是质量事故多发期。在冬期施工中，长时间的持续负低温，大的温差、强风、降雪和反复的冰冻，经常造成建筑施工的质量事故，据资料分析，混凝土工程有三分之二以上的工程质量事故发生在冬期。通过对混凝土冻害及施工原理分析，结合实际施工情况，对混凝土冬期施工质量影响因素进行研究并采取相应措施，以确保工程质量与安全。按规范要求当室外昼夜平均气温连续 3 天低于 5或最低气温低于-3时，应按冬期施工方案实施，要求采取保温防冻措施。在冬季，由于气温较低，新浇筑的混凝土如不采取措施，很快就会冻结。混凝土强度的增长主要靠水化作用，水结冰时，水化作用停止，而且水结冰时，体积会膨胀，促使混凝士结构松散破坏，其最终强度将大幅度的降低。混凝土冬期施工技术的关键是确保胶凝材料以一定的速度水化，使混凝土的强度有所增长，以保证混凝土的施工。为防止混凝土因为受冻而破坏，受冻前混凝土必须达到足够的强度，就必须从混凝土原材料加热处理、混凝土搅拌运输和养护等方面进行管理。一、准备工作1、根据年度计划和施工组织设计及本工程施工的具体情况，确定冬季施工需要采取防护的具体工程项目或工作内容，制定相应的冬季施工防护措施，并在物资和机械做好储备和保养工作。2、收集工地气象台历年气象资料，建立观测制度，及时掌握气象变化情况。及时掌握天气预报的气象变化趋势及动态，及时传达到现场技术人员，以利于安排施工，做好预防准备工作。3、编制冬期施工方案及技术措施，对有关人员进行技术交底或培训。4、落实有关工程材料、防寒物资、能源和机具设备。5、在进入冬季前施工现场提前作好防寒保暖工作，对人行道路、脚手架上跳板和作业场所采取防滑措施。二、混凝土的配制、搅拌和运输1、搅拌混凝土前，应先经过热工计算，并经试拌确定水和骨料需要预热的最高温度，保证混凝土的入模温度不低于 5。外加剂罐采用外包棉被保温。2、混凝土宜选用较小的坍落度。3、原材料质量控制（1） 、水泥选用活性高、水化热大的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，严格控制最小水泥用量，保证每立方米混凝土胶凝材料用量不小于 380kg。（2） 、粗、细集料严格控制泥块含量并提前做好储备，尽量使材料保持干燥状态，做到集料清洁、无冻块或掺有冰雪，集料储备场不得积水，集料表面全部用卷材或彩条布进行覆盖，防止冰雪和冻结。（3） 、要求生产厂家对外加剂中的缓凝剂组份予以适当调整，在不影响混凝土主要性能的前提下增加早强组份，并对外加剂进行强度对比和减水率验证试验。（4） 、混凝土拌合用水选用洁净可饮用的地下水，水温加热到 6080。4、冬期混凝土施工工艺控制（1） 、混凝土搅拌站要搭防雨棚，安装锅炉。拌合水加温最高温度为 80，若水温超过 80，不允许水泥与水直接接触，防止水泥发生假凝造成质量事故。混凝土拌合时采用分次投料法，即先将粗细骨料投入强制式搅拌站，先加水 70%搅拌 30s，再加水泥、外加剂搅拌 30s，然后加剩余的 30%水继续搅拌 60s 后出料，总搅拌时间不小于 2min。（2） 、混凝土罐车、泵送混凝土管道采用棉絮、土工布分层包裹保温，尽量减少运输过程中混凝土拌合物热量的散失。构造物现场混凝土浇筑保证入模拌合物的温度控制在 5以上，使混凝土强度三天之内达到设计强度等级的 40%以上，满足抗冻临界值的要求。（3） 、充分利用冬季气温变化规律，在气温转暖的天气里浇筑混凝土，混凝土数量较小的构件利用中午气温回升时进行浇筑，必要时对低等级混凝土的施工适当增加水泥用量或提高一个强度等级、降低水灰（胶）比增大水化热量提高早期强度以补偿可能出现的强度损失，从而提高混凝土的抗冻性能。（4） 、模板钢筋不得沾有碎屑、污物、雪和冰层。与混凝土接触的模板部分涂抹润滑剂，防止以硬化的混凝土与模板粘连。（5） 、新浇筑混凝土拌合物的暴露面先铺盖薄膜材料，后盖棉絮、卷材或松散材料，防止冻结和降雪，至少保持 14 天。（6） 、拆模期限根据同条件养护的试件实际强度确定，检查浇筑期间灌入结构的硬化混凝土强度，至少制作 4 组试件。5、加强试验检测与温度测试工作（1） 、混凝土施工前，试验检测人员必须经常检测砂石集料的含水率，及时调整施工配合比，严格控制用水量，准确扣除砂、石中的含水量。严禁材料出机后再加水。（2） 、严格计量配料，保持搅拌站计量衡器准确，每一工作班称量前对计量设备进行校核，确保水泥、水、外加剂称量偏差为1%，砂、石料称量偏差为2%以内。（3） 、施工过程中加大现场检测力度，在拌合站进行严格控制混凝土坍落度，做到不合格的混凝土不出拌合站。（4） 、温度检测坚持每天三次晚上两次，混凝土施工现场配挂温度计，随时观测现场施工温度，及时了解温度变化，准备相应的防范措施。（5） 、混凝土试件的抽取除标准养生的试件外还必须抽取同条件养护的试件供检查临界强度。6、混凝土的浇筑（1） 、混凝土浇筑前，应清除模板及钢筋上的冰雪和污垢。当环境气温低于-10时，应将直径大于或等于 25mm 的钢筋和金属预埋件加热至正温。（2） 、新、旧混凝土施工缝的处理：当旧混凝土面和外露钢筋（预埋件）暴露在冷空气中时，应对距离新、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（预埋件）进行防寒保温。当混凝土不需加热养护，且在规定的养护期内不致冻结时，对于非冻胀性地基或旧混凝土面，可直接浇筑混凝土。当混凝土需加热养护时，混凝土和地基接触面的温度不得低于 2。当浇筑负温早强混凝土时，对于用冻结法开挖的地基，或在冻结线以上且气温低于-5的地基，应做隔热层。（3） 、混凝土应采用分层连续的方法浇筑，分层厚度不得小于 20cm。三、混凝土的养护混凝土开始养护时的温度应按施工方案通过热工计算确定，但不得低于5，细薄截面结构不宜低于 10。混凝土冬期养护方法有蓄热法、蒸汽加热法、电热法、暖棚法以及综合法。无论采取什么方法，均应保证混凝土在冻结之前，至少应达到临界温度。结合本工程实际情况，采用蓄热法进行养护。其特点是施工简单、不需要外接电源、施工费用低等。（1） 、采用的保温措施应使混凝土的温度下降到 0以前达到设计要求的强度。（2） 、混凝土浇筑成型后，应立即防寒保温。保温材料应选用传热系数较小、价廉耐用的保温材料，如草帘、草袋、锯末、谷糠及炉渣等并保持干燥。应对结构的边棱隅角加强覆盖保温，迎风