淺談南水北調(diào)混凝土冬季施工措施

□趙秀鳳（河南省鄭州水利學(xué)校）

□朱智偉（河南省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限公司）

一、概況

南水北調(diào)中線工程經(jīng)河南省段全長(zhǎng)730 k m，經(jīng)南陽(yáng)市、平頂山市、許昌市、鄭州市、焦作市、新鄉(xiāng)市、鶴壁市和安陽(yáng)市等8個(gè)省轄市。河南屬暖溫帶-亞熱帶、濕潤(rùn)-半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候。一般冬季氣候特點(diǎn)是寒冷雨雪少，全省冬季平均氣溫為2℃，極端最低氣溫-21.7℃(1951年1月12日，安陽(yáng))。

河南省大部分地區(qū)冬季天氣寒冷干燥，溫度較低，對(duì)混凝土的生產(chǎn)很不利。南水北調(diào)建筑物中渠道襯砌、河渠交叉建筑物、左岸排水建筑物、分水閘、節(jié)制閘、退水閘、公路橋及生產(chǎn)橋等建筑物都有大量的混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)，因此采取合理的混凝土冬季施工措施是整個(gè)低溫季節(jié)施工措施的重中之重。

根據(jù)相關(guān)規(guī)范的規(guī)定，根據(jù)當(dāng)?shù)囟嗄隁鉁刭Y料，室外日平均氣溫連續(xù)5天在5℃以下或最低氣溫連續(xù)5天穩(wěn)定在-3℃以下時(shí)，混凝土、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土工程施工應(yīng)采取冬季施工措施。

二、混凝土工程冬季施工措施

（一）基本要求

1.冬季施工的混凝土采用普通硅酸鹽水泥,水泥標(biāo)號(hào)42.5，每立方米混凝土中的水泥用量≥300 k g，水灰比＜0.6，有必要時(shí)應(yīng)加入早強(qiáng)劑(根據(jù)氣溫情況確定)。

2.為減少凍害,應(yīng)將配合比中的用水量降至最低限度。辦法是控制坍落度,加入減水劑,優(yōu)先選用高效減水劑。

3.模板和保溫層應(yīng)在混凝土冷卻到5℃后方可拆除。當(dāng)混凝土與外界溫差＞20℃時(shí),拆模后的混凝土表面，應(yīng)臨時(shí)覆蓋,使其緩慢冷卻。

4.未冷卻的混凝土有較高的脆性,所以結(jié)構(gòu)在冷卻前不得遭受沖擊荷載或動(dòng)力荷載的作用。

（二）混凝土原材料要求

1.骨料保溫

拌制混凝土用的骨料必須清潔,不得含有冰雪和冰塊，級(jí)配良好、質(zhì)地堅(jiān)硬，不含有易被凍壞的礦物。砂、石料覆蓋帆布防止風(fēng)霜和雨雪并起到保溫作用。拌制混凝土?xí)r，砂石骨料的溫度保持在0℃以上。

2.拌和用水加熱

拌合用水的加熱溫度不宜＞60℃。＞60℃時(shí)，拌和時(shí)要先投入骨料和已加熱的水進(jìn)行攪拌均勻，再加粉煤灰、水泥，以免水泥與熱水直接接觸。

3.水泥、粉煤灰

水泥應(yīng)選用普通硅酸鹽水泥，水泥只能保溫，不得加熱；粉煤灰采用Ⅰ級(jí)粉煤灰。

（三）混凝土拌合站保溫措施

根據(jù)北方的冬季施工經(jīng)驗(yàn)，在拌合機(jī)周圍搭建防風(fēng)棚，可起到防風(fēng)保溫的作用，保證混凝土拌合過(guò)程溫度?？赏瑫r(shí)采用加熱拌合用水的方法保證混凝土出機(jī)口溫度，以保證混凝土出機(jī)溫度滿足規(guī)范規(guī)定的最低澆筑溫度與混凝土運(yùn)輸、裝卸、澆筑、振搗過(guò)程中溫度損失之和。

（四）混凝土的運(yùn)輸

混凝土拌合完成之后，于出料口直接罐裝至混凝土攪拌車，混凝土運(yùn)輸攪拌車四周要包裹，包裹兩層，一層保溫棉被，一層防風(fēng)布，用鐵絲將包裹物綁扎于混凝土運(yùn)輸罐四周。在第一罐混凝土料入罐前應(yīng)用熱水沖洗運(yùn)輸罐，將混凝土罐充分預(yù)熱，以減少運(yùn)輸過(guò)程中的溫度損失。

混凝土拌和物出機(jī)后，應(yīng)及時(shí)運(yùn)到澆筑地點(diǎn)。在運(yùn)行過(guò)程中，要注意防止混凝土熱量散失、表層凍結(jié)、混凝土離析、水泥砂漿流失、坍落度變化等現(xiàn)象。做好混凝土運(yùn)輸過(guò)程中的保溫工作，減少混凝土運(yùn)輸時(shí)間，減少溫度損失。

（五）混凝土的澆筑

根據(jù)相關(guān)規(guī)范和施工要求，混凝土入模溫度不得低于5℃。在澆筑前，應(yīng)清除模板和鋼筋上的冰雪和污垢。澆筑時(shí)，拌和物吊罐起吊入倉(cāng)，盡量減少混凝土在倉(cāng)外停留時(shí)間，做好凍結(jié)保護(hù)措施；澆筑前應(yīng)做好必要的準(zhǔn)備工作，如模板、鋼筋和預(yù)埋件檢查、清除冰雪凍塊、澆筑時(shí)用腳手架和防滑措施檢查、振搗機(jī)械和工具的準(zhǔn)備等?；炷翝仓r(shí)應(yīng)盡量縮短施工作業(yè)面，澆筑完成的部分盡快覆蓋保溫養(yǎng)護(hù)。

（六）混凝土的養(yǎng)護(hù)

冬季混凝土施工養(yǎng)護(hù)尤為重要，混凝土養(yǎng)護(hù)可采用蒸汽法養(yǎng)護(hù)，在混凝土早期強(qiáng)度上升過(guò)程中，尤其要特別注意混凝土養(yǎng)護(hù)，對(duì)已澆好的混凝土及時(shí)覆蓋保溫棉保溫養(yǎng)護(hù)，以確?；炷两Y(jié)構(gòu)物不受凍害。冬季施工期間，混凝土在臨界受凍強(qiáng)度前，必須防止受凍。在溫度＜5℃時(shí)不向混凝土和覆蓋物上灑水養(yǎng)護(hù)。

采用蒸汽法養(yǎng)護(hù)，一層塑料布，一層保溫棉被，一層帆布。周圍用保溫材料壓實(shí)，保證暖棚不漏氣。在內(nèi)部通蒸汽管養(yǎng)護(hù)。根據(jù)蒸汽擴(kuò)散速度和在擴(kuò)散過(guò)程中的溫度降低，設(shè)置足夠的蒸汽養(yǎng)護(hù)管道和蒸汽出氣口。蒸汽的出氣口與模板之間留出足夠的距離，以防止靠近蒸汽出口處的混凝土溫度過(guò)高而損壞混凝土結(jié)構(gòu)。在整個(gè)養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，做好混凝土養(yǎng)護(hù)記錄，要求每隔2小時(shí)做一次測(cè)溫記錄，并隨時(shí)控制好養(yǎng)護(hù)棚的溫度20±3℃，使混凝土在一個(gè)適宜的溫度環(huán)境下養(yǎng)護(hù)。升溫控制在10℃/d，降溫控制在5℃/d。

（七）試件留置

按規(guī)范及施工要求制作、管理、養(yǎng)護(hù)、送檢混凝土試塊。取樣與試件留置應(yīng)符合下列規(guī)定：

一是每拌制100盤且＜100 m3的同配合比的混凝土,取樣不得少于/次；二是每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100盤時(shí),取樣不得少于/次；三是當(dāng)/次連續(xù)澆筑超過(guò)1000 m3時(shí),同一配合比的混凝土每200 m3不得少于/次；四是每次取樣應(yīng)至少留置一組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件,同條件養(yǎng)護(hù)試件的留置組數(shù)應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。

（八）混凝土拆模

冬季混凝土拆模強(qiáng)度應(yīng)滿足混凝土正常溫度下拆模強(qiáng)度的要求，并同時(shí)滿足抗凍要求的規(guī)定。正常溫度下混凝土拆模強(qiáng)度：側(cè)模在混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5 MPa以上，且其表面及棱角不因拆模而受損時(shí)，方可拆模。底模應(yīng)在混凝土強(qiáng)度達(dá)到混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%時(shí)方可拆模。混凝土與環(huán)境的溫差不得＞15℃，當(dāng)溫度差在10℃以上，但＜15℃，拆除模板后立即在混凝土表面采取覆蓋措施，如覆蓋一層毛氈。

三、冬季施工混凝土質(zhì)量檢查

冬季混凝土質(zhì)量檢查除滿足一般混凝土要求外還要滿足如下要求：在混凝土拌制和灌注期間，測(cè)定水和粗細(xì)骨料裝入拌和站時(shí)的溫度、混凝土的拌制溫度、灌注溫度和環(huán)境溫度，每一工作班至少檢測(cè)4次。冬季施工混凝土除按規(guī)定制作標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的試件外，還應(yīng)根據(jù)建筑物養(yǎng)護(hù)、拆模和承受荷載的需要，制作施工檢查試件，以查明強(qiáng)度的發(fā)展情況，施工檢查試件的養(yǎng)護(hù)應(yīng)與建筑物相同。