沈陽(yáng)地鐵某項(xiàng)目冬季混凝土的應(yīng)用

黑龍江 張智韜

1 工程概況

沈陽(yáng)地鐵某項(xiàng)目由“一站一區(qū)間”組成，呈南北向敷設(shè)。合同施工期為18個(gè)月，跨整個(gè)冬季施工時(shí)間段。車站主體為地下雙層單柱二跨島式站臺(tái)車站，其中地下一層為站廳層，地下二層為站臺(tái)層，車站主體建筑面積為6652m2，出入口通道建筑面積為1318m2，風(fēng)井風(fēng)道建筑面積為1857m2，地面出入口、風(fēng)亭建筑面積為414m2。車站采用明挖法施工。區(qū)間全長(zhǎng)約為1300.9雙線米，設(shè)置2個(gè)區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道，其中前者兼泵站。本區(qū)間線間距約為13m，為單線單洞隧道，在縱斷面上呈“V”形，區(qū)間隧道覆土厚度約為9.6m～14m。

2 冬季施工期限的確定

冬季施工實(shí)行“雙控制”，當(dāng)天氣條件符合下述條件任何一條時(shí)，即進(jìn)入冬季施工狀態(tài)。

2.1 溫控

根據(jù)《沈陽(yáng)鐵土建工程冬期施工技術(shù)要求》當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù)5d低于5℃，即進(jìn)入冬期施工；當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù)5d高于5℃時(shí)，解除冬期施工。

2.2 時(shí)控

根據(jù)沈陽(yáng)區(qū)氣候特點(diǎn)，原則上應(yīng)為2011年10月20日～2012年4月10日，且注意上述時(shí)間范圍之外的氣溫突降。

3 冬季施工具體措施

3.1 混凝土的要求

本工程所用砼為商品砼，所用砼的原材料的質(zhì)量、配合比設(shè)計(jì)、攪拌時(shí)的上料計(jì)量和控制、出機(jī)溫度和運(yùn)輸過(guò)程的保溫以及保證砼的入模溫度等問(wèn)題，都需要與商品砼攪拌站提前提出要求，并派專門施工員到攪拌站進(jìn)行監(jiān)控。施工中及時(shí)通知商砼廠家共同掌握好砼的各項(xiàng)性能，雙方配合，做好砼的冬季施工工作。為了提高混凝土的早期強(qiáng)度，防止混凝土受凍，縮短混凝土達(dá)到拆模強(qiáng)度的時(shí)間，加快模板周轉(zhuǎn)周期，項(xiàng)目部決定對(duì)冠梁和砼支撐在冬期施工涉及的混凝土均摻入早強(qiáng)防凍劑。

（1）砼配合比的要求：為了盡快提高砼強(qiáng)度的增長(zhǎng)速度，應(yīng)對(duì)砼配合比進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，并摻加早強(qiáng)防凍劑。配合比改變必須事先試配合格方可使用。砼摻加早強(qiáng)、抗凍復(fù)合外加劑，一是為了提高砼在覆蓋保溫階段的早期強(qiáng)度，盡快達(dá)到砼的受凍臨界強(qiáng)度和拆模需要的強(qiáng)度，二是防止突然降溫時(shí)砼受凍，三是為了使砼在撤除保溫以后強(qiáng)度能夠繼續(xù)增長(zhǎng)。

（2）砼原材料要求：砼配比中水泥強(qiáng)度等級(jí)不得低于42.5級(jí)，水泥用量不少于300Kg/m3等要求。水灰比控制在0.45左右且不應(yīng)大于0.55，并加入早強(qiáng)劑。要求攪拌站對(duì)砼原材料進(jìn)行加熱，并采取溫水?dāng)嚢璧扔辛Υ胧┓乐鬼艧崃可⑹н^(guò)快及表面凍結(jié)等現(xiàn)象。保證砼運(yùn)送到工地的出罐溫度在15℃以上，從而保證砼的入模溫度控制在10℃以上，并根據(jù)氣溫?fù)郊酉嗥ヅ淇箖鲂阅艿目箖鰟?。保證水灰比不大于0.55，從拌和水中扣除由骨料及防凍劑溶液中帶入的水分。為了減少凍害，應(yīng)將配合比中的用水量降低至最低限度。辦法是：控制坍落度，加入減水劑，優(yōu)先選用高效減水劑。

3.2 砼的運(yùn)輸

砼出站后，應(yīng)及時(shí)運(yùn)到澆筑地點(diǎn)，提前研究好高峰期混凝土的運(yùn)輸路線，因堵車或其他原因超過(guò)混凝土初凝時(shí)間，禁止運(yùn)送工地。在運(yùn)輸過(guò)程中，要注意防止混凝土熱量散失，表面凍結(jié)，混凝土離析，水泥砂漿流失、坍落度變化等現(xiàn)象。對(duì)運(yùn)輸用罐車、現(xiàn)場(chǎng)泵車應(yīng)采取包裹保溫材料，盡量減少運(yùn)輸過(guò)程熱損失，保證混凝土的出罐溫度在運(yùn)輸過(guò)程中，一般每小時(shí)溫度降低不宜超過(guò)5—6℃。

3.3 商混站各類防凍劑、外加劑的選用原則

防凍劑應(yīng)選用地鐵公司準(zhǔn)入的產(chǎn)品，混凝土施工采用規(guī)定溫度為-15℃的防凍劑，可以在最低溫度-20℃以上使用。另要求產(chǎn)品中堿含量和氯離子含量低、不含氨，對(duì)鋼筋無(wú)銹蝕；對(duì)各種水泥的適應(yīng)性好，混凝土耐久性好，具有防凍、減水、塑化、坍落度損失小等優(yōu)點(diǎn)，且盡量選用商品混凝土站應(yīng)用有成熟經(jīng)驗(yàn)的產(chǎn)品。

3.4 砼澆筑

（1）砼澆筑前，要清除模板和鋼筋上的冰雪及污垢，尤其豎向構(gòu)件底部積雪和冰必須在砼澆筑前再次檢查是否清除。

（2）如果使用地泵，砼輸送泵要搭設(shè)保溫大棚并用防雨帆布進(jìn)行外側(cè)封閉，內(nèi)掛厚氈毯，以利于砼保溫，輸送泵管要先包裹厚氈毯，再包一層塑料薄膜。

（3）澆筑完成后，梁、板鋪蓋全部采用塑料薄膜進(jìn)行保溫覆蓋后，上方用厚氈毯二次覆蓋，確?；炷敛粫?huì)受凍。

（4）其它砼澆筑技術(shù)及要求與本工程砼施工方案要求相同。

3.5 砼負(fù)溫養(yǎng)護(hù)

（1）溫度控制：通過(guò)用溫度計(jì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)際測(cè)溫，并形成測(cè)溫記錄表，砼的入模溫度控制在10℃以上；砼澆筑后的起始養(yǎng)護(hù)溫度不低于5℃，若達(dá)不到以上溫度，則要通知商混站提高養(yǎng)護(hù)砂子、碎石的預(yù)熱溫度以滿足要求，但攪拌水溫不能高于60℃，同時(shí)不能大量進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)，水量掌握宏觀上位濕潤(rùn)即可。

（2）墻柱模板支設(shè)校正后在模板外側(cè)掛一層厚氈毯，混凝土澆筑后在墻柱砼上口覆蓋厚氈毯保溫養(yǎng)護(hù)。墻柱拆模后立即借助墻上的穿墻螺栓孔在混凝土表面覆蓋阻燃苯板或者厚氈毯，在柱、墻、的陽(yáng)角薄弱部位木工用模板進(jìn)行護(hù)角處理，并加蓋厚氈毯并密封嚴(yán)實(shí)。

（3）砼澆筑打毛后應(yīng)立即在表面覆蓋一層塑料薄膜，然后再覆蓋厚氈毯保溫。使混凝土由攪拌時(shí)所攜帶的余熱及水泥的水化熱不致驟然散失，同時(shí)也防止水份量散失，從而能蓄熱而維持正溫條件進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。并根據(jù)氣溫情況增加氈毯厚度加以保溫。塑料薄膜之間及厚氈毯之間相互搭接200mm，對(duì)邊、棱角部位的保溫在墻、柱鋼筋縫隙處塞棉毯，以起到保溫作用。

3.6 砼的拆模條件

（1）墻柱豎向構(gòu)件：當(dāng)混凝土冷卻到5℃，且超過(guò)臨界強(qiáng)度并滿足常溫混凝土拆模要求時(shí)方可拆模（混凝土溫度通過(guò)事先埋設(shè)測(cè)溫孔，并通過(guò)溫度計(jì)來(lái)測(cè)定），必須保證砼表面與大氣溫差不得超過(guò)20℃。

（2）混凝土測(cè)溫孔的留置方法

測(cè)溫孔一般選擇溫度變化大、容易散失熱量、容易遭凍結(jié)的部位，本工程梁測(cè)溫點(diǎn)設(shè)置在梁中。板的位置在1/2板厚。柱測(cè)溫點(diǎn)位置在柱頭與柱底1600mm各設(shè)置一個(gè)，與柱面成90°角，墻頂、墻底1600mm各設(shè)置1個(gè)測(cè)溫孔。柱、墻上部測(cè)溫孔距柱頂、墻頂300mm，柱上測(cè)溫孔深為二分之一柱寬、墻上測(cè)溫孔深10cm。墻、柱、梁、板測(cè)溫孔采用預(yù)埋空芯φ10PVC管，PVC管在合模前采用鐵絲與相應(yīng)鋼筋綁扎牢固，防止混凝土澆筑時(shí)管位置偏移（管兩端均進(jìn)行封閉，其中朝外一端采用膠帶封閉，防止混凝土澆筑時(shí)堵塞鋼管，拆模后將外側(cè)膠帶撕開后進(jìn)行混凝土測(cè)溫）。

（3）測(cè)溫方法和要求

本工程采用玻璃液體溫度計(jì)的測(cè)溫方法。

測(cè)溫時(shí)按測(cè)孔編號(hào)順序進(jìn)行，測(cè)溫計(jì)插入測(cè)溫孔后，堵塞住孔口，留置在孔內(nèi)3～5min，然后迅速?gòu)目變?nèi)取出，使溫度計(jì)與視線成水平，仔細(xì)讀數(shù)，并記入測(cè)溫記錄表，同時(shí)用保溫材料將測(cè)溫孔按原樣覆蓋好。

本工程混凝土摻加了早強(qiáng)防凍劑，混凝土在達(dá)到臨界強(qiáng)度以前（4-5MPa，臨界強(qiáng)度以現(xiàn)場(chǎng)同條件試塊強(qiáng)度為準(zhǔn)。）每隔2小時(shí)測(cè)溫一次，混凝土達(dá)到臨界強(qiáng)度以后，每隔6小時(shí)測(cè)溫一次。

（4）梁、板結(jié)構(gòu)：梁、板模板在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%后方可拆除。

（5）模板和保溫層，應(yīng)在混凝土冷卻到5℃后方可拆除。當(dāng)混凝土與外界溫差大于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。未完全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。