混凝土低溫季節(jié)施工質(zhì)量控制

王志波

（河北省南水北調(diào)工程建設(shè)管理局，石家莊 050021）

北方地區(qū)由于氣溫較低且低溫季節(jié)歷時較長，施工過程中混凝土澆注溫度控制及澆注后的表面保護(hù)是確?；炷临|(zhì)量的重要措施。本文根據(jù)河北省中南部地區(qū)氣象特點(diǎn)，結(jié)合南水北調(diào)滹沱河倒虹吸工程低溫季節(jié)混凝土施工經(jīng)驗(yàn)，介紹混凝土冬季施工過程中應(yīng)注意的幾個關(guān)鍵問題。

1 工程施工

1.1 低溫季節(jié)施工

平均氣溫連續(xù)5d穩(wěn)定在5 ℃以下或最低氣溫連續(xù)5d穩(wěn)定在-3 ℃以下時，即進(jìn)入低溫季節(jié)施工。

混凝土冬季施工起止日期為11月上旬至次年3月中旬，施工期日平均溫度-4 ℃～-8 ℃。但因近年暖冬現(xiàn)象的發(fā)生，施工中應(yīng)加強(qiáng)氣溫觀測，根據(jù)實(shí)際情況確定合理的低溫季節(jié)施工工期。

1.2 基本要求

（1）防止混凝土早期受凍，確?；炷翉?qiáng)度和耐久性。

（2）做好混凝土表面保護(hù)工作，防止混凝土表面裂縫產(chǎn)生。

（3）及時引排地下水，確保干場作業(yè)，避免地下水凍結(jié)破壞基礎(chǔ)及混凝土。

2 施工控制措施

根據(jù)河北省中南部地區(qū)所處地理位置的低溫季節(jié)日平均溫度及其他氣象條件，混凝土低溫季節(jié)施工一般采用綜合蓄熱法，并結(jié)合采用防風(fēng)沙措施。

2.1 混凝土生產(chǎn)

生產(chǎn)的成品混凝土確保滿足如下條件：

（1）滿足設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度、抗凍性、抗?jié)B性、耐久性和施工和易性等技術(shù)指標(biāo)；

（2）保證混凝土出機(jī)口溫度不低于10 ℃，澆注溫度不低于5 ℃。

2.1.1 原材料控制

2.1.1.1 拌和用水

采用熱水拌和混凝土的施工措施，根據(jù)混凝土澆注強(qiáng)度，合理選用水加熱系統(tǒng)。當(dāng)氣溫相對較高時，將水加熱但不超過60 ℃，用于混凝土拌和。當(dāng)氣溫較低時，混凝土澆注溫度低于5 ℃時，將拌和用水加熱至60 ℃～80 ℃，拌和時改變投料順序，先拌和熱水與骨料，然后加水泥和外加劑，避免水泥“假凝”。

2.1.1.2 骨料

在低溫季節(jié)來臨之前，根據(jù)低溫季節(jié)混凝土澆注量，儲備好充足的骨料，并做好保溫預(yù)熱工作?；炷凉橇系目們淞堪词剑?）計(jì)算。

式中 W為骨料儲備量（m3）；ke為每立方米混凝土骨料用量系數(shù)，取1.5；Va為低溫季節(jié)混凝土總澆注量（m3）；Vb為低溫季節(jié)月平均混凝土澆注量（m3）。

成品料、倉骨料的堆積高度不低于6m，在低溫季節(jié)來臨之前要做好覆蓋保溫工作。在混凝土澆注過程中，當(dāng)日平均氣溫低于-5 ℃，混凝土澆注溫度在采取熱水拌和等措施尚不滿足要求時，在骨料堆取料口搭設(shè)保溫棚，并采取熱風(fēng)機(jī)加熱粗骨料，熱風(fēng)機(jī)功率及數(shù)量由現(xiàn)場情況確定。在采取上述措施混凝土澆注溫度仍不能滿足要求時，埋設(shè)鋼排管在砂子和小石料堆中，采用蒸汽或熱水間接加熱的措施提高細(xì)骨料和小石溫度。取料時從料堆固定的取料口取料，嚴(yán)禁凍結(jié)骨料進(jìn)入拌和樓。

2.1.2 混凝土拌和

拌和混凝土前，用熱水或蒸汽加熱拌和機(jī)，并將積水或冰塊排除，確保拌和機(jī)體處于正溫狀態(tài)。為減少拌和過程中的混凝土溫度損失，在拌和機(jī)外殼包裹1層保溫氈進(jìn)行保溫。根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)適當(dāng)延長混凝土拌和時間，保證混凝土拌和質(zhì)量滿足澆注要求。

2.1.3 混凝土運(yùn)輸

為減少混凝土運(yùn)輸過程中溫度損失，混凝土運(yùn)輸車采取保溫措施，如在滾筒外圍包1層PE高發(fā)泡密度為L45級、耐燃指標(biāo)為B2級的塑料板。運(yùn)輸混凝土前，將運(yùn)輸車混凝土儲料罐體進(jìn)行預(yù)熱。運(yùn)輸過程中盡量減少倒運(yùn)次數(shù)，合理控制混凝土拌和強(qiáng)度，盡量縮短運(yùn)輸車在工地的滯留時間?，F(xiàn)場皮帶布料機(jī)搭設(shè)保溫棚，減少溫度損失，防風(fēng)阻沙。

2.2 混凝土澆注與保溫

混凝土澆注前采取加熱措施對老混凝土面及模板、鋼筋進(jìn)行升溫，確保倉面的溫度為正溫，以防止施工縫早期受凍。加熱采取蒸汽或熱風(fēng)槍結(jié)合電加熱設(shè)施的方式，以倉面的邊角部位達(dá)到正溫為標(biāo)準(zhǔn)?；炷翝沧㈤_倉時間安排在上午10點(diǎn)至下午3點(diǎn)，避免夜間和早晨開倉。保溫設(shè)施高出混凝土收倉面1～2m，收倉后，倉面立即進(jìn)行保溫，保證倉面的混凝土不受凍。另外，對外露鋼鐵件，在距新澆混凝土面1m范圍內(nèi)進(jìn)行妥善保溫，防止鋼鐵件導(dǎo)熱使周邊混凝土受凍。

為保證混凝土拆模前不受凍，在模板外側(cè)增設(shè)保溫層。保溫材料的選擇遵循耐燃、耐久、不易受潮、輕質(zhì)、污染小、保溫效果好的原則。如采用聚苯乙烯泡沫塑料板或聚氨酯泡沫塑料板，外罩黑色厚塑料布防風(fēng)。邊角部位應(yīng)加大保溫層厚度為其他部位厚度的2倍，保溫層搭接長度不小于30cm，新老混凝土結(jié)合部位保溫范圍超過施工縫或結(jié)構(gòu)縫1m。保溫材料厚度計(jì)算見式（2）：

式中 δ為保溫板厚度（m）；λ為保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)（W/m·℃）；k為修正系數(shù)，根據(jù)保溫密封情況定，取1～1.2；β效為等效放熱系數(shù)（W/m2·℃）。

滹沱河倒虹吸工程混凝土表面保護(hù)措施，如圖1。

圖1 滹沱河倒虹吸工程混凝土表面保護(hù)措施

2.3 混凝土拆模與混凝土表面保護(hù)

2.3.1 基本要求

（1）對大體積非承重模板，拆模時混凝土強(qiáng)度必須大于允許受凍臨界強(qiáng)度1800 ℃·h，或不低于7.0MPa。

（2）對于承重部位及小體積混凝土模板，拆模時混凝土強(qiáng)度必須大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%?；炷翉?qiáng)度以現(xiàn)場同期養(yǎng)護(hù)試塊強(qiáng)度為準(zhǔn)。

（3）拆模和養(yǎng)護(hù)保證內(nèi)外溫差小于20 ℃，且2～3d內(nèi)混凝土表面溫降小于6 ℃。

（4）夜間、風(fēng)大及預(yù)期氣溫驟降的時間內(nèi)不拆模。

2.3.2 混凝土表面保護(hù)

拆模后按照拆模前混凝土保溫方案進(jìn)行混凝土表面保護(hù)。為保證混凝土表面濕潤，邊拆模邊涂刷混凝土養(yǎng)護(hù)劑，隨后立即增覆1層塑料薄膜，外蓋混凝土拆模前同材質(zhì)、同厚度保溫材料?；炷帘砻姹Ｗo(hù)時間持續(xù)到次年3月初，拆除混凝土表面保護(hù)設(shè)施的時間尚應(yīng)視氣溫情況具體確定。

3 混凝土澆注質(zhì)量監(jiān)控

低溫季節(jié)混凝土澆注完成后應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的觀測控制，并加以分析，隨時指導(dǎo)施工。混凝土溫度測量遵循如下要求：

（1）根據(jù)不同工程部位合理布置測孔或測點(diǎn)，并編號；

（2）混凝土澆注開始至達(dá)到允許受凍臨界強(qiáng)度前，每6h測量1次內(nèi)、外溫度；

（3）水、外加劑、骨料的溫度每1h測量1次；

（4）混凝土出機(jī)口溫度、運(yùn)輸過程中的溫度損失和混凝土澆注溫度每2h測量1次；

（5）大體積混凝土澆注后3d內(nèi)增加觀測頻次，每3h觀測1次；

（6）當(dāng)氣溫驟降時，視情況增加觀測頻次；

（7）外界溫度、濕度、風(fēng)速等氣象要素每6h觀測1次。

［1］李東升.混凝土冬季施工［M］.北京:中國水利水電出版社，2001.

［2］張超然.水利水電工程施工手冊（第3卷）［M］.北京:中國電力出版社，2005.

［3］DL/T5144—2001,水工混凝土施工規(guī)范［S］.

［4］龔召熊.水工混凝土溫控與防裂［M］.北京:水利水電出版社，1999.

［5］詹劍霞,曾明.聚苯板保溫材料在三峽工程中的研究與應(yīng)用［EB/OL］.http://www.civilcn.com/shuili/lunwen/slsg/1318995932153632.html,2011-10-19.