水利工程混凝土冬期施工技術(shù)研究

劉長玲趙鋒

1河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院（473009）2國都建設(shè)（集團(tuán)）有限公司河南分公司（450000）

水利工程混凝土冬期施工技術(shù)研究

劉長玲1趙鋒2

1河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院（473009）2國都建設(shè)（集團(tuán)）有限公司河南分公司（450000）

水利工程受汛期的制約，往往要在冬季施工。為保證混凝土工程的施工質(zhì)量，避免新澆混凝土早期受凍，必須采取特殊的技術(shù)措施進(jìn)行施工，即混凝土冬期施工技術(shù)。

混凝土；冬期施工；施工方法

工程實(shí)踐證明，當(dāng)室外平均氣溫低于－10℃時，施工費(fèi)用比常溫施工時增加50%以上，同時由于施工設(shè)備、建筑材料、施工各環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題的機(jī)率成倍增加，使施工效率僅為常溫施工的40%左右，而且工程質(zhì)量也不容易保證。因此，研究混凝土冬期施工技術(shù),不僅可以提高混凝土的施工質(zhì)量，而且對編制冬期混凝土的施工方案、正確確定投標(biāo)報價也有極大的作用。

1 冬期施工起止日期概念

《水工混凝土施工規(guī)范》(DL/T 5144-2001)規(guī)定:當(dāng)日平均氣溫連續(xù)5 d穩(wěn)定在5℃以下，或者最低氣溫連續(xù)5 d穩(wěn)定在－3℃以下時，混凝土工程即進(jìn)入冬期施工。

根據(jù)當(dāng)?shù)囟嗄隁鉁刭Y料，可以取第一個出現(xiàn)連續(xù)5 d穩(wěn)定低于5℃的初日作為冬期施工的起始日期。當(dāng)氣溫回升時，取第一個連續(xù)5 d穩(wěn)定高于5℃的末日作為冬期施工的終止日期。初日和末日之間的日期即為混凝土冬期施工期。

2 冬期施工的工藝要求

混凝土冬期施工要求正溫澆筑、正溫養(yǎng)護(hù),對原材料的加熱，混凝土的攪拌、運(yùn)輸、澆筑和養(yǎng)護(hù)均應(yīng)根據(jù)氣候條件進(jìn)行熱工計(jì)算,選擇適宜的保溫措施。

2.1 對材料和材料加熱的要求

配制混凝土用的水泥,應(yīng)優(yōu)先選用活性高、水化熱量大的硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥，不宜用火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥。蒸汽養(yǎng)護(hù)時用的水泥品種應(yīng)經(jīng)過試驗(yàn)確定。水泥的強(qiáng)度等級不應(yīng)低于42.5級,最小水泥用量不宜少于300 kg/m3,水灰比不應(yīng)大于0.6。水泥不得直接加熱,使用前1～ 2 d運(yùn)入暖棚存放，暖棚溫度宜高于5℃。

骨料宜在進(jìn)入低溫季節(jié)前篩洗完畢，成品料應(yīng)有足夠的儲備和堆高,要有防止冰雪和凍結(jié)的措施。拌制混凝土的砂、石溫度要符合熱工計(jì)算的需要溫度。根據(jù)工程實(shí)踐，日平均氣溫穩(wěn)定在－5℃以下時加熱骨料是較經(jīng)濟(jì)合理的措施。不論采用何種加熱方法，都不得用火焰直接加熱集料。

2.2 混凝土的攪拌、運(yùn)輸和澆筑

1）攪拌

混凝土不宜露天攪拌，應(yīng)盡量搭設(shè)暖棚，優(yōu)先采用大容量的攪拌機(jī),以減少混凝土的熱量損失。攪拌前，清除機(jī)內(nèi)的積水或冰水，用熱水或蒸汽沖洗攪拌機(jī)，使攪拌機(jī)處于正溫狀態(tài)?；炷恋陌韬蜁r間比常溫季節(jié)適當(dāng)延長，具體通過試驗(yàn)確定，一般延長20%～30%。由于水泥和60℃左右的水拌和會發(fā)生假凝現(xiàn)象,用熱水拌和時，水溫不宜超過60℃。水溫超過60℃時，應(yīng)改變加料順序，先將水和砂石投入拌和，然后加入水泥。采用加熱骨料法時，最高溫度也不宜超過60℃。若不加熱骨料，骨料中絕不能混有冰雪，且表面不能結(jié)冰。

2）運(yùn)輸

盡量減少倒運(yùn)次數(shù)，使用大容積的運(yùn)輸工具減少運(yùn)輸時間，運(yùn)輸距離盡量縮短，保證混凝土不離析、不喪失塑性。裝載混凝土的設(shè)備應(yīng)加以保溫，并有可靠的防風(fēng)措施。在工作停頓或結(jié)束時，必須立即用蒸汽或熱水將運(yùn)輸設(shè)備及混凝土拌和機(jī)洗凈，恢復(fù)運(yùn)輸時應(yīng)先給運(yùn)輸設(shè)備加熱。

3）澆筑

當(dāng)預(yù)計(jì)施工期的日平均氣溫在0℃以上時，混凝土可露天澆筑。若在－5℃以下，就應(yīng)在暖棚內(nèi)澆筑。

混凝土澆筑前，應(yīng)清除模板和鋼筋上的凍雪和污垢，盡量加快混凝土的澆筑速度，防止熱量散失過多?；炷涟韬臀锏某鰴C(jī)溫度宜通過熱工計(jì)算確定，澆筑溫度不宜低于3℃。嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)采用蓄熱法時溫度不應(yīng)低于5℃，采用暖棚法時溫度不應(yīng)低于3℃。采用加熱養(yǎng)護(hù)時，混凝土養(yǎng)護(hù)前的溫度不得低于2℃。

在施工操作上要加強(qiáng)混凝土的振搗，盡可能提高混凝土的密實(shí)程度。冬期振搗混凝土要采用機(jī)械振搗，振搗時間應(yīng)比常溫時有所增加。

混凝土施工完畢后,外露的表面必須及時保溫，外露在保溫模板和暖棚外的所有金屬部件均應(yīng)保溫。

3 冬期施工方法的選擇

混凝土冬期施工常用方法有:暖棚法、蓄熱法（包括綜合蓄熱法）、外部加熱法和負(fù)溫混凝土法。

1）暖棚法。在混凝土結(jié)構(gòu)周圍用保溫材料搭成暖棚，在棚內(nèi)安設(shè)熱風(fēng)機(jī)、蒸汽排管或電熱設(shè)備進(jìn)行采暖，使混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)處于正溫條件下。暖棚法施工一般適用于地下工程與混凝土工程量較集中的部位。

2）蓄熱法。該方法主要適用于氣溫－10℃左右、結(jié)構(gòu)較厚的工程。其做法是對原材料(水、砂、石)進(jìn)行加熱，使混凝土在攪拌、運(yùn)輸和澆灌以后，還儲備有相當(dāng)?shù)臒崃?，以使水泥水化放熱較快，并加強(qiáng)對混凝土的保溫，減小混凝土內(nèi)外溫差，保證在混凝土降到0℃以前，使新澆混凝土達(dá)到允許受凍臨界強(qiáng)度。此法工藝簡單，施工費(fèi)用不高，但要注意內(nèi)部保溫，避免外露表面受凍，且要延長養(yǎng)護(hù)齡期。

3）外部加熱法。其中包括:火爐加熱、蒸汽加熱、電熱法、紅外線加熱。該方法主要適用于氣溫－10℃以上，而結(jié)構(gòu)構(gòu)件并不厚大的工程。通過加熱混凝土構(gòu)件周圍的空氣,將熱量傳給混凝土，或直接對混凝土加熱，使混凝土處于正溫條件下能正常硬化。

4）負(fù)溫混凝土法。在混凝土中摻有較大量防凍劑，使混凝土在負(fù)溫下仍處于液相狀態(tài)，水化作用可以繼續(xù)進(jìn)行，從而使混凝土強(qiáng)度繼續(xù)增長?；炷翝仓瓿珊笾恍柽M(jìn)行簡單覆蓋養(yǎng)護(hù)，以防混凝土冷卻過快。該方法主要適用－10℃以上的天氣且澆筑構(gòu)件厚度大的棧橋橋墩、擋墻、涵洞等非主要工程部位的無筋混凝土的施工。

4 結(jié)語

實(shí)際工程中，要根據(jù)施工時的氣溫情況、工程結(jié)構(gòu)狀況、構(gòu)件厚薄與外露情況、工期緊迫程度、水泥及外加劑性能、保溫材料性能、熱源的條件等，來選擇合理的施工方法。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和施工工藝水平的提高，混凝土冬期施工將會出現(xiàn)更加便捷有效的方法，因此，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，選擇合理的施工方法，以獲得最優(yōu)良的施工質(zhì)量。但也應(yīng)認(rèn)識到，無論是水利工程或是建筑工程,冬期施工無論采取什么樣措施，對混凝土澆筑質(zhì)量都有不同程度影響，為此應(yīng)當(dāng)合理安排，避免或減少冬期施工時間。