高寒地區(qū)冬季混凝土施工方法研究

蘇春雨 顧留保 李盛 黃維

中國水利水電第十四工程局有限公司勘察設(shè)計(jì)研究院 云南昆明 650041

以國內(nèi)某高寒地區(qū)為例，其位于內(nèi)陸高原，四周都是高山，屬于內(nèi)陸高寒氣候，冬季時(shí)間較長，氣候比較寒冷，多年平均氣溫最高是9.5℃，最低則是零下6.5℃。某工程建設(shè)位于這一區(qū)域內(nèi)，整個(gè)工程面積大，涉及到眾多基礎(chǔ)性的設(shè)施建設(shè)，整體投資金額大，工程內(nèi)使用混凝土的項(xiàng)目也相對較多。

1 冬季混凝土施工概述

按照國內(nèi)建筑工程施工相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，如果室外的平均氣溫連續(xù)五天都低于5℃，就進(jìn)入了冬季施工的狀態(tài)，而如果連續(xù)五天都超過了5℃，則解除了冬季施工。國內(nèi)不少高寒地區(qū)冬季的時(shí)間比較長，整體氣溫很低，冬季施工的時(shí)間在一年中將近1/2，這種寒冷的氣候與溫度對建筑工程帶來很大挑戰(zhàn)，特別是混凝土的施工方面。施工人員為確保建筑質(zhì)量，提升施工效率與效益，需要加大對高寒地區(qū)冬季混凝土施工技術(shù)以及養(yǎng)護(hù)措施的研究。對混凝土施工的相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，如果室外的溫度小于4℃，就要采取一定的措施進(jìn)行防凍和保溫，防止工程的早期受凍，進(jìn)而使混凝土的外露面和外界的氣溫溫差保持在合理范圍內(nèi)，進(jìn)而確?；炷潦┕さ馁|(zhì)量與效果。國內(nèi)對混凝土進(jìn)行施工時(shí)規(guī)定，大面積的混凝土施工其受凍臨界強(qiáng)度不能小于7.0MPa，為了實(shí)現(xiàn)這一要求，當(dāng)前在混凝土施工時(shí)“成熟度”方法的應(yīng)用相對廣泛，能夠按照溫度、強(qiáng)度與時(shí)間的關(guān)系，計(jì)算出冬季混凝土施工時(shí)的強(qiáng)度，進(jìn)而有效了解零下狀態(tài)下混凝土的生長狀況[1]。

2 高寒地區(qū)混凝土施工流程分析

2.1 選擇施工的材料

對混凝土施工來說，選擇合適的材料非常重要，特別是冬季寒冷時(shí)期，施工時(shí)要盡可能使用硅酸鹽水泥，提升水泥的用量，其中使用的粗骨料也要盡可能挑選那些能夠降低混凝土收縮性的材料，還需要摻加一定的外加劑，進(jìn)而對混凝土性能進(jìn)行改善，使其能夠適應(yīng)冬季寒冷天氣的需要。對主骨料堆還需要使用保溫棚，進(jìn)而避免雪水等進(jìn)入到骨料倉，保證出機(jī)口的溫度，還要對骨料進(jìn)行一定的預(yù)熱，如果主料堆費(fèi)較大，使用煤爐等無法很好發(fā)揮出預(yù)熱功能，還可以按照施工實(shí)際情況添加輔料進(jìn)行預(yù)熱。

2.2 混凝土拌合

要按照澆筑以及運(yùn)輸?shù)认嚓P(guān)要求，對冬季時(shí)期的混凝土施工進(jìn)行合理配比與拌合，為了降低對骨料進(jìn)行拌合時(shí)損失大量熱量，可以借助彩鋼板房開展全封閉式保溫，進(jìn)而確保溫度適合，為了確保拌合站溫度符合要求，可以在其內(nèi)部按照相應(yīng)的暖氣片，根據(jù)實(shí)際情況確定暖氣片數(shù)量，還可以防止數(shù)個(gè)煤爐，進(jìn)而確保拌合樓溫度。

2.3 混凝土澆筑環(huán)節(jié)

建筑前要做好各種準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，如果混凝土應(yīng)用在廠房、高層建筑等面積以及工程量比較大的項(xiàng)目時(shí)，在進(jìn)入冬季前就需要對廠房或建筑外墻進(jìn)行封閉，在室內(nèi)安裝必要的暖氣片或者供暖的管道，為確保室內(nèi)的溫度還可以設(shè)置相應(yīng)的鍋爐，進(jìn)而有效開展室內(nèi)的混凝土施工。對豎井或設(shè)備基礎(chǔ)等面積比較小的項(xiàng)目，可以選擇保溫棚，棚內(nèi)設(shè)置暖風(fēng)機(jī)、鍋爐等設(shè)備進(jìn)行取暖。對混凝土進(jìn)行施工時(shí)，要對預(yù)埋件、支架模板、鋼筋等進(jìn)行仔細(xì)的檢查，如果模板內(nèi)還有雜物或者鋼筋存在污垢等現(xiàn)象，就需要及時(shí)進(jìn)行處理，模板有縫隙也要及時(shí)堵塞，對振搗工具進(jìn)行檢查，做好防滑等措施。澆筑時(shí)還要注意借助熱風(fēng)機(jī)等設(shè)備對局部位置存在的雪塊或冰塊等進(jìn)行清除，對鋼筋和模板等進(jìn)行預(yù)熱，對混凝土的易性、坍落度、流動性等進(jìn)行檢查，可以借助棉被或氈布等進(jìn)行保溫，如果保溫棚內(nèi)使用暖風(fēng)爐或鍋爐等進(jìn)行取暖，需要確保溫度不低于5℃，實(shí)際澆筑時(shí)混凝土的溫度也不能小于5℃，而且對混凝土進(jìn)行澆筑時(shí)也盡可能選擇晴天，最好是在上午10 點(diǎn)到下午3 點(diǎn)這一時(shí)間段內(nèi)，因?yàn)檫@一期間室外的溫度相對較高。

2.4 高寒地區(qū)冬季混凝土施工的養(yǎng)護(hù)措施

首先可以使用負(fù)溫養(yǎng)護(hù)法，對建筑的擋墻、深井泵池等設(shè)施的混凝土施工可以使用這一方法，要注意水泥和粉煤灰的用量，并摻加一定的防凍劑，借助地泵對混凝土進(jìn)行有效澆筑，接著用塑料布覆蓋，對覆蓋層要進(jìn)行持續(xù)性的測溫與養(yǎng)護(hù)。其次，蒸汽養(yǎng)護(hù)（棚罩法），對于一些大體積的混凝土施工來說，如果是在最冷的季節(jié)進(jìn)行施工，需要提前對廠房進(jìn)行封閉，并搭設(shè)相應(yīng)的保溫棚進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)，混凝土需要用加熱砂和熱水充分?jǐn)嚢瑁肽５臏囟炔荒苄∮?5℃，還需要加入早強(qiáng)高效防凍劑，確?；炷聊軌蛟诹阆?5℃有著良好的抗凍性能，澆筑后要用棉被或塑料布等形成暖棚，并向棚內(nèi)及時(shí)通蒸汽，蒸汽會對外部的空氣和混凝土相隔絕，進(jìn)而確保混凝土在潮濕高溫的條件下養(yǎng)生。對于驅(qū)動站或粗碎廠房，因?yàn)槠浣孛娣e相對較小，混凝土的體積也相對較小，還可以使用熱模法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，在對短柱鋼筋進(jìn)行綁扎結(jié)束后，支設(shè)模板也完成之后，可以在模板外部纏繞三四道橡膠管或者鋼管，管的外壁要鑿一些通氣的小孔，然后借助蒸汽對模板進(jìn)行加熱，進(jìn)而使混凝土的養(yǎng)護(hù)效率大大提高，降低蒸汽的使用量，蒸汽管在安裝之后，可以借助棉被等直接掛在外側(cè)的腳手管上，進(jìn)而有效發(fā)揮出保溫的作用[2]。

3 結(jié)語

總之，對國內(nèi)高寒地區(qū)來說，冬季的混凝土施工技術(shù)與養(yǎng)護(hù)非常重要，需要引起相關(guān)人員的重視。施工人員要結(jié)合當(dāng)?shù)囟镜膶?shí)際情況，加大對各種混凝土施工技術(shù)的研究，加強(qiáng)創(chuàng)新，做好冬季施工相關(guān)勘察，結(jié)合工程施工實(shí)踐，設(shè)計(jì)出合理的冬季混凝土施工方案，確?；炷燎袑?shí)發(fā)揮功效[3]。