时间：2022-03-09 17:30:44
[关键词] 混凝土 冬季施工 措施
我国北方广大地区混凝土冬季施工是必不可少的。冬季寒冷漫长的天气条件给混凝土施工提出了更高的要求，施工程序、施工技术和施工防护都需要有针对性地进行准备，比如制定周详的进度计划，准备一些保温防冻措施等等。只要措施得当，就会使工程达到与其它季节一样的效果。但如果准备不足，势必引起各种质量问题，为后续施工带来极大的困难。
根据施工经验，从几个方面谈谈冬季施工的技术措施。
一、土方工程
（一）总体施工要求
从原则上讲，基础土方工程尽量避开冬季施工，如果必须在冬季进行施工，则应该制定详尽的施工计划和合理的施工方案，采取切实可行的技术措施，同时加强施工管理，尽可能争取在最短时间内完成施工。
（二）施工现场的交通运输
施工现场的运输道路要保持畅通，运输车辆和行驶道路均应增设必要的防滑措施，如沿路覆盖草袋等，以保证运输安全。
（三）地基施工要求
1、在相邻建筑侧边开挖土方时，要对旧建筑地基土采取免冻害措施，尽量做到快挖快填，防止地基受冻。
2、基坑槽内应做好排水措施，防止因产生积水而形成土壁下部冻融循环，造成塌方事故。
3、挖好的基坑底部应采取必要的保温措施，如保留脚泥或铺设草包等，有效防止冻害。
4、土方回填时，应将基坑底部的冰雪及保温材料清理干净。
5、室外基坑或管沟可用含冻土块的土回填，但冻土块不得超过填土总体积的15%。室内的坑、槽、管沟则不得用含有冻土块的土回填。
6、回填土工作要连续、快速进行，防止基土或基土层受冻。
二、钢筋工程
（一）钢筋冷拉
1、钢筋负温冷拉时，可采取控制应力或控制冷拉率方法。不能分清炉批的热轧钢筋不宜采用控制冷拉率的方法进行拉伸。
2、在负温条件下采用控制应力方法冷拉钢筋时，伸长率随温度降低而减少，如控制应力不变，则伸长率不足，钢筋强度将达不到设计要求，因此在负温下冷拉的控制应力应较常温提高一些。
（二）钢筋负温焊接
1、从事钢筋焊接的施工人员必须持有焊工上岗证方能上岗工作，要严格执行安全技术措施，加强安全意识，防止烧伤、触电和火灾等事故的发生。
2、负温下钢筋焊接施工，可采用闪光对焊、电弧焊及电渣压力焊等焊接方法，焊机使用时应装设电压表。
3、在焊接前，应清除钢筋焊接部位处的铁锈、污物等，保持钢筋清洁，端部扭曲弯折的钢筋应予以矫直，对不符要求的接触部位应切除。
4、在大面积焊接前，应提前进行试焊，经检验合格后，方可进入现场具体施工点施焊，并应根据施工条件进行焊接工艺参数调整。焊接完毕后应对全部接头的外观质量进行自检，接头外不得有横向裂缝，不得有表面烧伤。
5、焊接钢筋尽量安排在室内进行，如必须在室外作业，则环境温度不宜太低，在风雪天气时，还应采取一定的遮蔽措施，焊接未冷却的接头要严谨碰到冰雪。
三、混凝土工程
（一）基本要求
1、冬季施工的混凝土宜选用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，水泥标号不得低于3.25。每立方米混凝土中的水泥用量不宜少于300，水灰比不应大于0.6，加入早强剂，必要时还应加入防冻剂。混凝土中添加防冻剂时，严禁使用高铝水泥。
2、为减少冻害，应严格控制混凝土水灰比，由骨料带入的水分及外加剂溶液中的水分均应从拌合水中扣除，必要时加入高效减水剂，将配合比中的用水量降到最低限度。
3、模板和保温层，应在混凝土冷却到5℃后方可拆除。当混凝土与外界温差大于20℃时，拆模后的混凝土表面应做临时覆盖，使其缓慢冷却。
4、未冷却前的混凝土脆性较高，所以结构在冷却前不得遭受冲击荷载或动力荷载作用。
（二）混凝土拌制
1、拌制混凝土用的骨料必须清洁，不得含有冰雪和冻块，以及易断裂的物质。在掺含钾、钠的外加剂时不得使用活性骨料。有条件的情况下，砂石筛选应抢在零度以上温度时做，并用塑料纸、油布盖好。
2、搅拌掺有外加剂的混凝土时，搅拌时间应取常温搅拌时间的1.5倍。拌制掺外加剂的混凝土时，如为粉剂可按要求掺量直接撒在水泥上面和水泥同时投入。如为液体应先配置成规定浓度溶液，根据使用要求，用规定浓度溶液配制成施工溶液。各种溶液要分别置于有明显标志的容器中，不得混淆。每班使用的外加剂溶液应一次配成。
3、工期处于0℃左右时，可在混凝土中添加早强剂，掺量应符合使用要求及规范规定，且应注意在添加前做好模拟试验，核实有关技术措施，对于有限期拆除要求的混凝土，还应适当提高设计等级。
4、合理确定投料顺序，一般先投入骨料和粉状外加剂，干拌均匀再加热水，搅拌一定时间，水温降至40℃时投入水泥，拌和均匀，注意避免水泥遇热出现假凝。混凝土拌合物的出机温度不宜低于10℃，入模温度不得低于5℃。
（三）混凝土的运输和浇筑
1、混凝土搅拌场地应尽量接近施工地点，以减少材料运输过程中的的热量损失，同时也应正确选择适合冬季运输用保温的形状、大小适宜的容器。
2、混凝土浇筑前，应清除模板和钢筋上，特别是新老混凝土交接处的冰雪和垃圾。
3、当采用商品混凝土时，浇筑前应了解商品混凝土中掺入抗冻剂的性能，并做好相应的防冻保暖措施。
4、分层浇筑混凝土时，已浇筑层在未被上一层的混凝土覆盖前，不得低于计算规定的温度，更不得低于2℃。
5、预应力混凝土构件在进行孔道和立缝灌浆前，浇灌部位的混凝土必须预热，并采用热的水泥浆、砂浆或混凝土，浇灌后在正温下养护到强度不得低于15Mpa。
6、重点工程或上部结构要连续施工的工程，混凝土应采取必要的有效措施，以保证预期所要达到的强度。
7、现场应留设同条件养护的混凝土试块作为拆模依据。
（四）混凝土的养护
1、冬季浇筑的混凝土，由正温转入负温养护时，混凝土的抗压强度不应低于设计强度的40%，对于C10以下的混凝土不得小于5Mpa。
2、养护所采用的保温材料应保持干燥。
3、模板外部保温时，除基础可随浇筑随保温外，其他结构必须在设置保温材料后方可浇筑混凝土。钢模表面可先挂草帘、麻袋等保温材料并扎牢，然后再浇筑混凝土。
关键词：渠道工程；混凝土；冬季施工；质量控制
1混凝土冬季施工特点
1.1冬季施工条件差
由于冬季具有风沙大，气温低，雨雪天气多的特点，受其不利因素影响，冬季属大型渠道工程项目质量事故多发季节，特别是混凝土工程受其影响尤为显著，工程质量不易保证。
1.2质量缺陷具有隐蔽性和滞后性
大型渠道混凝土工程冬季施工中出现的质量缺陷通常在春季气温回暖后才慢慢显露。由于缺陷位置的隐蔽和发现时间的滞后，给混凝土质量事故处理带来了极大难度，轻则修补，重则返工处理，不仅给工程项目造成了重大经济损失，而且影响整个结构的抗渗性和耐久性，影响整个渠道工程项目的安全性和使用寿命。
2混凝土冬季施工破坏机理
大量的工程实验研究和工程实践表明，在不同温度下，水化反应的速率存在极大不同，并且水化产物的强度也有很大差别。随着温度的降低，水化反应趋于缓慢，混凝土强度增长速率较常温显著变慢，特别是当温度低至4～5℃时尤为如此。另外，当温度降至4℃以下，混凝土中的游离水开始出现体积膨胀现象，温度降至-0.5℃时膨胀现象更为明显，这对新形成的脆弱的混凝土结构会产生永久性损坏。如果温度进一步下降，达到拌合物中游离水的冰点（-2.5℃左右），游离水结冰，而结冰的水不能和水泥发生水化反应。水化反应停止，水化产物大量减少，造成结果是一方面混凝土强度不能保证，另一方面混凝土出现胀裂现象，影响结构的耐久性和抗渗性。大量的工程实践表明，大型渠道混凝土工程冬季施工产生的裂缝破坏符合上述破坏机理，具体表现为地基冻胀破坏和混凝土自身冻胀破坏。
2.1地基冻胀破坏
渠道衬砌混凝土下地基在低温条件下，产生低温冻结效应，土体中水结冰，体积膨胀（根据冰、水密度差，同质量冰体积膨胀9%），冻胀力作用在混凝土结构上，造成渠道混凝土开裂，严重时甚至出现断裂现象。
2.2混凝土结构冻胀破坏
低温条件下，混凝土内游离水结冰，水化反应停止，混凝土强度增长缓慢；同时，结冰体积膨胀破坏强度不足的混凝土结构，产生酥碎现象。
3渠道混凝土冬季施工
3.1温控要求
日平均气温连续5d稳定在5℃以下或最低气温连续5d稳定在-3℃以下时，按低温季节施工。渠道混凝土在低温季节施工时，早期允许受冻临界强度不应低于7.0MPa（或成熟度不低于1800℃•h）。此外，混凝土的浇筑温度还应符合设计要求，温和地区不应低于3℃；严寒和寒冷地区采用蓄热法不应低于5℃，采用暖棚法不应低于3℃。
3.2施工工法和保温措施
（1）渠道混凝土冬季施工时，如在温和地区采用蓄热法，风沙大的地区还需采取防风措施；严寒和寒冷地区冬季预计日平均气温-10℃以上时，采用蓄热法；预计日平均气温-15℃～-10℃时采用综合蓄热法或暖棚法；对于风沙大不宜搭设暖棚的仓面，可用保温被覆盖，下面敷设暖气排管的方法；对特别严寒地区（最热月与最冷月平均温度差大于42℃），在进行低温季节施工时，要制订周密的施工方案。（2）混凝土的拌和时间应比常温季节适当延长，具体延长时间由试验确定。对于已加热的骨料和混凝土，应缩短运距，减少倒运次数。（3）冬季施工过程中，应控制并及时调整混凝土的机口温度，减少波动，保持浇筑温度均匀。控制方法以调节拌和水温为宜。提高混凝土拌和物温度，首先考虑加热拌和用水，当加热拌和用水不能满足浇筑温度要求时，加热骨料；严禁加热水泥。拌和用水加热温度超过60℃时，须改变拌和投料顺序，将骨料与热水先行拌和，最后加入水泥，以免出现水泥假凝现象。（4）混凝土浇筑完毕后，对于外露表面应及时采取保温措施。尤为注意的是新老混凝土接合处、边角处的保温处理，保温层厚度应是其他保温层厚度的2倍，保温层搭接长度不小于30cm。
4渠道混凝土冬季施工质量控制
4.1配合比设计
考虑渠道混凝土冬季施工抗冻要求，配合比设计较常温条件下应进行合理调整，采用最小用水量、使用早强水泥、掺加高效早强抗冻剂等方法，能有效提高混凝土的抗冻性能。
4.2原材料质量控制
混凝土原材料的质量直接关系到混凝土的质量和性能。渠道混凝土必须满足DL/T5144—2001《水工混凝土施工规范》的相关技术要求。对含有活性成分的骨料，须满足南水北调中线干线工程建设管理局颁布的《预防混凝土工程碱骨料反应技术条款》（试行）的有关规定。
4.3拌合质量控制
混凝土的拌合质量是混凝土工程质量的基础。渠道混凝土冬季拌合质量的关键是拌制过程中的温度控制。冬季施工常用蓄热法或综合蓄热法，采用热水拌合、骨料加热、延长拌合时间等方面的措施来提高混凝土拌合物质量和性能，改善混凝土的和易性，提高混凝土的抗冻、抗渗性能。
4.4运输和倒运要求
混凝土的运输和倒运次数也对其质量和性能有显著影响。混凝土运输距离越长，倒运次数越多，混凝土的和易性越差。冬季施工时，还须考虑混凝土的入模温度等因素限制，所以混凝土施工中宜尽量缩短运输距离和减少倒运次数。
4.5浇筑质量控制
混凝土的浇筑质量是混凝土工程的关键。渠道混凝土冬季施工时，要确保各工序的紧密衔接，做到连续供料、准确摊铺、快速浇筑、高频振捣、及时抹面，尽可能缩短各工序间的时间间隔，做到流水施工，高效作业。
4.6养护质量
混凝土养护的好坏决定着其后期强度增长。渠道混凝土冬季施工时，浇筑完毕后要及时进行保温处理，提高养护质量，以保证混凝土能达到设计强度要求。
5渠道混凝土冬季施工质量控制措施
5.1混凝土拌合
（1）冬季施工混凝土选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，水泥标号不应低于32.5；渠道施工区环境水对混凝土存在硫酸盐腐蚀时，选用抗硫酸盐硅酸盐水泥，以提高结构的抗侵蚀性能；为防止活性骨料的碱骨料反应，混凝土中水泥含碱量应不大于0.6%，拌合物含碱量应小于0.5%，且拌合物中氧化镁含量应控制在3.5%～5%范围之内。（2）粗骨料宜选用连续级配、质地坚硬的卵石或碎石，符合要求的卵石应优先选用；骨料形状接近正方形最佳，针状和片状的颗粒含量不应超过15%；骨料的最大粒径要求不超过钢筋最小净距1/4，同时最大粒径不应大于40mm。细骨料应采用级配良好、质地坚硬的中粗砂，优先选用洁净的河砂；细度模数宜控制在2.4～3.0，含泥量不得超过3%，云母含量小于2%；为抑制碱骨料反应，优先选用非活性骨料。（3）混凝土配合比中混凝土每方水泥用量不宜小于300kg，水灰比宜采用0.5～0.6，为减少冻害，混凝土配合比中宜将用水量降至最低限度，严控塌落度。为提高混凝土的和易性，混凝土中宜掺入外加剂，如常用的减水剂、早强剂、抗冻剂等。外加剂掺入前必须进行试配试验，以确定掺入种类、掺入量和掺入程序等。另外，还可掺入粉煤灰、硅粉等掺合料，以抑制碱骨料反应。（4）冬季施工时，检查原材料堆放和储存条件。较常温季节，砂石骨料宜增大堆高高度，高度不宜小于6m。夜间对骨料堆的迎风面应进行覆盖，防止上霜。骨料堆下宜设地笼廊道，出料口地笼廊道半隐蔽或全隐蔽于地下。依据气温条件，决定对地笼廊道是否加温以保证骨料的温度。缩短水泥在罐内的存储时间，减少热量流失。外加剂桶包裹保温，防止冻结。热水循环管道亦需要包裹保温，减少热量散失防止受冻开裂。（5）混凝土拌合前，采用热水冲洗搅拌机。混凝土拌合时，检查骨料是否清洁，严禁含有冻块和冰雪。混凝土的拌合时间较常温季节延长20%～25%。拌制掺外加剂混凝土时，严格计量，需先按要求配制成浓度溶液，再按使用要求配制成施工用溶液，各溶液须分开摆放，并在容器外做明显标志，不得混淆，每班使用的外加剂溶液须一次配成。检查原材料的计量是否符合配合比要求，允许计量偏差为：水泥±2%、砂石骨料±3%、水±2%、外加剂±2%。严格控制混凝土拌合物的机口温度不宜低于10℃，入模温度不得低于5℃。
5.2混凝土浇筑
（1）混凝土运输设备具备保温措施；选择混凝土运输最佳路线，尽量缩短运输距离，减少混凝土罐车的等待时间。（2）混凝土浇筑宜选择在白天或正温时间段进行；浇筑前进行清仓处理，清除模板和钢筋上的霜花、冰雪和污垢；浇筑完毕收仓时及时对混凝土面进行保温覆盖，风沙大的地区，保温材料表面应进行压重，确保保温层的保温效果；必要时，对模板也应进行保温处理，采用外挂保温层时，应确保紧密，以保证保温效果。（3）现场留置同条件养护试块，以确定混凝土强度，留置数量由现场施工需要确定。（4）根据混凝土同条件试块的强度和混凝土的内外温差（不得大于20℃～25℃）等条件，适当选择拆模时间，应避免在夜间和气温骤降时选择拆模，如遇气温骤降情况，应延迟拆模。（5）拆模后，对混凝土面及时进行覆盖保温材料，以防温度骤降产生裂缝。
5.3混凝土养护
（1）混凝土由正温转为负温养护时的强度不小于7.0MPa（或成熟度不低于1800℃•h）。（2）采用的保温材料要保持干燥，如遇雪天，及时清除冰雪；风沙大地区，覆盖保温层上应设置压重设施，以防大风掀起覆盖层，使混凝土在达到受冻临界强度前受冻；模板外挂保温层应紧密、扎牢，保证保温效果。（3）拆模后，在混凝土强度未达到设计强度的30%时，不得解除覆盖。
6结语
大型渠道混凝土冬季施工中，以具体质量管理措施为基础，通过从冬季施工准备到验收的全过程控制和全面质量管理，可以有效提高渠道混凝土工程冬季施工质量。
参考文献：
［1］周中伟，张同国.混凝土冬季施工措施及注意事项［J］.公路交通科技，2012（8）：85-88.
［2］莫飞鸣.混凝土冬季施工若干技术问题的综述［J］.湖南交通科技，2010，3（1）：97-100.
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关键词：南水北调；混凝土；冬季施工
中图分类号：TV 文献标识码： A
引言
在我国北方地区每年有3-4个月为寒冷季节。由于受工期制约，许多工程的混凝土冬季施工是不可避免的。根据当地多年气象资料统计，当室外日平均气温连续5天稳定低于5℃，混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土工程施工应采取冬季施工措施；当室外日平均气温连续5天高于5℃时解除冬期施工。
一、土冬季施工措施的基本要求
1、采用普通硅酸盐水泥为冬季施工的混凝土，水泥标号42.5，每立方米混凝土中的水灰比＜0.6，水泥用量≥300kg，应加入早强剂(根据气温情况确定) 如有必要的话。
2、应将配合比为减少冻害，而把用水量降至最低限度。办法是加入减水剂，控制坍落度，优先选用高效减水剂。
3、应在混凝土冷却到5℃后模板和保温层方可拆除。当外界温差与混凝土＞20℃时，拆模后的混凝土表面，应临时覆盖，使其缓慢冷却。
4、混凝土未冷却时有较高的脆性，所以在冷却前其结构不得遭受动力荷载或冲击荷载的作用。
二、冬期施工方法的选择
混凝土冬期施工方法分为3类：混凝土养护期间不加热的方法、混凝土养护期间加热的方法和综合方法。混凝土养护期间不加热的方法包括蓄热法、掺化学外加剂法；混凝土养护期间加热的方法包括电极加热法、电器加热法、感应加热法和暖棚法；综合方法即把上述两类方法综合应用，如目前最常用的综合蓄热法，即采取在蓄热法基础上掺加外加剂（早强剂或防冻剂）或进行短时加热等综合措施。选择混凝土冬期施工方法，应优先选用养护期间不加热的施工方法或综合方法；在工期紧张、施工条件又允许时才考虑选用混凝土养护期间加热的方法，一般要经过技术经济比较确定。
三、混凝土原材料要求及拌和运输浇筑
（一）、骨料保温
必须清洁的拌制混凝土使用骨料，不得含有冰雪和冰块，质地坚硬、级配良好，其中没有易被冻坏的矿物。为了防止风霜和雨雪并起到保温作用覆盖帆布在石料、砂上。拌制混凝土时，在0℃以上保持砂石骨料的温度。
（二）、拌和用水加热
不宜＞60℃的拌合用水加热温度。大于60℃时，拌和时要先投入骨料和已加热的水进行均匀搅拌，再加水泥、粉煤灰，以免热水与水泥直接接触。
（三）、粉煤灰、水泥
水泥应选用普通硅酸盐水泥，水泥不得加热，只能保温；粉煤灰采用Ⅰ级粉煤灰。
（四）、混凝土拌合站保温措施
在拌合机周围根据北方的冬季施工经验，为了起到防风保温的作用，搭建主、防风棚，在混凝土拌合过程保证温度。可同时为了保证混凝土出机口温度采用加热拌合用水的方法，根据规范规定来保证混凝土出机温度的混凝土装卸、运输、浇筑、振捣过程中温度损失与最低浇筑温度之和。
（五）、混凝土的运输
拌合混凝土完成之后，于出料口至混凝土搅拌车直接罐装，混凝土运输搅拌车包裹两层，四周要包裹，一层防风布，一层保温棉被，于混凝土运输罐四周用铁丝将包裹物绑扎。应用热水冲洗运输罐在第一罐混凝土料入罐前，充分预热混凝土罐，运输过程中以减少温度损失。
（六）、混凝土的浇筑
混凝土入模温度根据相关规范和施工要求，不得低于5℃。在浇筑前，应清除钢筋和模板上的污垢和冰雪。应做好必要准备工作的浇筑关，如钢筋、模板和清除冰雪冻块、预埋件检查、浇筑时用防滑措施和脚手架检查、振捣机械和工具的准备等；浇筑时，拌和物吊罐起吊入仓，混凝土在仓外停留时间尽量减少，做好冻结保护措施。应尽量在混凝土浇筑时缩短施工作业面，浇筑完成的部分尽快覆盖保温养护。
四、混凝土冬期施工的养护拆模
（一）、外加热方法
1、蒸汽加热法
蒸汽加热养护分为湿热养护和干热养护两类。湿热养护是让蒸汽与混凝土直接接触，利用蒸汽的湿热作用来养护混凝土，常用的有棚罩法、蒸汽套法以及内部通气法等。而干热养护则是将蒸汽作为热载体，通过某种形式的散热器将热量传导给混凝土使其升温，常用的有毛管法和热模法。
2、暖棚法
在被养护的构件和结构暖棚法是搭设围护物，形成棚罩，内部安设热风机、散热器或火炉等作为热源，加热空气，从而获得混凝土正温的养护条件。当用直接燃烧燃料在暖棚内加热时，为防止早期碳化混凝土，为了排除二氧化碳气体，要注意通风。采用暖棚法养护混凝土时，不得低于5℃的棚内温度，并对防火规定必须严格遵守，注意安全。
（二）、蓄热法
蓄热法是利用水泥水化热的热量及加热原材料（水泥除外）的热量，延缓混凝土的冷却速度，再加以保温材料覆盖，冻结前使混凝土达到临界强度。应正确选择保温材料，来保证原材料的加热湿度，达到或超过混凝土抗冻临界强度，施工时热工计算必须进行。利用公式可以算出混凝土养护的平均温度和蓄热养护的冷却时间，在一定气温条件下从而可以确定混凝土是否会受冻，或者可以进行判断所采用的施工方案的合理性，并且在蓄热养护期间可以计算出混凝土的逐日温度，故而逐日强度可以估算，以指导施工。
（三）、外加剂法
冬期施工中混凝土使用的外加剂有4种类型，即防冻剂、早强剂、引气剂和减水剂，可以起到抗冻、早强、减水、促凝和降低冰点的作用。冬期施工时这是混凝土养护的一种有效方法。当外加剂掺加后仍需加热保温时，当掺加外加剂后这种混凝土冬期施工方法称为正温养护工艺不需加热保温时，称这种冬期混凝土施工方法为负温养护工艺。
（四）、混凝土拆模
冬季混凝土拆模强度与混凝土正常温度下的要求要一致，抗冻要求的规定并同时满足。正常温度下混凝土拆模强度：侧模在达到2.5MPa以上的混凝土强度，且其棱角及表面不因拆模而受损时，方可拆模。应在达到混凝土设计强度70%的混凝土强度时底模方可拆模。环境与混凝土的温差不得大于15℃，当温度差在10℃以上，但小于15℃，在混凝土表面拆除模板后立即采取覆盖措施，如覆盖一屋毛毡。
五、冬季施工混凝土缺陷处理以及质量检查
（一）、冬季施工混凝土质量检查
除满足一般混凝土要求外冬季混凝土质量检查还要满足如下要求：在混凝土灌注和拌制期间，测定混凝土的拌制温度、水和粗细骨料装入拌和站的温度、环境温度和灌注温度，每一工作班至少检测4次。混凝土冬季施工除按规定制作标准养护的试件处，还应根据建筑物拆模、养护和承受荷载的需要，为了查明强度的发展情况，制作施工检查试件，应与建筑物相同的施工检查试件养护。
（二）、混凝土质量缺陷的防治与处理
1、表面抹浆修补
结构构件细小裂缝对承载能力无影响的，将裂缝处可加以冲洗，用水泥浆抹补。如果裂缝开裂较深较大时，应沿裂缝方向凿成宽为100~200mm、深为15~20mm左右的V形凹槽，或将裂缝附近的混凝土表情凿毛，扫净并洒水湿润，先刷水泥净浆一遍，然后分2~3层用1:2~1:2.5的水泥砂浆涂抹，在10~20mm左右控制总厚度，并压实抹光。
2、细石混凝土填缝
在旧混凝土表面对孔洞事故的补强，可采用处理施工缝的方法处理，将突出的石子和空洞处疏松的混凝土剔凿掉，孔洞顶部避免形成死角，要凿成斜面，然后用水刷洗干净，保持湿润72h后，用比原混凝土强度等级高一级的细石混凝土捣实。
结束语
综上所述，施工过程中冬季混凝土施工的质量控制是一个特别复杂的工程，为了不造成不可估量的损失，无论哪一个环节都不能出现大的纰漏。因此施工人员在施工过程中，要具体情况具体分析，采取不同的冬期施工措施，保证混凝土冬季施工的质量。
参考文献
[1]郝臣君.寒冷地区冬季混凝土施工质量控制研究[D].西安科技大学,2012.
关键词：混凝土；冬季；施工
中图分类号：TV431+.9 文献标识码：A
1 工程概况
该工程是六层的框架结构，建筑面积5444m2，地下室地面的混凝土为C25，坡道挡土墙是C35钢筋混凝土，C25的基础混凝土，C35的地下柱混凝土，C15的地下垫层混凝土、C25的地下室面层混凝土。
2 冬季混凝土特点及采取的方法
2.1 冬季混凝土特点
在0℃~4℃时，混凝土的凝结时间是15℃时的三倍，气温降低到0.3~0.5℃时，就会导致混凝土的冻结，停止反应，气温降到－10℃时，混凝土的结构就会因温度过低而受到破坏，因此要确保混凝土冬季施工的质量，就必须采取合理的措施。
2.2 负温混凝土
负温混凝土在施工时，必须根据情况采取合适保温措施进行合理的防护，对其进行养护时需要使用蓄垫进行保温，与此同时，将混凝土在正温状态情况下的硬化时间给以延长，确保混凝土强度满足要求。
3 施工技术措施
根据建筑工程施工技术规范的规定，进入冬季施工过的时间为当地的气温连续5天不大于－5℃。工程进入冬季施工时必须采取合理的冬季施工防范措施。
3.1 钢筋工程
施工的温度低于－5℃时，在对工程的钢筋进行焊接时，一定要严控焊接的各个环节，选择焊工时必须要有上岗合格证，专业技术过硬，按照焊接的要求与规定开展焊接工作，在焊接的过程中，安全意识一定要强，只有做到防患于未然才能避免触电、火灾等事故的发生。在开始大面积的焊接工作前，需要试焊，然后对其进行检验，各项指标都满足要求后方开始实际的焊接工作，同时根据实际的情况对蛤蚧的工艺参数进行合理的调整，对于没有冷却的接头采取一定的支挡措施以免冰雪接触。完成焊接工作后，对构件接头的外观进行检测，确保外观美观。
对于直径大于Φ20的立柱钢筋，都需选用电渣压力焊进行焊接，在施工现场对试件进行截取，然后进行强度试验，选取同类型的接头每200个为一批进行检测，检测满足要求后才能开始正式的焊接工作。对于接头处有弯折、横向裂缝、表面有烧伤等不合格的情况时给以切除，然后再进行焊接。
3.2 砼的工程
混凝土在冬季进行施工，混凝土处于负温的环境中，要确保混凝土的强度满足要求，必须注意养护的过程，采取合理的养护措施。
3.2.1 材料要求
选用P42.5普通硅酸盐水泥。在水泥进场时需要按规定的要求进行安定性和强度试验，经检验满足要求后才能使用。选用20～40的粗骨料，确保骨料的坚硬、级配良好无其他杂质。粗集料进行现场后对其进行级配和压碎的试验，指标满足要求后才能使用。
3.2.2 砼的浇筑要点
在冬季对混凝土进行搅拌时，其搅拌的时间要比常温搅拌的时间多出一倍。尽量缩短混凝土的运输和浇筑的时间在对混凝土进行浇筑的过程中，一定要确保浇筑密实和、均匀、整体性强，对浇筑的构件的尺寸进行严格的控制，同时确保钢筋预埋件位置的准确，误差控制在规定的范围以内，混凝土在拆模以后，表面平整，一定要确保不出现吊脚的不良现象，为了避免混凝土出现冻结的现象，在开始浇筑混凝土前，对绑扎的钢筋采取防风砂，防冻结保护。
在对是施工缝和后浇带进行施工时，需要将缝内的松动的石子给以剔除，然后将表面冲洗干净，同时确保表面湿润，确保接缝处的混凝土的温度比原混凝土的温度高2℃，接着使用水泥素浆先铺第一层，第一层混凝土的强度要比原混凝土的强度高1.2MPa，再进行浇灌，梁、板后浇带处应去掉直搓以外的松动部位，形成垂直接缝，再按设计比例掺入，WG-HEA型膨胀剂，采用比原混凝土强度等级高一级的砼捣实。
3.2.3 砼浇灌过程质量控制
配合比比原施工配合比提高一个标号，坍落度控制在5-7cm，骨料含泥量＜2%，砂＜3%来控制质量。
①在浇灌前还应对机械和使用的手中工具（铁铲、撬杆）等做一遍检查。
②在后浇带中的梁、板钢筋不断开，砼拌和物入模浇灌，必须振动密实，并能充分填满模板的各个角落，振动到混凝土不下沉为止，由于是冬季施工，振捣要快速，不得任意拖延振捣时间。
③柱施工要点。在浇筑中，每个施工内柱子应按外向内对称左右顺序浇筑，不得从一方向推进，以防止模板受推逐渐倾斜，造成积累误差，避免底部少振漏振，和四角过振，造成棱角处混凝土产生离析，拆模后影响柱砼的外观质量。
④梁、板施工要点。由于本办公楼设有后浇带，因此在施工中可以采用向一方向推进的办法，同时进行梁、板浇灌，为了修补，冬季施工期，采用24小时不间断，连续作业方法，不留施工缝，一次浇筑到后浇带部分，在浇灌中，梁和侧面要实，避免孔洞，在柱梁交错处，由于钢筋应过大，采用20mm细振动棒，提高一标号用C35砼10-30骨料浇灌。
3.2.4 砼表面处理、养护、保养
振捣后用木抹子抹平，50厚木水平靠尺找平，表面刷成毛面以便增加地面垫层于面层的粘结性，并应用满铺架空塑料布二层，草蓬一层保温，负温情况下不进行洒水养护。
冬季停工后将露出柱顶的钢筋用塑料布缠裹，以防冬季钢筋受雪水浸蚀生锈，造成二次除锈，增大费用。五层独立柱除采取自身保温措施外，当平均气温下降到0℃以下时，在每两根柱之间加设一处火炉，来确保柱周边整体温度，连续14天生火不间断，从而保证其强度稳定增强。
3.2.5 冬期混凝土施工流程
地下室砼施工方法：首先清理施工部位内的杂物并对钢筋进行整形、支模完毕后，经验收符合要求并保温措施得到要求后再进行浇灌。
采用素浆一道-C30砼浇灌（搅拌水必须加温到50℃以上并加入水泥重3%的防冻剂和2%的膨胀剂）-浇灌完毕抹面成型后，采取保护措施防止冻裂（用加厚塑料布和稻草帘覆盖），室温保证措施后附。
五层结构平面施工方法：首先进行整体钢筋绑扎和模板支设完毕，验收后用塑料布将整体大面积进行覆盖保护，待气温回升稳定后一次进行浇灌。在四层结构平面以上空间设置封闭取暖，以保证五层结构平面均匀温度，其余施工方法同后浇带施工方法。
五层独立柱施工方法：首先将钢筋和模板工序完毕，验收合格后，用塑料布和草帘进行围护，再进行砼浇灌，施工方法同五层结构平面，此处模板和围护材料均不得拆除，以保证独立柱的强度。
3.2.6 拆模要求
为了保证混凝土不因拆模引起冻坏，降低其强度。因现场支模材料充足，故不进行拆模，第二年气温回升，后一次拆除，如拆模后，砼表面温度与环境的温差大于15℃，还要进行保温措施。
4 现场现场管理措施
现场内的各种材料、半成品、砼构件、乙炔瓶、氧气等存放场地都要符合安全要求，并加强管理。大风雪后及时检查脚手架，防止高空坠落事故发生，并应保证消防道路畅通。
将现场的积水或积雪应及时清理干净，不应使场地造成积水现象而导致因温度过低时而结冰，造成安全隐患。在砼浇灌前应提前进行模板钢筋和预、埋件检查，清理梁、板内积雪，冰块，使用的脚手架、马道应保证使用安全，搭设人行走处均应铺设为竹架板或木板，并不应有积冰雪，防止滑动伤人，在重要部位铺设干草草帘防滑。
结语
在混凝土冬季进行施工的过程中，管理人员一定要提升管理意识，做好协调与统筹，对于施工中遇到问题需要及时给以妥善处理。技术人员一定要熟悉施工工艺流程，对关键环节和重要工序加强施工的过程控制，保证工程质量。
参考文献
关键词 北方；冬季；混凝土；施工
中图分类号 TV544 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2013）012-0046-02
香磨山灌区位于木兰县境内的松花江一级支流木兰达河中下游。灌区总面积3.13×104hm2，耕地面积2.13×104hm2，设计灌溉面积2.05×104hm2。香磨山灌区属寒温带大陆性季风气候，多年平均降水量646.2 mm，多年平均蒸发量在1040-1400 mm之间，平均无霜期在110-150 d之间，最大冻深1.8 m。香磨山灌区2011年度续建配套与节水改造工程初步设计由黑龙江省水利厅、黑龙江省财政厅以黑水发[2011]652号文件批复。通过招标黑龙江省水利第五工程处负责第三标段的施工，施工内容包括总干二支渠渠道衬砌、路面、节制闸1座、进水闸1座。
哈尔滨地区的气候特点是冬季漫长，长达5个月之久，气温较低，因此无法进行正常的全年施工，为了保证按期竣工，根据总体计划安排，进行了两座水闸的冬季施工。施工期在10月下旬至12月中下旬。根据气象统计资料，哈尔滨市11月份的平均气温为-6.2℃左右，12月中旬平均气温-15℃，因此必须按照水工混凝土低温季节施工的要求，从混凝土保温、配合比设计、防裂等方面做好各项施工措施，确保施工质量。
1 保温
根据现场实际情况和砼施工的特点，施工时采用的是暖棚蓄热、蒸汽锅炉加热的施工方法。具体方法：
1）为保证砼的浇筑温度，搅拌站、砂石料场、水闸基坑处均搭设保温大棚。
2）搅拌站用水采用蒸汽加热，水闸大棚采用暖气排管加热，砂石料加热采用热地垄的方法。
3）砼运输采用泵送的方式，输送泵管道用防寒毡包裹保温。
2 混凝土配合比设计
为了高质量的完成施工任务，结合高寒地区的施工特点，砼标号为C30，我们进行了混凝土配合比设计：根据大体积砼的施工特点及冬季施工环境温度低、砼输送方式采用泵送等实际情况，首先进行原材料选取，并将水泥用量、粉煤灰用量、砂率、缓凝剂掺量四个因素做了水平正交试验，然后进行极差分析，确定了合理的混凝土配合比。为了做到万无一失，施工前进行了大体积砼温度模拟实测，对边长为0.5m、1m、1.5m、2m的立方体试件进行了温升模拟试验，从而确定水闸大体积砼实际施工时的合理方案以及最佳配合比。
2.1 原材料确定
水泥采用哈尔滨水泥厂产天鹅牌P.O32.5水泥。
细集料采用哈尔滨港务局产中砂。
粗集料采用哈尔滨玉泉采石场产碎石。
外掺料采用阿城热电厂产Ⅰ级增钙粉煤灰。
外掺剂采用黑龙江省寒地院产LNC-52型外加剂。
2.2 混凝土配合比设计
原材料确定后，对水泥用量、粉煤灰用量、砂率、缓凝剂掺量四个因素进行水平正交试验，绘制了水平正交试验结果曲线：
根据曲线确定了最佳配合比水泥用量为310kg/m3，粉煤灰掺量为占水泥质量的35%，砂率为36%，缓凝剂掺量为占水泥质量的0.25%。 具体见表1。
2.3 施工前大体积混凝土温度模拟实测
施工前分别对边长为0.5m、1m、1.5m、2m的立方体试件进行了温升模拟试验。通过对模拟试验数据的分析可知，采用此最佳配合比，可有效的推迟水化热温升峰值的出现，同时大大降低了水化热峰值，这对于保证大体积砼不产生温度裂缝是极其有利的。
3 混凝土防裂措施
混凝土施工时，如何控制混凝土的内外温差和温度变形而造成的裂缝是施工控制的关键问题。同时混凝土的防裂问题也是渠道、水工建筑物施工中的一大技术难题，寒冷地区混凝土冬季施工的防裂更是难上加难，为此我们进行了混凝土温度裂缝控制问题试验研究。施工时采取了 “内降外保”的施工技术及先进的温度测控技术。所谓“内降”，就是在保证砼强度及品质的前提下通过降低水泥用量、加入外掺料和外掺剂、降低砼入模温度，分层浇注、布设冷却水管等措施来降低砼的内部温升。
3.1 优化配合比设计、降低砼内部水化热
水化热温升主要取决于水泥品种、水泥用量及散热速度等因素，因此施工中选用了非早强型的低标号普通硅酸盐水泥。同时，为了减少砼中的水泥用量，在确保砼强度的条件下，掺加了外掺材料和外掺剂，尽量降低砼的水化热温升，控制水化热峰值。我们通过优化配合比设计，确定最佳施工配合比充分保证了这一点。
3.2 分层浇注
为了减少砼内部的发热量，降低温升峰值，水闸大体积砼施工时采用分层浇注、设置水平工作缝的施工方法。第一次浇注3m，第二次浇注2m。待第一次砼强度达到10Mpa以上进行凿毛处理。保证第一、二层砼的温差在25℃以内，避免由于温度梯度过大而造成砼衔接部位的裂缝。
3.3 布设冷却水管
在砼浇注前埋置5层φ25mm冷却水管，水平布置在砼不同层面内，层间距1.0m。管间距1.2m。当砼浇筑至冷却水管标高后，立即通入冷却水，利用循环水带走砼内部的部分热量，从而有效降低砼水化热最高峰值，减小砼内外温差造成的拉应力，防止裂缝的形成。循环水要随时调节水温，保证循环过程中与砼内部的温差在20℃～25℃之间，流量控制在10～20升/分，控制降温速率，避免由于温差过大和温降过快而造成砼的内部裂缝。
3.4 “外保”技术
由于水闸施工正值11月份，此时日平均气温已远远低于5℃，早已进入了冬季施工阶段，施工时采用蒸气锅炉加热，暖棚蓄热的方法进行保温。棚内设置蒸气排管，内通蒸气进行加热。在水闸砼浇注完成、收浆后，用一层聚乙烯塑料和一层麻袋片覆盖，进行保水养生，从而保证砼强度的正常增长，降低砼的干缩应力，防止砼表面裂缝的产生。随着砼内部温度的升高，逐渐提高棚温，使砼内外温差始终控制在25℃以内。在大体积砼养生过程中要密切关注砼的温度变化，随时调节棚温，严格控制降温速率在0.9～1.5℃之间，保证大体积砼的内在质量。
3.5 混凝土浇注施工工艺保证
砼浇注时采用斜层浇筑法施工，每层分层厚度为50cm，在下层砼初凝前必须浇筑上层砼。每层砼浇筑时间控制在14小时。振捣用插入式振捣器进行，浇筑上层砼时，振捣器应插入下层砼5～10cm。每一处振动完毕后便振动边徐徐提出振捣棒。对每一振动部位，必须振动到该部位砼密实为止。密实的标志时砼停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆。
在第一层砼浇筑结束后，砼强度达到2.5MPa时开始人工凿毛，凿除砼表面的水泥砂浆和松弱层，然后用水冲洗干净。砼第二次浇筑时间是在第一次砼内部温度低于35℃后进行的。以免造成混凝土层间裂缝。
3.6 采用先进的温控技术
为了得到精确的测温数据，掌握温升与温降规律，更好的指导施工，采用热电偶和高精度的多功能多点温度测试仪进行全过程的温度测控。
实践证明以上各项施工技术措施是行之有效的，经业主、监理、设计、施工单位的共同努力，香磨山灌区2011年度续建配套与节水改造工程水闸大体积砼施工达到了预期效果，未产生温度裂缝，强度达到了设计标号。以上技术的成功采用，为今后类似的工程提供了详实可靠的第一手资料，并且通过本次试验研究以及在水闸大体积混凝土施工的应用，为在寒冷地区解决大体积混凝土温度裂缝问题，增加混凝土的耐久性，探索出了一条可行之路。
参考文献
[1]《黑龙江省香磨山灌区（2011年度）续建配套与节水改造工程初步设计报告》，黑龙江水利水电勘测设计研究院，2010年12月；
[2]《水工混凝土施工规范》（DL/T5144-2001）.
[3]《水工混凝土试验规程》（SL352-2006）.
[4]《水工混凝土配合比设计规程》（DL/T5330-2005）.
[5]《水工混凝土砂石骨料试验规程》（DL/T5151-2001）.
[6]《水工混凝土掺用粉煤灰技术规程》（DL/T5055-2007）.
[7]《水工混凝土外加剂技术规程》（DL/T5100-1999）.
【关键词】高寒；隧道；混凝土；冬季；施工
中图分类号：U45文献标识码： A
一、前言
高寒地区隧道冬季混凝土施工一直是施工的难点。为有效保证施工质量，降低施工成本，加强对隧道冬季混凝土施工技术研究具有重大的意义。
二、冬季混凝土工程施工的原理
混凝土拌合物在浇灌后慢慢就会硬化起来，而再往后就会达到极限强度，这主要就是由于水泥水化的结果。水泥水化的速度与材料的配合比有关之外，还与混凝土本身有一定的关联，主要是与温度变化有关。当温度有较大的上升时，水化的速度以及它的力量也就会随之越来越快，一旦温度降低的时候，或在混凝土中的水开始出现冻结，逐渐就从液体状态逐步转换成了固体状态。而此时，用来进行水泥水化这一工作的水越来越少。所以，水化缓慢就会造成对应的强度呈现缓慢的增长态势。如果温度持续下降，混凝土里的水就会直接变成冰，从液体到固体阶段，完全改变了水泥状况，水化停滞，其强度也就随之停止增长。
三、高寒地区冬季混凝土施工方法
1、暖棚法
暖棚法是指采用暖风机、保温模板和保温材料提高仓面温度，减少混凝土浇筑和养护期间的热量损失，保证表面温度达到相应规范要求的施工方法。一般来说，暖棚法的施工方案包括：立保温模板、布热风炮及其风筒架设、仓面升温、浇筑、覆盖保温材料、养护、拆除相应装置。暖棚法一般应用在混凝土量较多的地方，如一些混凝土工程较为集中的地下基础工程等。在正温养护条件下，有效地达到防冻效果，同时也保证了较高的混凝土强度增长速度。此类方法施工时应做好相应的施工防护工作，避免造成环境污染。
2、电加热法
电加热法指的是将电能转化为热能对混凝土进行加热养护的方法。一般的做法是将电热器靠近混凝土表面或将电极放入混凝土内，接通电源，提高混凝土温度。此类方法简单易控制，热损失较小，但是电耗过大，不经济，一般适用于小体积混凝土。对于小型的构件，可以利用电热毯法进行包裹加热。此法在大唐七台河电厂锅炉耳房得到了应用，其应用后混凝土温度和强度达到了相应的规范要求，效果良好。
3、蒸汽养护法
蒸汽养护法是指利用蒸汽直接或间接养护，为混凝土结构表面营造良好的湿热环境，加快混凝土硬化。该法一般适用于预制构件或大体积混凝土，但需要相应的锅炉设备，热损失大，费用较高，劳动条件不佳，所以它的应用受到了一定的限制。
4、广义综合蓄热法
广义综合蓄热法使用的前提是防冻剂的选择和浇筑后的模板保温。已有研究表明，通过投加适宜的防冻剂可以确保混凝土在低温下浇筑，提高混凝土强度。
四、高寒地区隧道混凝土施工
某隧道总长7237m。根据当地气象站气象资料显示：本隧道所处地区最低气温-35.6℃，年平均气温6.1℃、最冷月平均气温-18.1℃、最热月平均气温17.3℃，土壤最大冻结深度241cm。下面对该隧道混凝土施工保温技术进行分析。
1、拌和站保温方法
对拌和站操作平台、主机上和堆料场采用活动板房搭建全封闭式保温房并将之连接成整体。配置2台小型(功率2kW)热鼓风机、2台(功率1kW)电炉保证房内和主机温度，屋内放置温度计，实时检查室内气温、主机温度以及混凝土拌合物温度，将其温度控制在10℃左右，如温度偏低则加大热鼓风机以及电炉数量。料仓搭建封闭式保温棚，经计算料仓环节热量损失较小，故不考虑料仓加热。
2、水加热方法
在拌和站料仓旁修建专用电锅炉房，安装60kW全自动电锅炉(热水器)。此锅炉一昼夜可生产l0t ( 60 ℃)热水，与拌和站水池接通，经自动化温度控制使锅炉加热水与拌合站水池连续循环。主要使用国家电网进行供电，当停电或电压不稳时使用发电机供电，保证系统可靠性、稳定性。结合相关规范规定以及施工需要，将水温控制在55℃左右。安装水增压循环水泵，铺设管道将热水引至拌合站、料石堆放场、生活区等。
3、砂石骨料保温方法
将拌和站砂石料场搭建了855m(规格长宽高:45m x 19m x 7m)保温房，全封闭。料场进、出口留一机械(装载机、汽车)作业通道，未作业时用棉被将通道口封闭。在料场每个料仓布设循环热水地暖。地暖设置时，先对硬化的每格料仓下按2m间距，凿出地暖分布槽，再安设} 50钢管，使地暖管与电锅炉通过热水循环供暖。实时测定料堆温度并将其控制在10℃左右，必要时结合热鼓风机和棚内加热提高砂石料温度。
4、水泥保温方法
隧道施工使用的水泥全部采用散装水泥，用水泥罐存储。在水泥罐上先包裹5cm厚棉被，再在棉被外采用防水隔热材料包裹进行保温。
5、混凝土运输保温方法
混凝土运输罐车采取包裹保温措施。用一层5cm厚棉被和一层防水隔热材料包裹保温，以确保混凝土入模温度。工地拌合站至隧道洞口约100m ,混凝土运输时间短，混凝土运输过程中热量损失少。
6、洞内保温方法
洞口采用特制保温门帘封闭隧道，进隧道1 0m加设一道保温门帘进行保温;在里层门帘内隧道上部安装电热风幕进行升温，保证隧道内温度高于5℃。冬季气温过低时，在两层门帘之间加设火炉及铁火箱，进行辅助升温，确保隧道内温度。或进洞初期采用2台中型热鼓风机(功率10kW)提高洞内温度。实时检测洞内气温，将洞内温度控制在5℃以上，如气温偏低时增加热鼓风机数量。
7、混凝土拌和的保温技术
混凝土的拌和以尽可能减少热量损失为原则，避免水泥发生“骤凝”，砂、石料的上料做到随上随用，中间不积压。其投料顺序为:砂石料一水一外加剂和水泥。
(1)冬季混凝土施工对原材料的要求。
水泥:选用水泥强度等级42.5级以上的硅酸盐水泥，其技术质量符合国家和公路工程现行规范的有关规定。
细骨料:采用级配良好的硬质、洁净的中砂，不含有冰块、雪团。贮备场地选择地势较高，不积水的地方。
粗骨料:采用级配良好，硬质、洁净、强度较高、抗冻融的粗骨料，并存放在地势较高，不积水的地方。
外加剂:采用具有防冻效果的多功能复合外加剂，外加剂必须经试验室检验并试配验证质量合格、性能稳定的产品。
(2)混凝土原材料加热。
优先加热水。水的加热温度不宜高于60℃，当骨料不加热时，水可加热至60℃以上;当加热水不能满足要求时对骨料进行加热，即根据每天用量集中在室内通过地暖加热。
(3)混凝土搅拌顺序
投料前，先用热水或蒸气冲洗搅拌机，投料顺序为先放骨料，再加水，拌和后，最后加水泥和掺外加剂，搅拌时间较常温时延长50%，直至混凝土拌合均匀为止。
(4)混凝土搅拌
拌和楼温度要保持在+10℃以上。为保证混凝土强度顺利增长，冬季施工时应将拌合水和砂石加热。但在任何情况下严禁将水泥加热;为了防止水泥出现假凝现象，控制搅拌机内砂石和水的混合温度不超过3 5℃。并要保证出灌温度不小于+15℃,入模温度不小于+5℃。
混凝土拌合时间应较常温拌和时间略长，一般可延长50%左右。开始拌和前先用热水对拌和机内冲洗预热。
8、混凝土浇筑的保温
（1）初期支护喷射混凝土施工
①喷射混凝土施工在洞内进行，混凝土施工前对钢筋网片及钢拱架表面进行清理，去除灰尘及污垢。同时应采取热鼓风机等加温设备保证洞内混凝土施工温度达到5℃以上。
②混凝土运输罐车直接开至洞内作业地点，对混凝土到场温度进行检查，不得低于5℃。
③将电锅炉生产的热水通过洞内高压水管引至作业面，喷射硷后可洒热水养护，并实时检测温度。
（2）二次衬砌混凝土施工保证措施
①混凝土浇筑前，清除模板和钢筋上的冰污垢。施工前对环境温度进行检查，确保温度不低于5℃。
②混凝土运输罐车直接开至洞内作业地点，对混凝土到场温度进行检查，不得低于5℃。
③混凝土分层连续浇注，最长停放时间不得超过30min ,混凝土采用机械振捣分层连续浇筑，分层厚度控制在20―30cm。已浇注的混凝土未被上层混凝土覆盖前不应低于5℃
④混凝土的入模温度不低于5℃。加强混凝土灌注过程中的温度检测。新旧混凝土接茬处严格按照施工缝进行处理。
⑤混凝土浇注前，对保温设施加强检查，发现问题及时解决。指派经过培训、有工作经验的技术工人进行操作，定员定岗，确保混凝土质量。
五、隧道施工其它附属设施的保温养护
1、高压风管保温
洞外高压风管及洞内100m高压风管包裹保温材料。洞外风管架空，离开地面，减少低温环境的影响。施工中，及时做好管内积水的排放工作，洞口300m范围内，每增加1 00m左右设置一积水罐，安装排水阀门，供风前及供风后分别打开阀门以排出冷凝水，避免冻结堵塞。
2、高压水管
从高位水池引至洞口的高压水管用5cm厚保温材料包裹，并 24h排放，使水处于流动状态，防止其结冰阻塞管道。
3、便道冬季维护措施
(1)冬季施工时，禁止在便道上洒水，防止因水结冰导致路面打滑。便道上若有结冰，应派人及时清除。
(2)降雪后，及时安排铲车及人员对施工便道进行除雪，保证道路通行需要。
六、结束语
总之，冬季施工是系统的工程，具有很大的施工难度。因此，在施工中要经过严密的科学论证，精心组织，克服天气的影响，保证高寒地区隧道的施工，有效保证施工质量。
参考文献
[1]史鹏飞，张永奎.高寒地区隧道冬季混凝土施工理论与实践[J].云南水力发电，2010，26（2）：14――16
【关键词】混凝土；桥梁；施工措施
1. 桥梁工程冬季施工方法
1.1调整配合比方法。主要适用于在0℃左右的混凝土施工。具体做法：
（1）选择适当品种的水泥是提高混凝土抗冻的重要手段。试验结果表明，应使用早强硅酸盐水泥。该水泥水化热较大，且在早期放出强度最高，一般3天抗压强度大约相当于普通硅水泥7天的强度，效果较明显。
（2）尽量降低水灰比，稍增水泥用量，从而增加水化热量，缩短达到龄期强度的时间。
（3）掺用引气剂。在保持混凝土配合比不变的情况下，加入引气剂后生成的气泡，相应增加了水泥浆的体积，提高拌和物的流动性，改善其粘聚性及保水性，缓冲混凝土内水结冰所产生的水压力，提高混凝土的抗冻性。
（4）掺加早强外加剂，缩短混凝土的凝结时间，提高早期强度。应用较普遍的有硫酸钠（掺用水泥用量的2%）和MS-F复合早强试水剂（掺水泥用量的5%）。
（5）选择颗粒硬度高和缝隙少的集料，使其热膨胀系数和周围砂浆膨胀系数相近。
1.2蓄热法。主要用于气温-10℃左右，结构比较厚大的工程。做法是：对原材料（水、砂、石）进行加热，使混凝土在搅拌、运输和浇灌以后，还储备有相当的热量，以使水泥水化放热较快，并加强对混凝土的保温，以保证在温度降到0℃以前使新浇混凝土具有足够的抗冻能力。此法工艺简单，施工费用不多，但要注意内部保温，避免角部与外露表面受冻，且要延长养护龄期。 水蒸气加热措施对制作场地需要添加蒸汽锅炉，并且划分为两条不同的支路导出蒸汽管道，第1条与拌合站水池相连接，第2条与预制场地相连接。蒸汽管道需和拌合站水池底部管端封口相通，对水池中的管壁制作不同的小孔，以维持正常的热交换。在拌合采取通气处理，在拌合水池上水口安装一个温度计，以及时掌握拌合水的温度变化情况。对拌合水池顶口需要添设适用的棚盖，以避免热量过度丢失。
1.3外部加热法。
1.3.1主要用于气温-10℃以上，而构件并不厚大的工程。通过加热混凝土构件周围的空气，将热量传给混凝土，或直接对混凝土加热，使混凝土处于正温条件下能正常硬化。
（1）火炉加热。一般在较小的工地使用，方法简单，但室内温度不高，比较干燥，且放出的二氧化碳会使新浇混凝土表面碳化，影响质量。
（2）蒸气加热。用蒸气使混凝土在湿热条件下硬化。此法较易控制，加热温度均匀。但因其需专门的锅炉设备，费用较高。且热损失较大，劳动条件亦不理想。
（3）电加热。将钢筋作为电极，或将电热器贴在混凝土表面，使电能变为热能，以提高混凝土的温度。此法简单方便，热损失较少，易控制，不足之处是电能消耗量大。
（4）红外线加热。以高温电加热器或气体红外线发生器，对混凝土进行密封幅射加热。 电加热措施在变压器中选择适合的电缆连接于拌合站，并且根据具置安装漏电保护，并要求技术人员定期检查维护。对各个拌合站的水池底部添加35根1KW的电热管，使用上水口设置温度计对拌合用水的温度定期检测。对顶口添加棚盖结构，以避免热量过早丢失。同时还要添加备用水箱，当温度降低后可及时加热提温。若拌合站水池达不到施工用水量的需要，则把高温度的水与低温度的水先融合，以对拌合水池补充拌合用水。
1.3.2现场混凝土浇注方法冬季施工中，混凝土受到温度作用而影响了使用性能。利用混凝土拌合的升温方法，以及混凝土输送时的保温方法来维持混凝土中的入模温度。当混凝土在浇筑时遇到低温情况，则选择彩条布针对施工点实施封闭，避免热量过早、过快、过度丧失，使得浇注时的施工操作具备合适的温度。对承台顶面混凝土在初凝之前，需要使用电热毯和土工布做好保温处理，这时应该保证电热毯下有衬铺塑料薄膜隔水；当初凝收浆抹面完成后，需根据工程的温度情况来结合冷却水实施保温，主要施工流程：
（1）第一，在承台附近砌30cm高的堰，按顺序把电热毯撤除，且把冷却水向顶面的堰内注入。在维持承台侧面温度时，使用封闭承台与钢桩围堰间隙的措施来做好承台的保温处理，主要施工方法为结合彩条布把承台与钢桩围堰间隙顶口密封，当建造出棚状结构之后则可减小温度损失。
（2）第二，对于温度较低的阶段，其需要对封闭的间隙里添加碘钨灯，从而加大承台侧面的温度。对浇注混凝土进行维护时，需先把顶面混凝土进行覆盖再于土工布上使用塑料薄膜维持内部温度，当气温过低后需添加电热毯。
（3）第三，在系梁侧面的保温过程中，主要选择的方法为彩条布封闭系梁侧模，其保温效果尤为显著。当拆掉侧模之后，内层用土工布外层选择彩条布对整体系梁侧面密封处理。墩柱在浇注、拆模进行前把模板实施保温处理，然后再快速使用土工布加以包裹，并进行结扎固定处理。因墩柱在施工时温度难以控制，其操作过程需避免温度过低。盖梁在浇注完成后的养护里，
需保证顶面混凝土先覆盖土工布之后在土工布上使用塑料薄膜进来维持温度，气温过低时则采取电热毯。使用彩条布对盖梁侧面和底面进行全封闭处理以保证温度。拆掉侧模之后，对内层选择土工布来覆盖表面保温。箱梁在低温状态下实施混凝土浇注胡，需尽可能在早上开盘，该时期可不采取大功率加热，只需适当提前预热即可。因夜里的温度过低，对拌合水池采取大功率加热，这样可以减少电脑的过度消耗。施工缝混凝土主要结合碘钨灯或热水浇淋接茬部位大于5℃，混凝土浇筑结束之后要采取相应的保温措施，将温度高低维持在理想状态，且对相应的设备采取保温养护处理。
【关键词】混凝土；施工；控制措施
1、工程概况
北京市永定河城市段生态治理中的骨干工程——“四湖一线”，即门城湖、莲石湖、晓月湖、宛平湖和循环管线工程。该工程每年以5000万立方米的再生水，通过循环管线进行循环调配，维持着永定河河道内270公顷的人工水面。治理后的河段，碧波荡漾、水清岸绿、花草掩映、景致怡人，干涸多年的河床又恢复了勃勃生机，极大地改善了当地的生态环境。
我单位承担了循环管线及泵站改造的施工，由于施工时间紧迫、任务繁重，不可避免地进行冬季混凝土施工。北京这几年的冬天，气温一般都在零下10℃左右，最冷时，超过零下20℃。因此，冬季混凝土施工，必须在建筑材料、设备选择、施工方法等方面采取一些特殊的措施。
2、一般规定
根据相关工程施工规范、规程的要求，针对混凝土冬季施工主要有以下约 定：
①冬季施工的划分：当平均气温连续5d稳定在5℃以下或最低气温连续5d稳定在-3℃以下时，应转入低温季节施工要求。
②混凝土早期允许受冻临界强度满足下列要求：一是混凝土不低于7.0MPa（或成熟度不低于1800℃?h）；二是非大体积混凝土和钢筋混凝土不低于设计强度的85%。
③低温季节，施工部位尽量集中。已经浇筑完的混凝土，在强度低于10Mpa、成熟度小于1800℃?h时，进入低温季节之前，必须采取保温措施，以防混凝土受冻。
④进入低温季节，施工前先准备好加热、保温和防冻材料（包括早强、防冻外加剂），并制定防火措施。
总之，混凝土冬季施工是指当自然气候条件改变时，及时采取防风、防干、保温、防冻等技术措施，创造出混凝土得以正常凝结硬化的环境条件。
3、理论解释
混凝土在负温作用下，内部水分冻结成冰，体积膨胀，产生的冻胀应力破坏了混凝土内部结构，使混凝土的物理、力学性能遭受到损害，从而引起混凝土的冻害。
①温度对混凝土强度增长的影响。混凝土的强度只有在正温养护条件下，才能持续不断的增长，并且随着温度的升高，混凝土强度的增长速度加快。
②冻害对混凝土强度的影响。混凝土遭受低温冻害时，强度停止增长。当温度条件恢复时，解冻后的混凝土强度仍然能继续增长，但其强度则有明显的降低。主要是因为混凝土浇注后遭受冻害，其内部产生大量微裂纹，将大大降低混凝土的强度、密实性和耐久性。因此，新浇注的混凝土必须防止遭受冻害。
4、技术措施
①混凝土采用商品混凝土，混凝土中加入防冻剂1%，早强剂加入1‰，采取热水搅拌，保证将混凝土的入模温度控制在+15℃以上。
②浇注混凝土前，用热风枪清理模板和钢筋上的冰雪和污垢。
③搭设保温暖棚。
④制定详细的温度测控方案。
5、施工方法
①混凝土浇筑一般选在一天中气温较高的时段，一般在10：00——16：00之间。
②混凝土浇筑完毕后使用不易吸潮的保温材料立即覆盖保温，收仓面覆盖一层塑料布、一层5cm厚棉被，保温层搭接牢靠，搭接长度大于30公分。
③在施工过程中，控制并及时调节混凝土的机口温度，尽量减少波动，保持浇筑温度均匀。
④在满足充分振捣的情况下，使每层混凝土铺料要厚一些，一般控制在50厘米左右，以减少热量损失。
⑤混凝土浇筑完毕后，外露表面及时保温。新老混凝土接合处和边角处做好保温，保温层厚度是其他面保温层厚度的2倍，保温层搭接长度不小于30cm。
⑥拆模时间及拆模后的保护，满足温控防裂要求，严格遵守内外温差不大于20℃或2d～3d内混凝土表面温降不超过6℃。
⑦混凝土强度除按规定成型试件检测外，采取无损检测手段定时检查混凝土早期强度。
6、温度监控
①温度测量。选取的测温孔应能够发映混凝土内部的温度，宜在混凝土构件的不同部位多布置几个测温孔，以便从构建的中部、端部、边缘等不同部位监控混凝土的内部温度变化情况。应安排专人进行测温，混凝土浇注完的前三天每2小时测量一次，以后每昼夜测量4次，分别在2:00、8:00、14:00、20:00。及时做好记录工作，按时画出混凝土内部、养护棚内、养护棚外3条温度变化曲线。
②温度调控。当3条温度曲线差值超出预定范围时，及时报告给技术复责人，由技术负责人裁定是否进入温度调控程序。温度调控主要是调节养护棚内的温度或采取喷涂混凝土养护剂等措施，混凝土内外温差保持在合理范围内，使混凝土正常水化硬结。
7、循环管线中砼冬季保温的实际应用
为配合湖区春季调水，循环管线工程的莲石湖泵站在冬季进行了阀井间60米管线连接施工和莲石湖配电室施工。
阀井间管线连接的60米的砼全包封施工时将要进入冬季施工，最低气温在-5℃左右。砼浇浇筑过程中，要求搅拌站按冬季施工要求搅拌砼，严格控制了砼的浇筑温度。每车均测量砼温度，控制出机温度不小于10℃，入仓温度不小于5℃。浇筑时间设在上午11:00点，下午2:00前浇筑完毕。砼浇筑完毕采用2层塑料布，3层岩棉进行苫盖，并安排了专人对每天测温4次。
莲石湖泵站配电室施工时正值北京深冬季节，最低气温已低至零下十几度。泵站配电室为砖混结构，为保证工程质量，我方采用搭暖棚的方式进行保温。暖棚为结构外边线向外5米，高出结构最高点2米，棚里设置火炉，在棚内四角及中间位置悬挂温度计。砼浇筑完毕进行洒水养护，室温保持20℃左右。
关键词：混凝土，冬季施工，问题，办法
Abstract: by the time restriction in north China of many engineering construction in winter concrete is inevitable. Winter concrete construction, shall adopt the appropriate construction method, to prevent new casting concrete early leaching frozen, guarantee of concrete sets in the process of temperature and humidity. Based on the engineering case, this paper presents the common problems of the construction of the concrete in winter and the measures we should take.
Keywords: concrete, winter construction, questions, measures
中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：
1引言
《水工混凝土施工规范》规定：寒冷地区3天平均气温稳定在5度以下，或者最低气温在零下3度以下时；温和地区的日平均气温稳定在3度以下时，既属于低温季节，混凝土和钢筋混凝土施工就应采取相应的冬季施工措施。混凝土强度的形成过程就是水化反应进行的过程。试验表明，当温度降至4～5℃时，混凝土的水化反应明显变慢，其强度增长较常温时亦显著变慢。如果温度低于4℃，混凝土中游离水的体积开始膨胀，而此时新浇筑混凝土的强度很低，就会在混凝土内部留下孔隙，影响混凝土的最终强度。当温度降至－4℃以下时，混凝土内部的水结冰，水化反应趋于停止，而水结冰体积膨胀又可能使混凝土胀裂。本文以实际工程为例，介绍了混凝土冬季施工的常见问题及应对措施。
2 工程概况
该地下空间总建筑面积16432m2，为节省净空，主通道采用无梁楼盖结构形式。主体结构标准横断面组成：0.7（侧墙厚度）+5.9（商业空间）+3.5（通道宽度）+8（商业空间）+3.5（通道宽度）+5.9（商业空间）+0.7m（侧墙厚度）=28m。结构顶板厚度70cm，立柱间距8×8m，立柱尺寸60×70cm，侧墙厚度70cm；车行道下顶板厚度70cm，人行道下顶板厚度70cm。主体结构的净高为4.5m。
由于工期紧，工程量大，所以必须在冬季继续施工；同时由于是地下工程，对整个结构的完整性及防水密闭性，都有较高要求。
3混凝土冬季施工的常见问题
1、不是采用蓄热法、不进行热工计算，仅利用水泥自身发热来发展早期强度而遭受冻害。
2、抗冻剂掺量不准造成质量事故，如掺氯盐量过多，造成钢筋锈蚀，掺早强剂过量，促使混凝土假凝使结构报废，掺阻锈剂例亚硝酸钠过量使后期强度降低。
3、外加剂掺量不足的质量问题，一些施工人员对抗冻剂掺量与气温的关系不甚清楚，未经试配按说明书掺用，假如在－20℃的用量，保温措施又未采取，致使在受冻前未达到抗冻临界强度，使后期强度损失过大不能达到设计的强度。
4、模板支撑不妥出现质量问题：地面已受冻，支撑在冻土层上，冻胀加重会引起梁板反拱，如上部浇筑后未过到强度，下雨融化解冻表层土会发生意外事故。
5、越冬措施不当使结构开裂：例底层房间洞口未封闭造成地面冻胀损坏；一些孤立构件未及时回填，冻胀移位造成损失；管理不当对水、砂、石料按规定加温，入模温度低、测温不及时无记录；测温位置、养护温度无要求、骨料中含有的活性物质较多未重视到等。
4 应对措施
结合本工程的实际情况，针对上述混凝土冬季施工过程中常见的问题，提出以下应对措施：
4.1 施工前的准备
1、当工地昼夜平均气温（每天6、14、21时所测室外温度的平均值）低于+5℃或最低气温低于-3℃时，砼工程按冬季施工办理。
2、开工前与当地气象部门签订服务合同，及时掌握天气预报的气象变化趋势及动态，以利于安排施工，做好预防准备工作。
3、根据本工程施工的具体情况，确定冬季施工需要采取防护的具体工程项目或工作内容，制定相应的冬季施工防护措施，并在物资和机械做好储备和保养工作。
4、施工机械加强冬季保养，对加水、加油部件勤检查，勤更换，防止冻裂设备。
5、在进入冬季前施工现场提前作好防寒保暖工作，对人行道路、脚手架上跳板和作业场所采取防滑措施。
4.2 冬季施工的砼配制、拌合、运输：
1、为减少、防止混凝土冻害，选用较小的水灰比和较低的坍落度，以减少拌合用水量，此时可适当提高水泥标号。当混凝土掺用防冻剂（外加剂）时，其试配强度较设计强度提高一个等级。在钢筋混凝土中禁止掺用氯盐类防冻剂，以防止氯盐锈蚀钢筋。
2、拌合设备进行防寒处理，设置在温度不低于10℃暖棚内。拌制砼前及停止拌制后用热水洗刷拌合机滚筒。拌制砼时，砂石骨料的温度保持在0℃以上，拌合用水温度不低于5℃。必要时，先将拌合用水加热。当加热水不能满足拌合温度时，可再将骨料均匀加热。
3、水及骨料按热工计算和实际试拌，确定满足混凝土浇注需要的加热温度。
4、水的加热温度不宜高于80℃。当骨料不加热时，水可加热至80℃。以上，此时要先投入骨料和已加热的水进行搅拌均匀，再加水泥，以免水泥与热水直接接触。
5、当加热水不能满足要求时，可将骨料均匀加热，其加热温度不应高于60℃。片石混凝土掺用的片石可预热。
6、水泥不得直接加热，可以在使用前转运入暖棚内预热。
7、砼的运输过程快装快卸，不得中途转运或受阻，运送中覆盖保温防寒。当拌制的混凝土出现坍落度减小或发生速凝现象时，应进行重新调整拌和料堤的加热温度。
8、混凝土拌合时间较常温施工延长50%左右，对于掺有外加剂的混凝土拌制时间应取常温拌制时间的1.5倍。砼卸出拌合机时的最高允许温度为40℃，低温早强砼的拌合温度不高于30℃。
9、骨料不得带有冰雪和冻块以及易冻裂的物质，严格控制混凝土的配合比和坍落度，由骨料带入的水分以及外加剂溶液中的水分均应从拌合水中扣除。
10、拌制掺用外加剂的混凝土时，当外加剂为粉剂时，可按要求掺量直接撒在水泥上面和水泥同时投入。当外加剂为液体，使用前按要求配置成规定溶液，然后根据使用要求，用规定浓度溶液再配置成施工溶液。各溶液分别放置于有明显标志的容器内，不得混淆。
11、冬季施工运输混凝土拌和物时，尽量减少混凝土拌和物热量损失措施：
1）正确选择拌和机摆放位置，尽量缩短运输距离，选择最佳运输路线，缩短运输时间。
2）正确选择运输容器的形式、大小和保温材料。对长距离的运输，采用混凝土输送车，容量根据混凝土施工用量和浇注时间选择。距离较小时可采用敞开式运输车，但必须进行加盖隔热材料。
3）尽量减少装卸次数并合理组织装入、运输和卸出混凝土工作。
4.3冬季施工的砼浇注
1、混凝土浇注前，清除干净模板和钢筋上的冰雪和污垢，当环境气温低于-10℃时，采用暖棚法将直径大于25mm的钢筋加热至正温。
2、砼的灌注温度，在任何情况下均不低于5℃，细薄截面砼结构的灌注温度不宜低于10℃，砼分层连续灌注，中途不间断，每层灌注厚度不大于20cm，并采用机械捣固。
4.4冬季施工的砼养护
混凝土养护采用暖棚法和掺加防冻剂法养护。
1、暖棚法养护：
1）在构筑物周围用钢管搭设大棚，用采胶布包裹密封，大棚搭设必须牢固、不透风，上覆盖草带。
2）采用燃煤取暖炉加热，必须将炉的排气管引出棚外，将烟气排到棚外。以防止煤气中毒和防止氧化碳浓度过高加速混凝土的碳化。
3）暖棚内底部温度不低于5℃，当低于5℃时应采取增加煤炉的办法。混凝土养护期间，安排专人对煤炉进行检查，填加燃煤，保持棚内温度。
4）暖棚内应有一定的湿度（由实验室测定），当湿度不够时，要向混凝土面及模板洒水或覆盖润湿堤草袋。
2、混凝土掺加防冻剂的养护：
1）混凝土外露表面采用采胶布加草袋进行覆盖，在负温情况下不得浇水养护。
2）混凝土养护初期的温度，不得低于防冻剂规定的温度，当达不到规定的温度时，且混凝土强度小于3.5Mpa时要采取保温措施，使混凝土温度不低于防冻剂规定的温度。
4.5混凝土拆模
1、冬季混凝土拆模强度应满足以下要求： 满足混凝土正常温度下拆模强度的要求，并同时满足抗冻要求的规定。
2、 混凝土与环境的温差不得大于15℃，当温度差在10℃以上，但低于15℃，拆除模板后立即在混凝土表面采取覆盖措施，如覆盖草袋及彩胶布。
3、采用暖棚法养护的混凝土，当养护完毕后得环境气温仍在0℃以下时，应待混凝土冷却至5℃以下后，方可拆除模板。
4.6冬季施工混凝土质量检查
1、冬季混凝土质量检查除满足一般混凝土要求外还要满足下列要求。
2、在砼拌制和灌注期间，测定水和粗细骨料装入搅拌机时的温度、砼的拌制温度、灌注温度和环境温度。每一工作班至少检测4次。用低温早强砼或用蓄热法养护砼时，在灌注后3天内随时进行检测。
3、冬季施工砼除按规定制作标准养护的试件外，还根据建筑物养护、拆模和承受荷载的需要，制作施工检查试件，借以查明强度的发展情况。施工检查试件的养护应与建筑物相同。
5结论
冬季混凝土施工能否实施的关键就是蓄热保温问题，以上各个工序的应对措施基本上围绕此问题展开。本文首先总结了混凝土冬季施工的常见问题，然后结合工程实例的实施过程，提出了解决办法与措施。工程实际效果表明，采取以上方法进行混凝土冬季施工，能够达到保证冬季混凝土施工质量、减少混凝土冬季施工费用等效果，对同类工程的顺利进行具有一定的参考价值。
参考文献：
［1］现行建筑施工规范大全［M］.北京：中国建筑工业出版社。
［2］郭正兴、李金根主编《建筑施工》，东南大学出版社
［3］《建筑施工手册》第四版，中国建筑工业出版社
关键词：冬季 大体积混凝土 施工 裂缝 控制
0 引言
混凝土结构的裂缝是一个很普遍的技术问题。近代对混凝土强度理论进行亚微观研究结果以及大量工程实践所提供的经验都说明混凝土结构的裂缝是不可避免的，特别是现代混凝土施工普遍采用商品混凝土及泵送施工，外加剂、掺和料等在混凝土中的广泛使用，导致混凝土裂缝普遍存在。由于大体积混凝土浇注工艺所具有的特性，裂缝更容易发生。冬期大体积混凝土施工可通过混凝土原材料的选取、混凝土坍落度的控制、混凝土配合比的优化、混凝土浇注过程的严密组织、混凝土浇注完毕后的精心养护等几个环节的严格把关，有效的避免大体积混凝土裂缝的发生。
1 冬季施工应注意的几个问题
1.1 冬季施工必须确保工程质量，做到安全生产。冬季施工的措施方案金经济合理，使增加的费用最少，并尽量减少能源消耗，缩短工期。
1.2 本工程部分雨、污水管线处于冬季施工，因此必须生产计划中统一安排，并提前落实，做到合理搭接，尽量减少冬季施工的作业面。
1.3 已确定进入冬期施工的项目，在冬施材料、设备落实后，要保证施工力量，做到连续施工，避免造成不必的浪费。
1.4 编制冬季施工方案，应根据工程特点及冬季施工信息的反馈情况，布置年度冬期施工原则及实施方针，根据公司总的原则，结合本单位的具体情况，编制冬季施工方案，编制一般工程冬季试过女冠措施和重点工程的单位工程冬期施工方案，主要内容有：冬期施工生产任务特点部署，主要的冬期施工方法，热源设备计划，保温材料、外加剂材料计划，冬期施工人员培训计划，施工管理工作，冬期施工项目及热源安排。
1.5 外加剂的准备材料部门应根据计划采购订货，其他资源的准备：保温、覆盖材料的设备，根据工程任务特点及主要施工方法，确定保温、覆盖材料的用量，编制计划，组织进场存放和保管。
1.6 技术培训，进入冬季施工前，施工管理人员、测温人员进行培训考核，施工管理人员的培训主要包括一下内容：学习有关冬期施工规范、规定；学习公司制定的冬期施工原则，主要的冬期施工方法与技术措施；学习冬期施工中要采用的新技术；学习冬期施工日常的管理工作和安全消防措施。测温人员的培训应包括的内容：了解测温工作的意义和重要性，提高责任心，学习掌握各种测温仪器仪表的使用方法，学习各分项工程的测温要求，学习记录各种测温数据和填写表格。
1.7 施工现场所有准备工作，必须在砼浇筑前完成，达到进入冬期施工的条件。现场准备要求：原料加热设备符合要求，保温围护好；外加剂有储备，保管好，无破裂；供水消防管线，模板的保温措施已完成；测温工作已开始进行，测温记录齐全，现场生活设施做好入冬准备，并符合安全消防要求，未完成工序进入冬期施工前应停在合理部位。
1.8 冬季施工计划管理，进入冬期施工前，将冬季施工准备工作项目和用工纳入生产计划和用工计划，并结合各级施工方案，统一安排生产计划。冬季施工过程中严格按《冬期施工技术规定》中的要求和冬期施工方案确定的原则和施工方法进行施工。
2 冬季施工的控制措施
2.1 原材料情况 要严格控制混凝土原材料的质量和技术指标，采取“精料方针”选用优质的原材料，禁止不合格的原材料进入现场。
应使用含泥量尽可能低的集料。集料的含泥量对混凝土的抗拉强度及收缩变形影响很大。使用含泥量高的集料，集料表面与水泥石的机械粘接力降低，而且会增加混凝土拌土的抗拉强度，导致收缩裂缝发生。
高细度的水泥必然带来较高的强度，但是提高水泥的细度也必然会带来较大的收缩，显著地增加收缩应力，因此虽然水泥的细度应尽可能低一些。
掺和料的质量对混凝土裂缝有显著的影响。粉煤灰对混凝土的早期干缩影响很大，使用细度较粗或含炭量高的粉煤灰大幅度增加混凝土的需水量，从而加大混凝土的收缩导致开裂。由于缓凝泵送减水剂所具有的缓凝作用可延缓和推迟混凝土热峰值到来同时可对混凝土拉伸性能的提高，因而对减少混凝土的开裂也具有积极作用。
2.2 泵送混凝土的控制 泵送混凝土一般都要求有较大的坍落度。对泵送混凝土来说由于坍落度大而导致的混凝土裂缝是其无法从自身克服的缺陷。流动性大的混凝土其相对沉缩变形几乎超过普通混凝土干缩变形的30-60倍，是十分可观的。如果混凝土混合料过稀，坍落度过大，混凝土沉陷量会很高，同时由于水灰比的增大，导致混凝土收缩的增大，使混凝土产生沉陷裂缝及收缩裂缝。
在现阶段浇注混凝土，混凝土的损失较小，但搅拌站机械作业人员为了片面追求机械运行的方便往往使混凝土的出机坍落度比设计增大很多，以及施工现场的操作人员为了施工方便，往运入浇注地点的混凝土中任意加水，这些做法不仅使混凝土的性能劣化，而且由于坍落度增大会使混凝土的塑性收缩增大，在捣棒的作用下，空气与水滞留在钢筋与粗骨料下方，浇注后的混凝土表面有很厚一层稀浆层，其内部疏松，水灰比高于下部混凝土，并可能引起钢筋上部的混凝土开裂。所以施工中应使混凝土的坍落度尽可能小，一般只需要满足泵送需要则可，并严禁浇注过程中往混凝土中任意加水及外加剂。
2.3 大体积混凝土的配合比设计 为有效控制和预防混凝土裂缝的发生，应根据工程所处条件，对砂率、水灰比、水泥用量及掺和料用量等进行优化设计，选择最优方案。
适当砂率的选择对控制混凝土的裂缝有积极作用。混凝土的干燥收缩随砂率的增大而增大，对泵送混凝土来说，过高的砂率不仅不能增加混凝土的泵送性能，反而由于混凝土变得粘稠其内摩擦阻力的增大导致混凝土的扩展性能下降，流动性也下降；同时在结构表层也容易产生较厚的砂浆层，这对混凝土的抗裂是不利的，所以用于大体积的预拌混凝土，其砂率应根据泵送高度、泵程以及混凝土标号以及掺入粉煤灰可提高可泵性等因素的综合考虑，选取砂率为40%。而且由于砂率减小使粗骨料含量增大，在相同条件下混凝土的弹性模量较高，收缩量较小，而且由于粗骨料对收缩的约束作用，可减少开裂的可能。
2.4 大体积混凝土施工过程的控制 在施工时应加强对混凝土振捣的控制。适当的振捣对密实混凝土，使混凝土形成紧密堆积有积极作用，但如果对混凝土过振会导致混凝土的离析，使其表面形成较厚的浮浆层，导致塑性收缩裂缝，所以对新浇注混凝土要振捣均匀，不能漏振也不能过振。
混凝土浇注完毕以后，应对混凝土进行二次压光。二次压光的时间应控制在泌水充分挥发之后（能撑得住人的时候）才开始进行，不宜过早开始二次压光，混凝土表面有泌水的时候，绝对不能进行终饰抹面工序，这是一条基本定律，过早的抹面会在泌水停止以前封闭表面及薄层表面下积蓄的泌水和空气，会引起混凝土脱皮和薄层脱落。我们的操作方法是在混凝土初凝前用砂板进行一次搓压，在捣实初步整平以后，等待泌水结束蒸发掉以后，重新用抹刀用力加压抹平，有效地防止了混凝土的早期收缩裂缝。
一、混凝土冻害的影响因素
影响道路混凝土面层冻融破坏的原因比较复杂,大致如下:
(一)内部因震:如骨料、水泥、外加剂、水灰比、单位用水量、含气量、配合比,即混凝土本身的质量。
(二)外部因素:如冻融温度、冻融速度、湿润条件、冻融循环次数,即影响混凝土的工作环境条件。
(三)构造因素:如有筋无筋、体积大小、厚薄、排水措施等。
(四)施工因素:如配合比、拌合、浇捣、养护条件等。
上述诸因素是互相关联,互相制约的,这些因素综合起来决定着混凝土冻融破坏的程度和速度,主要因素如下:
(一)混凝土设计抗冻标号偏低:决定混凝土抗冻能力的重要指标就是混凝土的抗冻标号。在我省目前往往不考虑冻融破坏问题,经常是不确定混凝土抗冻性指标就进行施工。
(二)材料品质对混凝土冻融破坏的影响:组成混凝土的材料品质与抗冻性决定着混凝土抵抗冻融破坏的能力,另外抗冻性要求较高的混凝土可采用加气剂提高抗冻标号。
(三)混凝士在施工和养生阶段的主要影响因素:如配合比不严、水灰比过大、人工拌和不均、振捣不密实、不注意湿润养生等等。尤其在养生初期混凝土受冻,都会降低混凝土抵抗冻融破坏的能力。
二、混凝土工程冬季低温施工措施
(一)水泥混凝土冬季低温施工准备及要点
1.为减少、防止混凝土冻害,选用较小的水灰比和较低的坍落度,以减少拌合用水量,此时可适当提高水泥标号,水泥标号不低于P42.5级的早强硅酸盐水泥,而且水泥用量不低于300kg/m3。对于细骨料我们要采用级配良好的硬质、洁净的中砂,不得含有冰块、雪团,含泥量不大于3%,粗骨料强度要高,要有抗冻融的特性,含泥量不大于1%。冬季低温条件下灌注的砼,在遭受冻结之前,采用普通硅酸盐水泥配置的混凝土其临界抗冻强度不能低于设计标号的30%,C15及以下的混凝土其抗压强度未达到5Mpa前,不能受冻。在充水冻融条件下使用的砼,开始受冻时的强度不低于设计标号的70%。当混凝土掺用防冻剂(外加剂)时,其试配强度较设计强度提高一个等级。在钢筋混凝土中禁止掺用氯盐类防冻剂,以防止氯盐锈蚀钢筋。
2.搅拌机等拌合设备要进行防寒处理,最好时将拌和机放置在温度不低于10℃暖棚内。在拌制砼前以及停止拌制后用热水洗刷搅拌机滚筒。拌制混凝土时,确保砂石骨料的温度保持在0℃以上,拌合用水温度不低于5℃。必要时,先将拌合需要将水加热。特殊情况下当加热水不能满足拌合温度时,可再将骨料均匀加热。水及骨料按热工计算和实际试拌,确定满足混凝土浇注需要的加热温度。水的加热温度不宜高于80℃。当骨料不加热时,水可加热至80℃。以上,此时要先投入骨料和已加热的水进行搅拌均匀,再加水泥,以免水泥与热水直接接触。当加热水不能满足要求时,可将骨料均匀加热,其加热温度不应高于60℃。片石混凝土掺用的片石可预热。水泥不得直接加热,可以在使用前转运入暖棚内预热。
3.砼的运输过程快装快卸,不得中途转运或受阻,运送中覆盖保温防寒。当拌制的混凝土出现坍落度减小或发生速凝现象时,应进行重新调整拌和料堤的加热温度。混凝土拌合时间较常温施工延长50%左右,对于掺有外加剂的混凝土拌制时间应取常温拌制时间的1.5倍。砼卸出拌合机时的最高允许温度为40℃,低温早强砼的拌合温度不高于30℃。
4.骨料不得带有冰雪和冻块以及易冻裂的物质,严格控制混凝土的配合比和坍落度,由骨料带入的水分以及外加剂溶液中的水分均应从拌合水中扣除。拌制掺用外加剂的混凝土时,当外加剂为粉剂时,可按要求掺量直接撒在水泥上面和水泥同时投入。当外加剂为液体,使用前按要求配置成规定溶液,然后根据使用要求,用规定浓度溶液再配置成施工溶液。各溶液分别放置于有明显标志的容器内,不得混淆。冬季施工运输混凝土拌和物时,尽量减少混凝土拌和物热量损失措施,我们在此可以采取以下措施:
(1)正确选择拌和机摆放位置,尽量缩短运输距离,选择最佳运输路线,缩短运输时间。
(2)正确选择运输容器的形式、大小和保温材料。对长距离的运输,采用混凝土输送车,容量根据混凝土施工用量和浇注时间选择。距离较小时可采用敞开式运输车,但必须进行加盖隔热材料。
(3)尽量减少装卸次数并合理组织装入、运输和卸出混凝土工作。做好机械的调度和现场的管理,使混凝土的温度不能下降太多。
(二)冬季低温水泥混凝土浇筑
1.混凝土浇注前,清除干净模板和钢筋上的冰雪和污垢,当环境气温低于-10℃时,采用暖棚法将直径大于25mm的钢筋加热至正温。砼的灌注温度,在任何情况下均不低于5℃,细薄截面水泥混凝土结构的灌注温度不宜低于10℃,砼分层连续灌注,中途不间断,每层灌注厚度不大于20Cm,并采用机械捣固
2.新、旧混凝土施工缝清理时前层混凝土的强度不得小于1.2Mpa。施工缝处的水泥砂浆、松动石子或松弱混凝土必须凿除干净,并用水冲洗干净,但不得有积水。新混凝土在浇注前,宜在横向施工缝处先铺一层厚约15mm并与混凝土灰砂比相同而水灰比略小的水泥砂浆。然后再继续浇注新层混凝土。施工缝处的新层混凝土要重点捣实。冬季低温施工接缝混凝土时,在新混凝土浇注前对结合面进行加热使结合面有5℃以上的温度,浇注完成后,及时加热养护使混凝土结合面保持正温,直至进浇注混凝土获得规定的抗冻强度当旧混凝土面和外露钢筋暴露在冷空气中时,对新、旧混凝土施工缝1.5m范围内的混凝土和长度在1.0m范围内的外露钢筋进行防寒保温。
(三)冬季低温水泥混凝土养生
混凝土养护采用暖棚法养生。暖棚法养生时在构筑物周围用钢管搭设大棚,用采胶布包裹密封,大棚搭设必须牢固、不透风,上覆盖草带,采用燃煤取暖炉加热,必须将炉的排气管引出棚外,将烟气排到棚外。以防止煤气中毒和防止氧化碳浓度过高加速混凝土的碳化。暖棚内底部温度不低于5℃,当低于5℃时应采取增加煤炉的办法。混凝土养护期间,安排专人对煤炉进行检查,填加燃煤,保持棚内温度。
关键词：高强度混凝土
摘论文要：高层大型钢筋混凝土结构建筑，由于其荷载大但又需要较小结构断面，就必须采用高强度混凝土来解决；另一方面，由于高层建筑师一般都具有较大的体量，施工周期长，其结构施工都需跨年度施工。在北方地区由于夏季施工时间短，必然发生结构冬期问题。保证高强度混凝土冬期施工质量，加快施工进度就是一个必须要解决的问题。
中图分类号： TU528 文献标识码： A
采用高强度混凝土和普通混凝土形成的构件的主要区别是：一是高强度混凝土构件用于主要结构件，构件断面小却承受较大的内压，其重要程度大于普通混凝土构件，因此要求施工质量在冬期也必须得到保证。二是混凝土所用水泥标号高，水泥用量大。三是要求混凝土的水灰比小，但混凝土的流动性，和易性却高于普通混凝土。因此，就不能用普通混凝土冬期施工方法照搬到高强度混凝土冬期施工中来，必须采取适用于高强度混凝土冬期施工的养护方法有蓄热法，蒸气加热法，电极加热法，远红外养护法和掺防冻加剂法等，对于高层建筑来说，采用以上方法均有这样和那样的不足。通过对冬期高层建筑混凝土施工方法的研究，认为采用二频涡流综合养护法更适合于高强度混凝土的施工。
工频涡流综合养护法是在混凝土搅拌过程中近设计加入复合高效减水剂，缩聚物，防冻剂，在施工使用的钢模板上设置涡流钢管，内通交变电流螺旋电阻导线，根据电磁感应原理，交变电流在通过导体流动时，在螺施状电阻导线四周产生交变磁场，作用在导线外侧的钢管上，由于钢管具有一定厚度就感应产生电动热和电流，这种在管壁中无规则流动的电流即为涡流。由于钢管电阻的存在，无规则流动的涡流在管壁内产生热效应，与螺施状电阻导线产生的热疚发生迭加，实现了电能向热能的转换，在电能向热能转换过程中加热了焊接在钢模板上的钢管，将热量传导给钢模板，使模板内的混凝土补加热，直到混凝土达到设计强度。加入高效缩聚物的高等级混凝土获得高强度的重要环节。加入少量防冻剂，主要是解决混凝土在运输，施工操作阶段及浇筑后升温养护前间隙时间内在混凝土内部形成冰冻水的问题，提高养护前混凝土的抗冻性并可节省部分养护能源，根据实验结果，加入少量防冻剂混凝土强度比不加防冻剂混凝土同条件养时间，前都明显优于后者，在组合式钢模板或大型钢模板上设置涡流钢管的直径及数量是根据混凝土表面系数，电流输出功率及混凝土，混凝土养护时间进行设计。
1 在钢模板的涡流管外侧加设40米原苯板保温层，用胶带固定，可以防止养护热量损失和提高钢模板保温层周转次数。采用这种施工方法和其它方法比较具有以下优点： 第一，加热方法简单，维护安全方便，辅助设备少。第二，电热转换利用率较高，可达60%，是远红外养护电能消耗的60%，是电极法养护电能消耗的50%。第三，加热均匀，控制方便，容易实现自动控制。第四，技术经济指标优越，其成本均低于其它混凝土冬期养护方法的成本。第五，质量可靠性高于其它养护方法，由于热源在钢板上，所以施工方便，操作简单，加热温度均匀，养护周期短，可缩短施工周期。第六，负温适用范围大，可用10-20摄氏度之间。第七，施工方法和暖期施工方法相似，特别适用于高层建筑。
2 工频涡流综合养护法的施工管理是非常严格的，必须建立相应的管理制度与操作规程。对重要的工序建立质量控制点，通过对施工全过程的控制，才可以确保高等级混凝土冬期施工的质量，缩短施工工期，降低施工成本，保证管理目标的实现。具体管理措施是：搅拌过程：对混凝土所用砂，石子和水加温，最高水温不能超过施工规范要求，以防止水泥发生假凝，高效减水剂，高效缩聚物，防冻剂严格按设计要求控制水灰比。模板放工：采用大型钢模板或组合式钢模板支撑，模板外侧设置涡流管，采用焊接或穿管均可，钢管为DN20或DN25，设置原则是：柱梁均匀对称设，墙和板为边部双面设，中间部分两个对应面交叉设，混凝土露出部分仍平放保温加热钢模。混凝土运输浇筑：搅拌站搅拌的混凝土要求采用混凝土运输车，边运输边搅拌，混凝土浇筑时间尽量短，混凝土振捣要密实。浇筑后对于外露面要尽快覆盖带涡流管模板，尽量养活混凝土中的初始热量的损失。为减少涡流养护设备，降低设备投资，混凝土一次浇筑长度应小于20米为宜。加热养热，根据室内外气温，混凝土浇筑时内部温度，养护周期，首先设计出电能输出功率及调控功率，设计出送电养护方式及养护时间，为确保混凝土养护质量，应对设计先进行试验，试验结果满足设计要求，可以进行正式加热养护。如不满足设计要求，应进行调整输出电流，养护温度或升温方式，直到满足要求为止。
