浅谈冬季混凝土施工应注意的问题及控制措施

浅谈冬季混凝土施工应注意的问题及控制措施

摘要：当日平均气温连续5d稳定在5℃以下或最低气温连续5d稳定在-3℃以下时，即进入低温季节施工，应采取冬季施工措施。若在混凝土工程施工过程中，采取措施不当，会给施工的工程施工质量带来严重影响，极易发生质量隐患或出现质量事故，为此本文结合我省气候特点，对冬季混凝土工程施工应注意的问题及控制措施进行简要的探讨。

关键词：冬季施工；大体积混凝土；裂缝控制

Abstract: the average day temperature continuous 5D stabilized at 5 ℃ or minimum temperature continuous 5D stable at -3 ℃, the construction in low temperature season, winter construction measures should be take. If during the construction process in the concrete engineering, measures properly, will bring the serious influence to the construction quality of construction, prone to quality problems or quality accident, this paper combined with the climate, should pay attention to the winter concrete construction problems and control measures are briefly discussed.

Keywords: winter construction of mass concrete; crack control; 前 言

冬季施工对于混凝土工程都是一个很普遍的技术问题。为保证工程施工质量，对所浇筑的混凝土要从原材、混凝土施工配合比及外加剂、掺和料等进行质量控制，如混凝土拌合物质量达不到设计要求，将会导致混凝土裂缝发生。对于大体积混凝土浇注工艺所具有的特性，裂缝更容易发生。冬季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，能有效的避免大体积混凝土裂缝的发生。

一、冬季混凝土施工应注意的问题 1、本工程需冬季施工的项目，主要涉及渠道衬砌、左岸排水建筑物（渡槽）。为保证施工进度，应在工程进入冬季施工前统一安排、落实工程进度计划，加快施工进度，尽量减少冬季施工的作业面。如必须进行冬季混凝土施工，应做详细的冬季施工方案。

2、冬季混凝土施工必须确保工程质量，做到安全生产。冬季施工方案要结合实际，采用合理的施工方案，减少冬施措施费用，并能有效的缩短工期。

3、对已确定进入冬季施工的混凝土项目，尽早编制冬季施工方案并上报所在标段的监理审批。待批复完成后，尽快落实冬施材料、设备。还要做到连续施工，避免不必要浪费。

4、编制冬季施工方案，应根据工程特点及所在地区历年来气候情况，编制冬期施工原则及实施方针并结合本单位的具体情况，编制冬季施工方案。主要内容应包括：冬季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。

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。

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；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。

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。

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。二、冬季混凝土施工的控制措施

1、原材料进场、保温

要严格控制混凝土原材料的质量和技术指标，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。对于砂、石骨料、水泥等进行保温堆放，即两层苫布加两层工业毛毡覆盖砂、石骨料表面。

2、混凝土拌和

拌和用水加热使用，现场搭设锅炉保温棚一座，用脚手架搭设框架、顶部及周围用石棉瓦围圈防火，根据目前拌和站分布情况设立3吨锅炉1台。拌和混凝土前应用热水冲洗拌和机以使拌和机体处于正温状态。混凝土拌和时间应比常温季节适当延长，一般延长20%~25%。提高混凝土的出机温度首先考虑热水拌和，当热水拌和尚不能满足要求时，再加热砂石骨料，水泥不得直接加热。用热水拌和，水温一般不宜超过60℃。超过60℃时应改变拌和加料顺序，将骨料与水先拌和然后加入水泥拌和，以免水泥假凝。混凝土浇筑前实测各种原材料温度并根据下列公式计算水温，以此控制混凝土温度。

T0＝［0.84(GC﹡TC+ GS﹡TS+ Gg﹡Tg)+4.19 TW(GW- PS﹡GS- Pg﹡Gg)+ bPS ﹡GS﹡TS+ bPg﹡Gg﹡Tg-B﹡PS ﹡GS-B﹡Pg ﹡Gg］/［4.19 Gw+0.84(Gc +Gs +Gg)］

式中T0——混凝土拌合物的理论温度（℃）；

Gw、Gc、Gs、Gg ——每立方米混凝土中水、水泥、砂、石的用量（kg）；

Tw、Tc、Ts、Tg ——水、水泥、砂、石的温度（℃）；

PS、Pg——砂石的含水率；

b——水的比热（KJ/kg·K）；

B——水的溶解热（KJ/kg）；

当骨料温度＞0℃时，b=4.19,B=0；

当骨料温度≤0℃时，b=2.10,B=330；

混凝土在搅拌后的温度可按下式计算：

T1＝T0－0.16（T0－Td）

式中： T1 ——混凝土自搅拌机中倾出时的温度（℃）；

T0——混凝土拌合物的理论温度（℃）；

Td——搅拌棚内的温度（℃）。

3、混凝土运输

为减少混凝土的热量损失，运输混凝土的时间尽量缩短并将混凝土罐车采用

保温套保温。

4、渠道衬砌混凝土

衬砌混凝土浇筑时间尽量选择在白天的9：00～16：00。在浇筑砼之前必须清除干净模板、钢筋和铁件上的冰、雪和污垢，但不可用水冲洗，以免再度结冰。在冬季浇筑混凝土过程中要保证生产运输和砼浇筑的连续性。浇筑时入模温度不得低于5℃。在冬季施工，气温较低时，混凝土初凝时间一般为8-10小时，终凝时间为12-14小时，应把握好抹面时机，初凝前应进行抹压二～三遍，以减少砼表面收缩裂缝。

4.1混凝土温度控制

现场设专人加强混凝土温度的测控，室外气温及环境温度每昼夜不少于4次，并包含最低、最高温度；拌和机棚内温度每工作班不少于4次；水、水泥、砂、石温度每工作班不少于4次；混凝土出罐、浇筑、入模温度每工作班不少于4次；混凝土浇筑后从入模开始到达到受冻临界强度前，应至少每隔6小时测一次。测温时温度表留置在测温孔内不少于3分钟。

4.2衬砌混凝土养护

混凝土衬砌施工完毕混凝土终凝后覆盖一层塑料布加一层棉被加一层草帘保温养护。

4.3渠道混凝土切缝

冬季施工时，混凝土浇筑2天后可以进行切缝施工，切缝时揭开保温材料，割缝完毕后及时覆盖。

4.4质量控制

原材料及混凝土的温度监控制定专题的操作及计算方法；混凝土强度采用混凝土回弹仪跟踪测定。尤其在混凝土初凝前面层抹面时，要严格控制好仓面温度。

5、建筑物混凝土

5.1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，对混凝土来说，过高的砂率会使其内摩擦阻力的增大，从而导致混凝土的扩展性、流动性下降，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，其砂率应根据混凝土标号以及掺入粉煤用量等综合因素考虑。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。

5.2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。

5.3大体积混凝土的养护

不同的养护可使结构的抗裂能力成倍地变化，不当的养护会造成强度损失，充分的养护是保证混凝土不致裂缝的必要条件。为了避免施工气温低而且昼夜温差大对浇筑混凝土内部温升和外界气温温度梯度较大的影响，施工人员应边浇注边进行混凝土的侧模保温，并在混凝土终凝之后上面覆盖两～三层草袋，开始浇水养护，并随时测定混凝土内部温升和混凝土表面温度，进行有效的温控措施。

5.4建筑物实体保温

冬季采用暖棚保温法：暖棚法即在混凝土结构周围用保温材料搭成暖棚，在棚内设置供热设备等进行采暖，使混凝土浇筑和养护处于正温条件下。主要适用于建筑物（渡槽）进出口底板及挡墙。暖棚法施工时，棚内各测点温度一般不宜低于5℃，各测点应选择具有代表性的位置，宜在离地面50cm处设点，混凝土施工时，每昼夜测温不应少于4次。混凝土养护期间应测量棚内湿度。混凝土不得有失水现象，有失水现象时应在混凝土表面撒水。

暖棚形状根据浇筑混凝土形状设计，立柱采用脚手管搭设，间距1.5米，横管间距1.5米，在浇筑仓面上方1米处搭设横管铺设长脚手板。顶盖横管之间铺设长脚手板棚顶，用铁丝现场绑扎。保温层为两层苫布中间一层草帘子结构，用铅丝、夹板木条等固定在里层脚手架上。在暖棚周圈屋架柱之间用脚手架连接成整体，保持稳定，此脚手架兼做棚壁支撑。为保证棚内空气流畅，棚壁对称设置两个风道，必要时用鼓风机为棚内换气。下料口采用麻袋片包草帘保温，设活动料口盖。挡墙及底板采用蒸养方式其余部位采用暖棚内生蜂窝煤炉供热。

三、结语

在进行冬季混凝土施工时，应结合工程实际情况加强混凝土浇筑过程控制，避免因浇筑工艺、原材料质量所产生的裂缝，对于大体积混凝土应控制入仓温度、混凝土出面时间，待混凝土成品浇筑完成后及时进行保温、养护，避免产生裂缝使其强度降低或出现质量事故。争取做好施工过程中的每一道施工工序，并积极探索和研究控制裂缝的方法，采取有针对性的控制措施，保证每次浇筑完成的成品均达到设计控制性指标，避免质量事故的发生。

参考文献

[1] 《水工混凝土施工规范》（DL/T5144—2001）

[2] 《建筑工程冬期施工规程》（JGJ104-97）