黄李民
中国铁建港航局集团有限公司第三工程分公司
摘 要：我国北方地方有较长的寒冷季节，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。国内外对混凝土冬季施工理论和方法的探索研究认为，混凝土受冻害损伤可以分为两种情况:1)剥落脱皮是由于冻融引起的混凝土表面材料的损伤;2)内部损伤是表面没有可见效应而在混凝土内部产生的损害，它导致混凝土性质改变。至于新拌混凝土受冻害损伤后则会导致混凝土冻胀破坏。对于常年负温期为130d左右的地区，防治混凝土受冻害损伤在冬季施工中具有重大意义。大唐东营2×1000MW新建工程陆域取排水明沟混凝土挡墙施工采用优化施工配合比、蒸汽式养护方式+保温篷布覆盖的方式进行养护作业，不仅保证了混凝土挡墙的混凝土质量，同时极大地缩短工期，为后续同类工程施工提供参考。
关键词：冬期施工 混凝土蒸汽养护 扶壁式挡土墙
1 概述
1.1工程简介
大唐东营2×1000MW新建工程陆域明沟分三道混凝土挡墙作为分隔排水渠及取水渠的主要结构形式。排水挡墙、中间挡墙及取水挡墙长度分别为1400m、1530m及1602m，取水渠净宽42m,排水渠净宽38m，取排水挡墙为扶壁式挡土墙，中间挡土墙为箱型挡土墙，每条挡墙每18m为一个施工单元，每个施工单元扶壁挡土墙肋板为4道，垫层均采用C20聚合物水泥混凝土，共计7524m3，厚度为10cm，主体结构混凝土均采用C40W6F250型号，共计72874.35m3，表面涂刷防海水涂料。根据施工计划安排预计冬季施工混凝土约6.16万m3，钢筋约8100t。
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图1 陆域取排水明沟典型断面图
1.2气象条件
按照《建筑工程冬期施工规程》的规定，冬期施工期限划分原则是：根据当地多年气象资料统计，当室外平均气温连续5d稳定低于5℃时，即进入冬期施工。
表1 1971-2000年东营气温统计表
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根据东营当地气象资料可知东营一般每年11月20日进入冬期施工，至次年的2月底前后结束冬期施工。
2施工重难点及解决措施
2.1气温低，风大、效率低
措施：优化施工配合比，蒸汽养护提高模板周转率。
2.2混凝土养护、凝结时间长
措施：采用整体防水保温篷布包裹，蒸汽养护，加快混凝土终凝，缩短单次循环时间。
2.3安全风险高
采用钢筋网片整体吊装工艺，减小高空作业时间，从而降低安全风险。
3 施工工艺流程
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图2 施工工艺流程图
4 主要施工方法
4.1施工准备
4.1.1技术准备
（1）施工配合比设计
水泥使用强度等级42.5以上普通硅酸盐水泥。
水灰比≤0.45，掺加高效减水剂及防冻剂，根据气象资料，结合现场养护条件，防冻剂采用-15℃，尽量减少混凝土中水的掺量，提高早期强度。外加剂的掺量在施工前均由实验室提前做出预配，搅拌时专人配制，严格掌握掺量。冬季施工混凝土进场前，将冬季施工配合比及原材料（包括防冻剂、早强剂等）上报监理和业主，同意后方可使用。
（2）混凝土拌合物出机温度
T1=T0-0.16（T0-Tp）=12.6-0.16×(12.6-5)=11.4℃>10℃
T1——砼出机温度（℃）；
Tp——搅拌机棚内温度（℃）。取Tp=5℃
4.2 现场浇筑
冬季施工混凝土的浇筑方法与常温相同，但泵管和混凝土泵应采取保温措施，泵管采用防寒毡进行包裹覆盖，以减少热量损失。混凝土要充分搅拌后再卸车，若浇筑时温度过低时，陆域明沟可以采用锅炉微加热，少量蒸汽养护。
混凝土罐车到达现场后必须尽快浇筑，保证在1小时内浇筑完成。混凝土的浇筑要连续施工，间隔时间不超过1.5小时。
设立专职保温和测温小组。施工期间混凝土浇筑时，安排专人测量入模温度，每车都进行测量，每天对室外气温进行测温记录最高气温和最低气温，每天对坏境温度测温不少于四次，每一工作班对搅拌机棚温度、原材料温度、混凝土出机温度和浇筑温度测温不小于4次。测温孔布置合理，在混凝土结构的四周及中部每隔10-20米方格网设置一个测温孔；养护期间定时进行测温，每天测温不少于4次（8:00，14:00，20:00，2:00），并做好记录。
4.3蒸汽养护
陆域明沟底板混凝土养护直接采用保温棉被覆盖，钢模板墙一、墙二、墙三采用蒸汽锅炉养护，模板支立完成后，利用吊车在模板外侧挂保温棉被，保温棉被纵向单块长度10m，高度5.5m，棉被四周间隔10cm设置一处紧固洞，便于固定。在现场中部设置一台蒸发量为1m3的燃油锅炉，设置蒸汽主管2道通到模板两头，管道沿模板围檩设置，每米设置一个1cm孔洞，封堵管头以保证充分供汽。混凝土浇筑完成后在挡墙底部通入蒸汽进行养护。待8~10小时后，加热锅炉形成蒸汽，通过管道至暖棚内，以保持棚内的温度和湿度，直到拆模时不粘模、不损坏砼边角时即可拆模，拆模后继续蒸汽养生。
蒸养过程中分三个阶段进行，即：升温阶段→恒温阶段→降温阶段。应严格控制蒸养的升温、降温速度及恒温温度。
（1）升温阶段：升温速度按10℃/h控制。
（2）恒温阶段：恒温温度最高不超过60℃，恒温时间以试验确定，一般为36h。
（3）降温阶段：当混凝土强度达到设计强度的75%时，即可开始降温，降温速度按5℃/h控制，降到与外界温度差不超过10℃时，方可拆去养护棚布。养护时间为2天。
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4.4 模板拆模
混凝土养护要逐步降温，并选择在每天温度最高时间段13点到15点内拆模，根据规范要求，当结构表面系数<6/m时，蒸养降温速度应小于5℃/h，降温开始时，先减小供汽量，降温速率为7℃/h，当构件温度降至比环境温度约高5℃时，停汽。降温过程中保温篷布内与环境温差不超过5℃时，方可撤除蒸养（严禁在大风、降雨等恶劣气候条件下撤除），通过关小阀门，使混凝土降温，当在混凝土冷却到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临时覆盖,使其缓慢冷却。拆模后及时用保温篷布覆盖，避免混凝土受到冷击。当混凝土强度达到5MP以上时非承重模板方可拆模，承重模板在混凝土达到设计强度的100%方可拆模。
5 质量保证措施
5.1防止养护感冒
蒸养初期，由于钢模的高导热和低蓄热性，在钢模和混凝上的接触界而上，会形成从混凝上侧到钢模侧的温度差梯度，当该温度差梯度较大时，混凝上表面将承受较大的拉应力，造成混凝上表面结构的破坏；升温阶段尤其是前2h必须低温高湿慢速升温。
降温阶段根据施工时环境气温，由度时积确定恒温结束时间。进入降温阶段时，应注意以下几点：（1）表面系数大，降温迅速，易发生收缩裂纹；（2）构件结构截面尺寸变化大的地方，若突然停汽，蒸养棚内湿度急剧变化，会引起混凝土干裂。
控制措施：每30min测温一次，采用热电偶测量温度，把降温速率控制在10℃/h以内，禁止过快降温。当构件混凝土表面温度与环境温度之差不超过5℃、构件内外温差不超过5℃时方可揭去土工布，撤除蒸养棚，降温开始时，调节供汽阀和回汽阀，降低供汽压力当环境温度较高时，通过揭开小范围蓬布来控制降温；当环境温度较低时，通过控制供汽量进行调节。
5.2加强成品的养护
冬季混凝土的养护管理是保证混凝土质量的重要措施，新浇筑的混凝土：（1）做好覆盖保温工作，并经常检查；（2）做好混凝土的测温工作，随时掌握混凝土的内部温度，保证混凝土在初凝期不受冻。
6.总结
通过一系列施工措施，大唐东营2×1000MW新建工程陆域明沟工程完成施工计划混凝土6.6万m3，混凝土质量得到了有效保障，为后期同类工程提供是供参考。
参考文献
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