浅谈南水北调混凝土冬季施工措施

□赵秀凤（河南省郑州水利学校）

□朱智伟（河南省水利勘测设计研究有限公司）

一、概况

南水北调中线工程经河南省段全长730 k m，经南阳市、平顶山市、许昌市、郑州市、焦作市、新乡市、鹤壁市和安阳市等8个省辖市。河南属暖温带-亚热带、湿润-半湿润季风气候。一般冬季气候特点是寒冷雨雪少，全省冬季平均气温为2℃，极端最低气温-21.7℃(1951年1月12日，安阳)。

河南省大部分地区冬季天气寒冷干燥，温度较低，对混凝土的生产很不利。南水北调建筑物中渠道衬砌、河渠交叉建筑物、左岸排水建筑物、分水闸、节制闸、退水闸、公路桥及生产桥等建筑物都有大量的混凝土浇筑和养护，因此采取合理的混凝土冬季施工措施是整个低温季节施工措施的重中之重。

根据相关规范的规定，根据当地多年气温资料，室外日平均气温连续5天在5℃以下或最低气温连续5天稳定在-3℃以下时，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。

二、混凝土工程冬季施工措施

（一）基本要求

1.冬季施工的混凝土采用普通硅酸盐水泥,水泥标号42.5，每立方米混凝土中的水泥用量≥300 k g，水灰比＜0.6，有必要时应加入早强剂(根据气温情况确定)。

2.为减少冻害,应将配合比中的用水量降至最低限度。办法是控制坍落度,加入减水剂,优先选用高效减水剂。

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＞20℃时,拆模后的混凝土表面，应临时覆盖,使其缓慢冷却。

4.未冷却的混凝土有较高的脆性,所以结构在冷却前不得遭受冲击荷载或动力荷载的作用。

（二）混凝土原材料要求

1.骨料保温

拌制混凝土用的骨料必须清洁,不得含有冰雪和冰块，级配良好、质地坚硬，不含有易被冻坏的矿物。砂、石料覆盖帆布防止风霜和雨雪并起到保温作用。拌制混凝土时，砂石骨料的温度保持在0℃以上。

2.拌和用水加热

拌合用水的加热温度不宜＞60℃。＞60℃时，拌和时要先投入骨料和已加热的水进行搅拌均匀，再加粉煤灰、水泥，以免水泥与热水直接接触。

3.水泥、粉煤灰

水泥应选用普通硅酸盐水泥，水泥只能保温，不得加热；粉煤灰采用Ⅰ级粉煤灰。

（三）混凝土拌合站保温措施

根据北方的冬季施工经验，在拌合机周围搭建防风棚，可起到防风保温的作用，保证混凝土拌合过程温度。可同时采用加热拌合用水的方法保证混凝土出机口温度，以保证混凝土出机温度满足规范规定的最低浇筑温度与混凝土运输、装卸、浇筑、振捣过程中温度损失之和。

（四）混凝土的运输

混凝土拌合完成之后，于出料口直接罐装至混凝土搅拌车，混凝土运输搅拌车四周要包裹，包裹两层，一层保温棉被，一层防风布，用铁丝将包裹物绑扎于混凝土运输罐四周。在第一罐混凝土料入罐前应用热水冲洗运输罐，将混凝土罐充分预热，以减少运输过程中的温度损失。

混凝土拌和物出机后，应及时运到浇筑地点。在运行过程中，要注意防止混凝土热量散失、表层冻结、混凝土离析、水泥砂浆流失、坍落度变化等现象。做好混凝土运输过程中的保温工作，减少混凝土运输时间，减少温度损失。

（五）混凝土的浇筑

根据相关规范和施工要求，混凝土入模温度不得低于5℃。在浇筑前，应清除模板和钢筋上的冰雪和污垢。浇筑时，拌和物吊罐起吊入仓，尽量减少混凝土在仓外停留时间，做好冻结保护措施；浇筑前应做好必要的准备工作，如模板、钢筋和预埋件检查、清除冰雪冻块、浇筑时用脚手架和防滑措施检查、振捣机械和工具的准备等。混凝土浇筑时应尽量缩短施工作业面，浇筑完成的部分尽快覆盖保温养护。

（六）混凝土的养护

冬季混凝土施工养护尤为重要，混凝土养护可采用蒸汽法养护，在混凝土早期强度上升过程中，尤其要特别注意混凝土养护，对已浇好的混凝土及时覆盖保温棉保温养护，以确保混凝土结构物不受冻害。冬季施工期间，混凝土在临界受冻强度前，必须防止受冻。在温度＜5℃时不向混凝土和覆盖物上洒水养护。

采用蒸汽法养护，一层塑料布，一层保温棉被，一层帆布。周围用保温材料压实，保证暖棚不漏气。在内部通蒸汽管养护。根据蒸汽扩散速度和在扩散过程中的温度降低，设置足够的蒸汽养护管道和蒸汽出气口。蒸汽的出气口与模板之间留出足够的距离，以防止靠近蒸汽出口处的混凝土温度过高而损坏混凝土结构。在整个养护过程中，做好混凝土养护记录，要求每隔2小时做一次测温记录，并随时控制好养护棚的温度20±3℃，使混凝土在一个适宜的温度环境下养护。升温控制在10℃/d，降温控制在5℃/d。

（七）试件留置

按规范及施工要求制作、管理、养护、送检混凝土试块。取样与试件留置应符合下列规定：

一是每拌制100盘且＜100 m3的同配合比的混凝土,取样不得少于/次；二是每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100盘时,取样不得少于/次；三是当/次连续浇筑超过1000 m3时,同一配合比的混凝土每200 m3不得少于/次；四是每次取样应至少留置一组标准养护试件,同条件养护试件的留置组数应根据实际需要确定。

（八）混凝土拆模

冬季混凝土拆模强度应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。正常温度下混凝土拆模强度：侧模在混凝土强度达到2.5 MPa以上，且其表面及棱角不因拆模而受损时，方可拆模。底模应在混凝土强度达到混凝土设计强度的70%时方可拆模。混凝土与环境的温差不得＞15℃，当温度差在10℃以上，但＜15℃，拆除模板后立即在混凝土表面采取覆盖措施，如覆盖一层毛毡。

三、冬季施工混凝土质量检查

冬季混凝土质量检查除满足一般混凝土要求外还要满足如下要求：在混凝土拌制和灌注期间，测定水和粗细骨料装入拌和站时的温度、混凝土的拌制温度、灌注温度和环境温度，每一工作班至少检测4次。冬季施工混凝土除按规定制作标准养护的试件外，还应根据建筑物养护、拆模和承受荷载的需要，制作施工检查试件，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。