竖井冬季混凝土施工浅谈

张 鹏

(兰州冶金设计研究院有限公司，甘肃 兰州 730000)

矿山工程多处偏远地区，施工条件恶劣。笔者在哈密黄山铜镍矿施工监理过程中，由于哈密地区冬季温度极端偏低，且戈壁大风频繁，遇到最突出的就是冬季混凝土施工问题。由于前期诸多因素的制约，直到2008年1、2月30号矿体主、副井才开始进行井架基础、稳车基础、卷扬基础及井颈段混凝土浇筑。此时正值温度极端偏低时期，且大风频繁。经统计，自混凝土浇筑开始日平均温度－25.3℃，平均风力有5级，风速23m/s。施工环境极为恶劣。针对矿区所处环境的气候特点，混凝土浇筑采取了有针对性的措施，并结合现场实际比选采用暖棚施工法，克服了自然环境困难，取得了预期的效果。

1 混凝土原材的处理

主、副井施工用砂、石选自哈密三元砂石厂，其砂石品质经检验优于同类厂家，所以施工用材选自这里。但其砂、石采自干涸河床中底部，含泥较大。所以出厂的砂、石均为水洗砂、石，这样运到现场后多已结冰成块，尤以砂冻结严重。所以，现场对砂、石采取针对性的人工先进行集中敲块，再将砂堆放在铁板上集中加热，并且在加热过程中不断翻动，使之受热均匀。同时将水泥提前搬入加热棚内存放预热。该工程施工之初，经过热工计算，在砂、石不加热，水温烧至80℃后直接将砂、石投放与热水共同搅拌，再投放水泥搅拌的方式，也能满足混凝土出机温度，且适当延长搅拌时间就可以使混凝土中基本无砂、石结块，满足施工要求。但针对现场搅拌的实际，经研究最终，采取了对砂和水同时加热的措施，具体原因其后详述。

2 混凝土搅拌

一般冬季施工混凝土下料顺序是先下砂、石，再放热水搅拌后，再下水泥的下料方式。因为标号42.5以下水泥不能与80℃水直接接触，否则会引起水泥迅速熟化，使混凝土强度不再增长，直接的破坏了混凝土。虽然单单将水加热到80℃就能满足施工需要，但在主、副井施工中采用的是底卸式强制搅拌机，如采取以上常规做法，由于砂、石间隙大，底部下料口无密封装置，且若采取密封措施于使用极不方便，所以在水泥未投放前水已经从底部漏出，致使混凝土水灰比偏小，施工和易性不足。同时，现场使用PL1200自动配料机和JS1000强制搅拌机，在砂、石结冰情况下，配料机皮带下料受阻，计量难以保证。针对以上情况，经研究，现场最终确定采用了将水仅加温到40℃左右，砂加热到50℃，石子不再进行加热的做法，这样便避免了投料顺序调整的问题，正常搅拌时间，即能很好的保证混凝土出机温度，又不致在混凝土中出现砂、石冻块，较之单纯水加热、改变投料顺序、延长搅拌时间的做法更加能够确保混凝土出机质量。需要注意的是搅拌站也必须同时封闭，并确保其中温度，严禁露天作业使拌合料在搅拌过程中过早散失温度。

3 混凝土施工维护措施

主、副井井口标高1020m，位于整个矿区最高位置，风力尤其强烈，加之昼夜最大温差25℃之多，所以对浇筑后混凝土进行覆盖保温不现实，且将浇筑过程置于冷空气中造成迅速冷却结冰将使混凝土强度无法增长，也从根本上破坏了混凝土结构。即使在天气良好时期能够满足浇筑环境，但由于当地温差大、气候极度干燥多风，养护撒水均处在冰点温度将造成结冰使混凝土胀裂破坏，不撒水又会使搅拌用水过早风干难以保证养护需水，强度亦难以持续增长。所以结合实际，现场最终采用帆布帐篷对浇筑点进行维护，创造局部浇筑和养护优良环境来满足施工需要，同时于帐篷浇筑基础四周各架设一个煤炉加热，帐篷内设温度计，使温度始终处于15℃左右的恒温状态，使混凝土基本可以按常规进行浇筑及撒水养护。在混凝土浇筑养护期间专人管理，严格测温测湿，并根据情况加温加湿，使棚内任意点温度不得低于5℃，对易于产生风口的位置进行了加厚，外侧帆布棚底部加压土体、块石，防止大风将帆布掀起产生风口。

4 井筒段施工特点

在10m井颈段施工过程中，现场在混凝土浇筑、养护过程中采取直接将井口以帆布封闭，仅留设可揭起关闭的浇筑下料口，再由串桶将混凝土入模，井筒中心内设煤炉创造良好浇筑、养护环境的做法，也是暖棚施工的一种衍生方式。其余与基础浇筑相同。进入井身段后，即井筒掘至15m深度后，煤炉不便使用，可临时提升设备吊桶内生火借助提升系统下放至工作面加热，封口盘封闭井口。待竖井掘至40m左右，地下基本恒温，受外界气候影响减小，仅对搅拌站保温满足出机温度即可，井下温度完全可以在自然情况下满足养护需要。

5 暖棚的拆除事项

待混凝土超过受冻临界强度并结合现场环境适当延长保温洒水养护2～3天后，暖棚即可拆除。但要注意的是暖棚中的温度与外界温度温差很大，且当混凝土内外温差超过25℃便会开裂，所以在拆除的过程现场先在棚内使炉火缓慢逐渐降温至自然熄灭，然后在中午日气温最高时分对帐篷进行了拆除。同时需要注意的是，帐篷拆除时混凝土表面不得有明显的积水，以防积水突遇冷空气后急速结冰产生冻胀力，使混凝土表面产生裂缝。

虽然哈密黄山铜镍矿竖井冬季混凝土施工取得了较好的技术效果，但是砂、石翻炒，基础、井口封闭大量使用帆布暖棚，配料机、搅拌机频繁的挪动，致使经济支出较大。所以竖井近地表混凝土浇筑应尽量避开极端天气，确保工程经济性。基于情况特殊外，以上方法不失为可以借鉴的经验。

[1]《建筑工程冬季施工规程》.中国建筑工业出版社

[2]《矿山井巷工程验收及施工规范》.中国计划出版社