严寒地区铁路冬季混凝土施工技术

严寒地区铁路冬季混凝土施工技术

杨利军

中铁二局集团电务工程有限公司四川成都610000

摘要：本文根据长白乌铁路白城枢纽工程冬季施工的实际，总结了严寒地区铁路工程冬期混凝土施工技术，详细介绍了施工工程中的施工方法、质量控制以及现场协调注意事项，为我国严寒地区铁路工程建设的混凝土施工提供参考。

关键词：铁路建设严寒地区冬季施工混凝土施工

一、前言

铁路建设工程是一项复杂的系统工程，具有规模大，周期长，技术难度复杂，环境干扰因数多等特点。本单位承建长白乌铁路白城枢纽范围内的四电及配套房屋工程。该工程进场晚，建设周期比原计划提前10个月开通。由于工期紧、任务重、变更多、迁改难，为确保建设单位的总体节点工期安排，要采用冬施方式达到节点工期要求。尤其在11、12、1月份，外界气温均在-20℃以下，给工程的施工建设带来很大难度，尤其是土建的混凝土施工。

冬季混凝土在0～4℃时，凝结时间比15℃延长3倍，温度降到0.3～0.5℃时，混凝土开始冻结后，反应停止，-10℃时，水化反应完全停止，混凝土强度不再增长。在负温条件下混凝土中的游离水结冰，体积增加9%，硬化的砼结构遭到冻胀破坏。本文结合长白乌铁路白城枢纽冬季施工的实际，详细介绍了严寒地区冬季混凝土施工技术。

二、冬季混凝土施工技术

2.1商品混凝土施工

（1）外加剂：采用添加防冻剂、早强剂的砼，要求商品混凝土厂家提供防冻剂的出厂合格证、检验报告及砼配合比试验报告。

（2）入模温度：厂家提供的砼运到工地入模温度必须不低于5℃，应在10℃左右。

（3）浇筑前，应清除踏板、钢管、模板上的冰雪和污垢，在踏板上铺防滑草垫。

（4）采用机械振捣，振捣要密实，并在最短时间内浇捣完毕，砼板及时收浆抹面。

（5）并做好砼保温养护，将整个砼塑料膜包盖严实，根据气温高低，铺1-3层草帘、土工布或棉絮，上下两层为塑料膜或上层为彩条布,中间层为草帘子、土工布或棉絮养护。

（6）养护：严禁浇水养护；开始养护时的温度应按施工方案通过热工计算确定，但不得低于5℃，细薄截面结构（抹灰砂浆、垫层等）不宜低于10℃；不满足时，均需塑料膜+草帘（棉絮）+彩条布严密覆盖(草帘或棉絮层数视不低于5℃决定)。

2.2现场搅拌混凝土、砂浆施工

（1）配合比：砼、砂浆应添加防冻剂、早强剂、减水剂，需重新做配合比试验或商砼厂提供的冬季施工配合比。

（2）室外搅拌机暖棚搭设：气温低于-8℃时，搭设搅拌机暖棚，暖棚骨架用钢管搭设，顶面、墙面用绑贴1层50mm厚聚苯板，外用彩条布罩面密封，确保暖棚不低于10℃。

（3）材料加温：材料温度要求：骨料使用时必须≥0℃。不满足时，加热水或搭暖棚，当-8℃≤气温＜0℃时，仅加热水，水温不大于80℃；当气温低于-8℃时，除加热水（必要时加热骨料）外，还需搭设搅拌暖棚，加热水温不高于60℃。水加温方法：采用钢制水箱锅炉法或电热法加热。水箱外壁采用岩棉包裹，顶部覆盖隔热保温材料（岩棉或挤塑板），底部加热，加热水通过水箱的保温管道通向搅拌机，水箱外侧带温度计，随时控制水温。

（4）投料顺序：加热水→石砂→水泥→外加剂。应先将水和骨料拌合后，再加入水泥、外加剂。

（5）搅拌时间：搅拌前用热水冲洗搅拌机并适当延长搅拌时间50%，使各种材料搅拌均匀，严格控制水灰比，不得大于0.6，严禁随意加水。

（6）混凝土的运输容器应有保温设施。运输时间应缩短，并尽量减少中间倒运环节；混凝土应采用分层连续的方法浇筑，分层厚度不得小于20cm。

（7）温度控制：拌合物出搅拌机温度大于10℃且不超过25℃（不满足时，砼搅拌机搭棚子、生炉子），入模温度不小于5℃，应在10℃左右。

（8）养护：严禁浇水养护；开始养护时的温度应按施工方案通过热工计算确定，但不得低于5℃，细薄截面结构（抹灰砂浆、垫层等）不宜低于10℃；不满足时，均需塑料膜+草帘（棉絮）+彩条布严密覆盖(草帘或棉絮层数视不低于5℃决定)。

2.3温度测试

（1）专人测温：每个工点应制定专人负责测温工作，包括搅拌温度、水温、入模温度、养护温度。要填写砼养护测温记录表，按部位和日期编目，并附测温点平面布置图，测温人员必须在当天9：00前将砼养护测温记录反馈到项目工程部。

（2）测温时间：搅拌期间连续时间、养护的开始点、砼初凝完成点（5℃时为3-5小时）、养护期间的每天17:00、22:00、8:00、12:00。

（3）温度控制点：①暖棚内温度（不小于10℃）、水装入搅拌机的温度（不大于80℃）；②砼出罐温度2小时测一次（能达到入模温度为准）；③砼入模温度（不小于10℃）；④浇筑后养护温度（不小于5℃）：砼的测温点应布置在构件最易冷却部位，在保温条件差的部位，加强布点来测量砼温度，测温口周围用软木或其他保温材料塞住，测温孔的深度，距构件表面2~3cm处温度计应留置专测温孔，3分钟以上时间方可读取数值，如覆盖保温温度仍低于5℃，则应加厚保温层或采用搭设暖棚方式保温（搭棚子生炉子）。

2.4外加剂及试块

（1）外加剂：冬季施工砼、砂浆配合比均需添加防冻剂、早强剂，需有资质的试验时重新试配配合比或采用商品混凝土厂家提供配合比试验报告。

（2）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，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可提高一个等级。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。

（3）试块：冬季施工砼、砂浆试块在浇筑地点随机抽样制作不少于3组试块，即：检验抗临界温度1组、抗冻害1组及标养28天强度1组。

（4）组试块作用：1组在标准条件下养护至28d试压，得强度f28；1组与构件在同条件下养护（施工部位养护），在砼温度降至0℃时（负温砼为温度降至防冻剂的规定温度以下时）试压，用以检查砼是否达到抗冻临界温度；1组与构件在同条件下养护至14d（梁板需检验拆模强度时增加同条件养护1组试块），然后转入20℃标准条件下继续养护21d，在总龄期为35d时试压，得强度f14’+21。如果f14’+21≥f28，则可证明砼未遭冻害，可以将f28作为强度评定的依据。

2.5商混站的冬期施工方案

（1）原材料质量控制①水泥的选用：优先选用普通硅酸盐P.O42.5水泥，因为该品种水泥具有活性高、水化热大，适用于一般冬期施工的蓄热法、综合蓄热法、外加剂法、暖棚法等。②骨料的质量控制：石子的粒径分别为10-20mm、5-10mm的连续粒级碎石，严格控制骨料粒径。骨料的级配良好，质地坚硬不含有易冻的矿物质。骨料仓采取封闭措施，杜绝出现冰块、雪团等，砂子的含泥量在2.0%以内，泥块含量控制在0.5%以内；石子的含泥量控制在1.0%以内，石子的泥块含量控制在0.2%以内。③防冻剂：选用符合JC475-2004《混凝土防冻剂》标准要求的防冻剂，冬施混凝土掺加防冻剂，能改善混凝土的工艺性能，提高混凝土的耐久性并保持其在低温期的早强及负温下的硬化，防止早期受冻。④拌和水的选用：冬期施工选用热水，确保混凝土的出机温度和施工现场入模温度，根据JGJ104-2011《建筑工程冬期施工规程》中的要求。水温的控制在50℃左右，不得超过80℃。

（2）配合比的设计：严格执行试验室下发的混凝土配合比规定，保证冬期混凝土的强度及耐久性要求。

（3）混凝土搅拌：为保证混凝土搅拌匀质性、和易性，适当延长混凝土的搅拌时间，严格控制混凝土坍落度，对出厂的商品混凝土进行出机温度检测，将混凝土的出机温度控制在10℃以上。

（4）混凝土质量控制及检查：按JGJ104-2011《建筑工程冬季施工规程》要求，在混凝土开盘鉴定时对混凝土的出机温度进行检测，在混凝土连续过程中定期抽样检测，碎石监控混凝土的出机温度，从而确保混凝土的出机温度达到施工要求。

（5）运输和泵送的控制：混凝土拌合物出机后，应及时送到施工现场的浇筑地点。为了防止混凝土的热量散失快、表面出现冻结，合理调配车辆，缩短运输时间，保证混凝土入模温度。采用泵送时，其泵车及地泵做好保温措施，其泵管做好保护和保温，缩短泵送时间。

（6）对施工现场的具体要求：

①需做好泵送混凝土及自卸罐车现场的清理工作，排除混凝土作业障碍，保证道路畅通，车辆通行及泵车运转流畅，确保冬期施工顺利进行。②施工现场有专人负责调配混凝土罐车，保证罐车达到现场1小时内浇筑完成，并及时签认。③需现场准备足够的振捣设备及安排充足的操作人员，以保证连续施工及混凝土振捣密实。④混凝土罐车达到现场后及混凝土浇筑过程中严禁二次加水。⑤冬季混凝土浇筑后及时覆盖保温膜及麻袋、保温被、加温等养护措施，及时保温，特别是薄弱的墙体结构的混凝土。

三、总结

项目部克服了天气寒冷、工期紧张等困难，成功组织了长白乌铁路白城枢纽工程的冬期施工。工程实施中派专人对道路交通进行疏导和协调，确保进出混凝土罐车、混凝土泵车的通畅。设专职人员随车跟踪测定混凝土热水、搅拌、出库、入模、养护温度；对基坑、槽在灌砼前进行升温加热，确保防冻解冻；对混凝土局部包裹覆盖，分区域内置温度计；在棚内固定位置悬挂温度计，尤其是最不利位置，定时记录。对现场巡视人员、安质人员配备电子红外移动测温仪，过程中定期测定并记录混凝土强度增长趋势。工程施工过程中质量、进度可控，无任何质量事故发生，为长白乌铁路按时开通奠定了坚实的基础。本文总结了混凝土实施过程中的实践经验，为我国严寒地区铁路冬季混凝土施工提供参考。

参考文献：

[1]苏琳.锦赤铁路工程混凝土的冬季施工方法[J].云南水力发电,2017(4):27-29

[2]郝臣君.寒冷地区冬季混凝土施工质量管理控制研究[D].西安科技大学,2012.

[3]陈成炫.浅谈极寒地区混凝土冬季施工质量控制[J].江西建材,2016(6):219-221.

【作者简介】：杨利军，男，1986年，焦柳铁路电气化改造工程JLDH-1标工程部长