西北地区冬季砼施工探讨

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1、西北地区冬季混凝土施工探讨张新国 刘军华 姚良炎、王丽萍、卢相军（山东电力建设第二工程公司）摘 要百年大计、质量第一是国家发展之根本，更是企业生存的命脉。在这里我们谈到的质量就是产品的合格，一个企业生产出的产品必须是合格的，否则，企业将无法生存，更不用谈发展。作为建筑施工企业，工程施工质量更是我们谋生存，求发展的首要条件。在当前社会体制下，作为基建单位在工程施工中不免受到各种因素的影响，如施工条件、地域、工期、天气、环境等等各种原因带来的约束，不能正常的、合理的从事常规条件下的施工。诸如，在零下近三十度的严寒、风雪天气下从事混凝土的施工，质量不易保证，且劳命伤财，得不偿失。本文着重论证某风电场

2、冬季施工采取的措施方案，从成本投入进行论证，大面积、大体积混凝土工程施工不宜在冬季低温下施工。关键词西北地区 冬季施工 混凝土抗冻性 施工质量 费用增加引 言西北地区冬季气温较低，11月份中旬至来年4月份中旬，气温普遍在零下10-25度，极端最冷天气为零下35度。在此气温下从事混凝土施工，不稳定因素多，工程质量不易控制，混凝土一旦受冻，后果不堪设想。本文通过对内蒙古某风电场升压站及风机基础冬季混凝土施工的实践总结，进一步论证在冬季施工中采取必要的保温、防冻方案，小范围、小体积可进行混凝土的施工。但对于大范围、大方量的混凝土需要投入大量的物力、财力，质量不易保证且易人身安全和机械安全，结果劳命伤

3、财，得不偿失。正 文 内蒙古某风电场地处内蒙古中东部，属于中温带大陆性季风气候区。年平均气温在16，1月最冷，平均气温自北向南由-14递降到-17。极端最低气温-39，7月最热，平均气温自南向北由16递升到24。极端最高气温35.7。因工期紧张，部分工程正值冬季施工，为保证工程质量，我公司根据施工经验编制了详细的冬季施工方案。1、 准备工作1.1在施工前，应认真编制严谨的混凝土工程冬季施工方案并贯彻执行。编制原则：确保工程质量，经济合理，就地取材。编制混凝土工程的冬季施工方案和重点工程冬季施工方案，必须经过主管工程师审批，对已经批准的冬施方案，要认真贯彻执行，如需变更要经原审批单位同意并报冬季

4、施工补充方案。按照已经审批的冬施方案或冬季施工技术措施进行交底。并应设有专人分工负责,确保每个工序都能按规程执行。1.2人员的培训按照施工方案对涉及到人员进行冬季施工专业培训：对混凝土浇筑人员、测温人员、保温人员、外加剂的添加人员，专门组织技术业务培训，并明确职责，经考试合格后方能上岗。1.3明确检查制度：设专人进行冬季施工的检查工作，责任到人。包括：所须的热源和材料有可靠的来源，认真、及时的检查施工人员的工作，发现问题及时上报进行处理。4.按照施工方案选用加热、保温、测温材料和工具，积极组织有关材料进场。2、混凝土施工质量控制2.1原材料温度控制2.1.1为减少、防止混凝土冻害，选用较小的水

5、灰比和较低的坍落度，以减少拌合用水量，此时可适当提高水泥标号，水泥标号不低于P42.5级的早强硅酸盐水泥，而且水泥用量不低于300kg/m3。同时根据现场施工实际塌落度及温度，对配比进行相应进行调整。对于细骨料我们要采用级配良好的硬质、洁净的中砂，不得含有冰块、雪团，含泥量不大于3%，粗骨料强度要高，要有抗冻融的特性，含泥量不大于1%。冬季低温条件下灌注的砼，在遭受冻结之前，采用普通硅酸盐水泥配置的混凝土其临界抗冻强度不能低于设计标号的30%，C15及以下的混凝土其抗压强度未达到5Mpa前，不能受冻。在充水冻融条件下使用的砼，开始受冻时的强度不低于设计标号的70%。当混凝土掺用防冻剂（外加剂）

6、时，其试配强度较设计强度提高一个等级。2.1.2混凝土生产设备、搅拌机等拌合设备要进行整体防寒处理1）拌制混凝土时，使用整体搭设暖棚和室内增温措施，确保砂石骨料的温度保持在0以上，拌合用水使用锅炉家人，使搅拌用水温度不低于5。当加热水不能满足拌合温度时，可再将骨料均匀加热。水及骨料按热工计算和实际试拌，确定满足出机混凝土温度达到入模温度不低于5的要求。2）水的加热温度不宜高于80，当骨料不加热时，水可加热至80。2.1.3混凝土的运输过程混凝土的运输过程快装快卸，不得中途转运或受阻，运送中覆盖保温防寒。当拌制的混凝土出现坍落度减小或发生速凝现象时，应进行重新调整拌和料的加热温度。混凝土拌合时间

7、较常温施工延长50%左右，对于掺有外加剂的混凝土拌制时间应取常温拌制时间的1.5倍。砼卸出拌合机时的最高允许温度为40，低温早强砼的拌合温度不高于30。 2.1.4混凝土原材料的控制骨料不得带有冰雪和冻块以及易冻裂的物质，严格控制混凝土的配合比和坍落度，由骨料带入的水分以及外加剂溶液中的水分均应从拌合水中扣除。拌制掺用外加剂的混凝土时，当外加剂为粉剂时，可按要求掺量直接撒在水泥上面和水泥同时投入。当外加剂为液体，使用前按要求配置成规定溶液，然后根据使用要求，用规定浓度溶液再配置成施工溶液。各溶液分别放置于有明显标志的容器内，不得混淆。2.1.5混凝土运输过程控制冬季施工运输混凝土时，尽量减少混

8、凝土拌和物热量损失措施，我们在此可以采取以下措施： （1）尽量缩短运输距离，选择最佳运输路线，缩短运输时间。 （2）正确选择运输容器的形式、大小和保温材料。对长距离的运输，采用混凝土输送车，容量根据混凝土施工用量和浇注时间选择。 （3）尽量减少装卸次数并合理组织装入、运输和卸出混凝土工作。做好机械的调度和现场的管理。 2.1.6混凝土出机温度控制现浇混凝土采用综合蓄热法施工时，混凝土的出机（罐）温度一般不低于20oC。并根据其运输方式和运输距离予与调整。运输混凝土的工具应进行保温，具体的保温厚度、选用的保温材料应根据运距、热工计算决定。混凝土拌合物的温度T0=0.92(1*T水泥+1.7*T砂

9、子+2.55*T石子)+4.2*0.45*T水/4.2*0.45+0.92(1+1.79+2.55)即混凝土拌合物温度为T0T1= T0-0.16(T0-10)即混凝土出机温度为T1T2= T1-(0.25*1+0.32*3)40-(-15)即混凝土入模温度为T2。混凝土浇筑成型时温度T3=1*2430* T2+0.48*420*（-15）/(2430+0.48*420)综上，水、水泥、砂子和石子温度分别为T水、T水泥、T砂子和T石子。2.1.7外加剂掺量控制外加剂一般为化学后生物制剂，它的掺加量对混凝土的质量有决定性影响。所以对于外加剂的使用必须认真。外加剂进场后应先检查来料说明，外加剂掺量

10、的允许误差应按规范要求控制。液体外加剂应经常搅拌，严格计量。粉状外加剂应检查有无破袋，并抽检每袋装量是否准确。2.1.8混凝土浇筑 （1）混凝土浇注前，清除干净模板和钢筋上的冰雪和污垢，当环境气温低于-10时，采用暖棚法将直径大于25mm的钢筋加热至正温。砼的灌注温度，在任何情况下均不低于5，细薄截面水泥混凝土结构的灌注温度不宜低于10，砼分层连续灌注，中途不间断，每层灌注厚度不大于20Cm，并采用机械捣固。 （2）新、旧混凝土施工缝清理时前层混凝土的强度不得小于1.2Mpa。施工缝处的水泥砂浆、松动石子或松弱混凝土必须凿除干净，并用水冲洗干净，但不得有积水。新混凝土在浇注前，宜在横向施工缝处

11、先铺一层厚约15mm并与混凝土灰砂比相同而水灰比略小的水泥砂浆。然后再继续浇注新层混凝土。施工缝处的新层混凝土要重点捣实。冬季低温施工接缝混凝土时，在新混凝土浇注前对结合面进行加热使结合面有5以上的温度，浇注完成后，及时加热养护使混凝土结合面保持正温，直至进浇注混凝土获得规定的抗冻强度当旧混凝土面和外露钢筋暴露在冷空气中时，对新、旧混凝土施工缝1.5m范围内的混凝土和长度在1.0m范围内的外露钢筋进行防寒保温。 2.1.9冬季施工混凝土保温、养护 暖棚好热量计算Q0=Q1+Q2Q1=A*K（Tb-Ta）Q0-暖棚总耗热量Q1=通过维护结构各部位的散热量之和Q2=由通风换气的热损失A-维护结构的

12、总面积K-维护结构的传热系数1、 加热燃料好用量Gp=Q0g*0.6/RGp-燃料耗用量Q0-暖棚总耗热量g-加热器效率R-燃料发热量混凝土养护采用独立式暖棚养护。暖棚法养护时在构筑物周围用钢管搭设大棚，用采棉帆布包裹密封，大棚搭设必须牢固、不透风，上覆盖面帆布，采用燃煤取暖炉加热，必须将炉的排气管引出棚外，将烟气排到棚外。以防止煤气中毒和防止氧化碳浓度过高加速混凝土的碳化。暖棚内底部温度不低于5，当低于5时应采取增加煤炉的办法。混凝土养护期间（大于14天），安排专人对煤炉进行检查，填加燃煤，保持棚内温度。如下图示： 平面布置示意图立面示意图（1）混凝土浇筑成型后，立即进行防寒保温，防寒保温措

13、施为内部热源加热法。当室外最低气温高于-15时，混凝土结构表面系数不大于15m-1的工程应优先采用搭设暖棚进行养护，应保证混凝土结构小环境温度不得低于5（本工程采用独立式暖棚保温）。（2）采用暖棚法时,对模板用保温材料包裹，顶面用保温材料（双层棉被）覆盖,同时对结构的边棱角加强覆盖保温,迎风面采取防风措施。（3）混凝土浇筑前对浇筑部位开始生炉保温。砼的灌注温度，在任何情况下均不低于5，细薄截面水泥混凝土结构的灌注温度不宜低于10（棉被以下温度）。（4）安排专人对建筑物进行温度测量，保温养护，消防看守。留设专人值班，认真做好测温工作，以保证冬季混凝土施工质量。（5）冬期施工不得直接洒水养护，宜采

14、取包裹塑料布保湿增湿措施。3、混凝土受冻临界强度的控制混凝土冬季施工的重要保证就是在混凝土达到临界强度前不得冻。为此必须控制好混凝土的临界强度。3.1应将现场制作的试块及时送交中心试验室按期检验。3.2按混凝土成熟度值来推算其是否达到受冻临界强度。3.3混凝土未达到受冻临界强度前不得拆除保温设施。3.4施工员根据试验结果填写混凝土拆模申请，报项目技术负责人批准，否则不准拆模。3.5重点部位及有特殊要求的结构还应进行拆模强度验算。 4、冬季施工测温与保温管理工作4.1冬季施工测温管理工作测温工作在冬季施工中是及其重要的环节，施工中应极为重视。各施工现场要在入冬前建立测温组织，每日对大气温度、混凝

15、土温度、砂浆温度进行观测,并指定专人测温。测温时间和所测温度值应详细记录，整理归档。测温人员应保持与供热、保温人员的联系，如发现供热故障或保温措施不当使温度急剧变化或降温过快等情况，应立即向项目技术负责人报告进行处理。 质量检查人员，每天要抽查测温情况，将其纳入质量控制的范围。4.2冬期施工保温工作管理保温材料计划应与冬施方案同时提供给材料部门,包括数量、品种、规格及进场日期等。保温材料进场后应合理堆放苫盖。一般应远离用火区，防止雪水浸泡。周转使用的材料每次使用时应及时整理晾晒。搅拌机棚、水泵房、操作棚和淋灰池应搭设好暖棚（盖）,准备好必要的取暖设备。正确选用混凝土运输容器的形式和保温材料。混

16、凝土浇筑后应及时进行保温覆盖，并根据所控制的临界强度决定保温。5、冬季施工外加剂及试块管理 冬季施工外加剂，其技术指标应符合相应的质量标准，并有产品合格证。同时要经过质量监督部门的使用认可。对已进场的外加剂均须补做试验，确认合格后方准使用。新品种外加剂研究配制方法、储存条件、掺加方法，进行外加剂与水泥品种相适应的优选试验，并确定其掺量。对新引进的外加剂，应做掺外加剂混凝土与空白混凝土的强度对比试验及其它有关外加剂性能的对比试验。 冬施中混凝土试块为混凝土拆模和确定热养护期提供依据。在制作试块时应按混凝土结构工程施工及验收规范（GB50204-92）中有关规定执行。试块组数应比常温多两组，并与施

17、工部位同条件养护，其中一组用于检验混凝土受冻前的强度，确定混凝土热养护期限，或用于检验拆模强度；另一组用于检验混凝土同条件养护28天再转入标养28天的强度值f-28+28。6、费用增加，成本分析6.1混凝土生产工程成本分析：（1）根据采取的保温措施实际测算，按照供应量为2000m计算，每立方米增加费用412.6元，合计增加费用：82.52万元，具体如下：1）商品混凝土站砂石料场采用面帆布包裹保温2000m2，每平米造价：40元（含人工及防风缆绳），增加费用8万元。2）搅拌棚增设暖棚240m2，每平米造价680元，增加费用16.32万元3）新增锅炉造价40000元；费用合计：增加4万元4）敷设蒸

18、汽管网300m，增加费用3万元5）冬施用煤400吨，增加费用40万元； 6）冬季掺加外加剂按水泥用量的25%左右，造价40元/ m；按照2000m3计，增加费用8万元；7）混凝土运输车辆保温措施造价4000元/辆，共用8辆； 增加费用3.2万元；增加费用合计：82.52万元（2）其他费用成本分析：1）棉被保温：棉被共计1200床，150元/床；增加费用18万元2）棉帆布暖搭设：12000m2, 45元/ m2；增加费用54万元3）人工机械降效：增加费用10万元；4）其他配套材料及运输费：增加费用5万元；增加费用合计;87万元。综上两项综合增加费用累计169.52万元，从数据上分析其冬季施工费用

19、成本偏高。结 论 本文通过对西北地区冬季混凝土施工的具体实施过程，不确定因素太多，难以预料，况且进入12月份，大气温度急剧下降及大风、暴雪天气导致道路不通，泵送十分困难，混凝土生产供应工作无法进行，养护成本偏高，消防看守不容疏忽，混凝土质量不容易控制，强度递增缓慢。一旦保温措施不得力，混凝土容易冻伤，后果不堪设想。虽然采取搭设保温棚和内部提升温度的方法后，能够保证框架结构及基础结构不受冻，但砼在生产、运输和泵送的过程是艰难的，人员、机械安全也同时受到了不安全因素的威胁。综上，西北地区在进入冬季，特别是在进入12月份，不宜从事混凝土工程施工。并希望能够通过此文提醒和提示类似工程不能无谓的抢工期，

20、而忽视工程质量，确保人身安全和机械安全。参考文献：1建筑施工手册第四版 2008年2建筑计算简明手册3中国混凝土外加剂协会混凝土结构外加剂标准应用指南M.中国标准出版社 2004作者简介：张新国：男 (1975-) 山东电力建设第二工程公司，助理工程，专职工程师，风电工程分公司建筑专业主任，电话：18663683237刘军华：男 (1983-) 山东电力建设第二工程公司，助理工程师，风电工程分公司建筑专业副主任，电话：18537922288附件二作者基本情况表*论文题目西北地区冬季混凝土施工质量探讨*第一作者姓名张新国*性别男*职称工程师*工作单位山东电力建设第二工程公司职务建筑工程处主任*手机18663683237固定电话传真0531-89812090通信地址山东省济南市工业北路297号邮编*E-mailSepco2_zxg第二作者姓名刘军华性别男职称助理工程师工作单位山东电力建设第二工程公司职务项目副主任手机18537922288固定电话传真*E-mailLiujunhua2002注：*为必填项目9