冬季混凝土施工控制技术

韩志学

关键词：冬季施工措施；钢筋混凝土；研究控制；

依据我国行业标准《建筑工程冬期施工规程》JGJ104-2011规定，当室外日平均气温连续五天稳定低于5℃，即满足冬期施工条件。工程进入冬季施工阶段，水泥混凝土工程应相应采取冬季施工措施。在我国许多地方有较长的寒冷季节，尤其是东北地区，为了加快地区开发和建设速度，冬期施工愈来愈广泛。根据相关资料统计，冬期是施工质量事故多发期。

1简介

炼油厂新建柴油加氢脱硫项目压缩机厂房基础混凝土冬季施工中，为了满足工程质量、安全及进度需要，我们通过技术攻关，总结同类技术的经验，对比混凝土冬季施工方法，制定了经济可靠、简单适用、操作性强的施工方法和措施。此次技术攻关的实施，不仅使施工项目的质量、安全及进度得到了保证，更增加了冬季混凝土施工经验和方法，并为同行业的施工技术人员提供了宝贵的借鉴和参考价值。

2原因分析

水泥混凝土是一种水泥、砂、石以及各种外加剂和水的拌合物，其中，影响水泥混凝土强度的关键是水泥与水的水化作用。水泥的水化作用的速度是随着温度的升高而加快的。当温度降低到O℃时，存在于混凝土中的水有一部分开始结冰，逐渐由液相变为固相，水化作用减慢，强度增长相应减慢。当混凝土中的水完全结冰后，水化作用停止，强度也就不再增长。同时，水结冰后体积约增大9％，产生冰胀应力，这个应力值通常大于混凝土内部形成的初期应力值；此外，水结冰后，还会在骨料和钢筋表面产生冰凌，削弱水泥浆和骨料及钢筋的粘结力；冰凌融化后，又会在混凝土内部形成空隙，所有这些因素都将导致混凝土强度以及耐久性能的降低。因此，在混凝土冬季施工中，水的形态变化是影响混凝土强度增长的关键。

新浇筑的混凝土在冻结前若有一段预养期，可以增加内部液相，减少固相，加速水化作用。混凝土受冻前预养期长，获得初期强度较高，则化冻后继续养护，强度还会增长，后期强度几乎没有损失；反之，后期强度会有不同程度的损失。混凝土冻结前，要使其在正常温度下有一段预养期，以加速水泥的水化作用，使混凝土获得不遭受冻害的最低强度，一般称为临界强度。《建筑工程冬期施工规程》(JGJ104-2011)规定，普通混凝土采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制时，临界强度不低于设计的混凝土强度标准值的30％，掺用防冻剂的混凝土，当室外最低气温不低于一15℃时不得小于4.0N/mm2。

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(如动弹性模量降低)。新拌混凝土受冻害损伤后则会导致混凝土冻胀破坏。水泥的水化作用是使混凝土拌和物能凝结硬化，并最终获得强度的关键。

3混凝土冬季施工控制方法

混凝土冬季施工控制方法有五种，1、调整配合比方法2、蓄热法3、外部加热法。4、抗冻外加剂法5、暖棚法、其中暖棚法非常适合此项工程需要和特点。

4暖棚法

（1）、工艺特点

暖棚法就是在混凝土浇筑仓位上搭设暖棚，棚内通常用蒸汽排管或暖风机供热，使棚内温度保持在0～5℃左右，混凝土的浇注和养护均在棚内进行。

本法的优点是：操作和施工与常温无异，劳动条件好，劳动效率较高。混凝土质量有可靠保证，不易发生冻害。缺点是：暖棚搭设需要大量材料和人工，供热需要大量能源，费用较高。

（2）、适用范围

暖棚法适用于混凝土工程较为集中的区域，尤其适用于混凝土工程较多的地下工程。当日平均气温低于-10℃时，暖棚法不易奏效。

（3）、暖棚构造

暖棚主要由棚盖、支承结构和保温层的围护结构等组成，加热用的能源一般为煤或者焦炭，也可以使用以电、煤气、燃油为能源的电热风或者散热器。对于暖棚的结构通常采用的型式有三种：

1)绑扎式暖棚是一种简易暖棚。用lO×lOcm的预制混凝土柱作支承，高3.5～4.0m。棚盖采用圆木现场绑扎。保温层采用草帘、草垫及帆布等。棚顶的混凝土下料口设活动料口盖，并用麻袋片包草垫保温。

2)组装式暖棚，其棚盖采用单片钢桁架组装而成。因其跨度较大，支承结构可以设置在模板以外。棚顶同样须设混凝土下料口及活动料口盖。

3)组装式暖棚，主要包括钢桁架组合梁、定型保温支承结构、吊装结构及围护结构等部分。整个棚盖为一整体吊装单元。其主要优点是安装拆除方便。

在三种结构中可以采用塑料薄膜或者是帆布作为围护，塑料薄膜轻质透光，吸收阳光后可以提高棚内的温度，可以节约能源。提倡使用塑料薄膜作为围护结构。

5实施过程

通过对施工工艺的总结，结合实际，炼油厂新建柴油加氢脱硫项目位于炼油厂厂区，新建的压缩机厂房基础属于地下工程，厂内蒸汽系统完善，供暖能源充足，施工现场脚手架搭设方便，所以我们选择暖棚法进行施工。施工现场暖棚搭设方法如下：

1、暖棚骨架外立柱采用φ48钢架管做围挡骨架搭设外架，纵横钢管间距为1.5m，外立加高出池顶面2米。池内搭设满堂红脚手架，在满堂红脚手架上起保温棚顶立杆，保温棚顶为坡屋顶，保温棚顶中间高出顶面3米。

2、立面保温为起到良好的保温效果，在围挡骨架立面挂设一层保温被（厚10cm）外侧挂设一层防风帆布，暖棚搭设见附图。保温棚顶为坡屋顶，保温棚顶采用φ48钢架管搭设，纵横钢管间距为1m，在钢管上铺设一层压型钢板，在压型钢板上铺设保温被（厚10cm），在保温被上部在铺设一层防风帆布，起到良好的保温效果。

3、施工时，在池子边墙至暖棚间内安装蒸汽暖气排管，Φ159*6无缝钢管蒸汽排管在池子四周周圈安装，位置为外立架两板立杆中间位置，上下间距为1.2米，共铺设3层总长度为400m，给水与回水管线用Φ57*4无缝钢管焊接长度为140米，安装两个DN50截止阀，两台疏水器。

混凝土浇筑前12h开始棚内升温，安排2人24小时轮流值班监护棚内温度，使棚内温度达到6℃以上。

4、暖棚内安装隔爆型防爆灯具，灯具型号B3C-200，电压220伏，功率200瓦，安装数量为按长度方向三排，三排之间间距为6米，每排灯具间距6米1套灯具共18套。安装VV-0.6/1kV-2*10mm2电缆160m。

5、实施效果

通过炼油厂新建柴油加氢脱硫项目压缩机厂房基础混凝土冬季施工技术的技术攻关，极大的保证了工程质量、安全和施工进度，充分保证项目得以在冬季顺利进行，为炼油厂新建柴油加氢脱硫项目的顺利终交做出了很大贡献，创造了良好的社会效益。

参考文献：

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[3]张坤，浅谈冬季混凝土施工措施[J].山西建筑，2011(09):111-112

[4]刘康成，冬季混凝土施工措施[J].山西建筑，2011(17):111-112