高性能混凝土冬期施工的几点措施

高性能混凝土不允许掺加防冻剂。本文结合长山大桥工程实例，在冬期高性能混凝土原材料选择、拌制、运输、浇筑、养护等关键工序采取有效措施，以确保工程质量。

长山大桥是辽宁省、大连市重点交通工程项目之一，东北地区第一座真正意义的跨海大桥。项目全长3.38km，特大桥1座1.79km，采用双向四车道一级公路标准，主桥采用双塔双索面三跨预应力混凝土矮塔斜拉桥，主跨260m为国内目前同类型结构最大跨径，引桥跨径布置为25m×50m，现浇预应力混凝土连续箱梁。大桥设计寿命100年。大桥所用混凝土为高性能混凝土，不能掺加防冻剂。

大桥地处暖温带半湿润季风气候，冬季较长。由于距大陆较近，虽然四面临海，仍能受到大陆影响。冬季北冰洋的寒潮和西伯利亚极地高压均可影响长海县。11月平均气温6.3℃，12月平均气温-1.7℃，1月平均气温-4.9℃，极端最低气温-21.1℃。冬季降雪持续期约150~180d，降雪初日一般在11月上旬，终日在翌年4月上旬；寒潮的影响一般年份出现在11月中旬，会造成桥址区域气温骤降；11月、12月、1月平均风速6.5m/s，最大风速30.7m/s。

表1 各月平均气温（℃）

由于大桥工期紧，生产任务重，做好混凝土冬期施工，成为成败之关键。本项目从冬期施工前的准备工作入手，混凝土的拌制、运输、浇筑、养护等各个工序中采取有效措施，保证了施工质量和生产任务。

2.1 冬期施工前的准备

施工场地做好应急通道，临时施工便道、便桥及时检查维护保障畅通，避免影响混凝土连续浇筑。落实好施工场地电路、防火、防滑、防冻等安全措施，制定电气、消防、除雪等应急预案。根据实物工程量提前组织有关机具、材料进场。
2.2 拌合站

混凝土拌和楼水泥罐四周采用棉布密封，并搭设相应的彩钢板房进行围挡，内设加热设备，留出车辆进出口挂设门帘并有专人负责。对砂、石料皮带输送坡道采用弧形顶棚保温，对砂石料斗顶部及后部利用彩钢板进行半封闭遮挡，并对料斗下的皮带输送道、主机出料口及附近的硅灰上料区采用棚布封闭。要求每次混凝土生产完成后，及时清理砂、石料斗内的余料，防止余料在斗内冻结，并要求在混凝土生产基本准备好后才开始向料斗内上料，减少砂、石料热量损失、防止冻结。
2.3 砂石料

封闭料棚，并在棚内用炉子加热保温，保证原材料不因气温降低而发生团块、结冰现象。
2.4 外加剂

冬期施工搅拌混凝土和砂浆使用的外加剂配置和掺加应设专人负责，认真做好记录。外加剂存储需在拌和站旁设置存储棚并用炉火进行保温保证存储温度不低于10度，防止受冻。在使用时将外加剂的容器进行加热，加热后外加剂的温度在20~30℃之间。

2.5 拌合水

拌合用水采用锅炉进行加热。为了减少冻害，应将配合比中的用水量降低至最低限度。要求水温控制在60~80℃，蓄水池容量满足施工用水2倍以上，每个蓄水池内安装4台3kW的电加热器，作为储水池内散失热量的补充，保证池内温度不降低。

表2 拌合水温控制要求

2.6 混凝土的拌制

搅拌前先用热水冲洗搅拌机10min，使之温度在10℃左右。严格控制混凝土水胶比，掺入减水剂、引气剂等外加剂。投料顺序为：先投放砂、石和用水量的70％~80％搅拌约20s，再加水泥搅拌30s，最后加减水剂溶液和剩余的水搅拌，搅拌时间在120s以上并严格控制混凝土的塌落度。混凝土在正式拌制前先根据实际情况，通过热工计算各项材料需加热的温度，并进行试拌，检测出机温度，混凝土拌合物的出机温度控制在12℃以上，入模温度5℃以上。如达不到12℃及以上，采取进一步提高拌合用水水温及骨料温度的措施或适当延长拌合时间，确保拌合物的出机温度能够满足要求。

定时进行混凝土出机温度、拌合水温及骨料温度的检测监控，并作好记录以便及时调整。
2.7 混凝土的运输

混凝土运输采用搅拌车运输，在搅拌车的筒体外侧应增加保温的棉罩或其它保温罩，使混凝土在运输过程中的热量损失减少。混凝土灌注时逐车检测混凝土温度，低于8℃的混凝土坚决不予采用。混凝土的运输时间应最大限度的缩短，加强现场调度协调，避免混凝土运输车在施工现场等待时间太长，减少温度损失。泵车进料斗或者地泵放置于搭设的暖棚内并设置1～2台煤炉加温，以防搅拌车下料时混凝土热量损失太大及中间停顿时进料口结冻。混凝土输送管道沿全长采用保温材料包裹，减少泵送过程中的温度损失。
2.8 混凝土的浇筑

长山大桥的承台、墩身、箱梁在施工的时候全部搭设暖棚，在棚内采用热风幕加热，外模板喷涂发泡剂保温。混凝土浇注前，先清除混凝土浇筑范围内的冰雪、污垢。在棚内加热升温，当模板、钢筋等混凝土的接触面温度大于5℃时方可浇注混凝土。浇注混凝土的过程中要保证棚内温度不低于5℃。混凝土浇注完毕，表面收浆后覆盖一层塑料薄膜、棉被进行保湿、保温。在混凝土强度未达到拆除保温棚以及模板的要求以前，棚内继续采取加温措施，确保棚内温度始终大于5℃。采用喷雾器洒温水养护，并保证棚内温度与混凝土表面温度之差、混凝土表面与混凝土芯部温度之差小于25℃（长山大桥项目控制温差15℃）。在混凝土浇注的同时必须在现场作好4组同条件养护试件，2组用于判断拆模时间，另2组判断同条件养护强度，加热养护期间，试件放置在暖棚内远离热源的地方。

2.9 预应力施工

当混凝土强度达到张拉要求的强度后，逐渐减少供暖，使暖棚内的温度和湿度缓慢下降，降温速度每小时不得超过5℃，当混凝土冷却到与当时的气温相差不大于25℃时，进行预应力施工。

冬期压浆施工时，其强度达到25MPa前不得受冻。为防止压浆后被冻坏的质量事故发生，孔道压浆尽量安排在白天气温较高时段。如温度无法达到，则箱梁内采用电炉取暖以加热孔道，并采取加热压浆用水及包裹保温等措施以满足要求。预应力管道压浆留置同条件养护试件4组，2组用于判断浆体强度是否达到25MPa，另2组用于判断同等条件养护的强度。试件覆盖于梁体顶面。
2.10 暖棚及模板拆除

保温养生的时间根据混凝土强度增长而定，等同条件混凝土试块强度达到设计强度的40％时，方可进行棚内降温工作，降温速度每小时不得超过5℃。

拆除保温棚和拆模时间必须严格控制，以防混凝土强度未达到要求前受冻。当同条件养护的混凝土试块强度达到拆模强度后，且当混凝土冷却到与当时的气温相差不大于25℃时，才允许拆除帆布及模板，并保证混凝土施工完到拆模时间最少不得低于72h，拆除模板后的混凝土表面应用内衬塑料薄膜的棉被加以覆盖、包裹，起到保温保湿的作用，连续养护14d。

为了保证施工质量和安全，北方地区冬期施工需要增加很大的投入，所以工期允许的情况下一般不做冬期施工，凡是要做冬期施工的，一定是因为工期紧迫。冬季施工核心工作在于温度的控制，希望本文的高性能混凝土冬期施工措施能够值得类似项目参考借鉴。

来源：殷大闯

商混站：投入十万，年产十多万方湿拌砂浆