华北地区冬季施工混凝土质量控制措施.pdf

收稿日期：2023-02-25作者简介：陈丽平（1985-），女，云南人，专科，助理工程师，研究方向道路桥梁与市政工程技术。38第22卷第3期石家庄铁路职业技术学院学报VOL.22 No.32023 年 9 月JOURNAL OF SHIJIAZHUANG INSTITUTE OF RAILWAYTECHNOLOGYSep.2023华北地区冬季施工混凝土质量控制措施华北地区冬季施工混凝土质量控制措施陈丽平（中铁十八局集团第五工程有限公司天津300459）摘要摘要：结合天津市轨道交通 B1 线一期工程，对温带季风气候区域冬季混凝土施工质量控制措施进行了研究。为提高混凝土的抗冻性和早期强度，对配合比进行了专项设计，加入了矿物掺合料；在此基础上，对混凝土拌和、运输、浇筑、养护等过程提出了相应的控制措施，研究结果可为今后类似工程施工提供可靠的经验。关键词：关键词：华北地区；冬季施工；混凝土质量；保温措施中图分类号：中图分类号：TU528.72文献标识码：文献标识码：A文章编号：文章编号：1673-1816(2023)03-0038-05对混凝土施工而言，不同浇筑温度下其质量可能存在较大差异，尤其在北方地区，混凝土施工很容易受低温环境的影响，因此，制定科学的施工方案十分重要1-4。已有一批科研人员对冬季混凝土养护技术和施工质量控制措施进行了研究，闫腾飞、包汉营、敖长江等5以雄安新区冬季施工大体积混凝土为背景，提出了大体积混凝土冬施养护技术，并用数值分析方法对其有效性进行了验证。梁副会6以冬季混凝土施工为研究对象，对其施工原理、受冻机理、养护要求等进行详细了分析，并对其有效的养护措施进行了探讨。李慧7针对混凝土冬季施工技术难点及质量控制措施进行了研究，合理控制温度及水灰比有助于施工质量的提高。天津位于欧亚大陆东岸，主要受季风环流支配，冬天季风盛行，天气寒冷。本文以天津市轨道交通 B1 线为例，探讨了混凝土冬季施工配合比设计及施工质量控制措施。1工程概况工程概况本项目为天津市轨道交通 B1 线一期工程土建工程，位于滨海新区黄港片区，工程内容主要包括欣嘉园东站地铁站工程、出入段线区间、欣嘉园东站-欣嘉园站盾构区间，平面位置见图 1。出入段线由地下一层钢筋混凝土框架箱型结构和 U 型槽口混凝土结构组成。其中地下箱型体结构段长 472.053 m，箱型结构净宽 12.4 m21.24 m，净高 6.66 m7.66 m，区间泵房处基坑开挖深度可达 15.642 m，覆土厚度最深处 7.51 m；U 型槽口结构段长 217.258 m，混凝土结构净宽 16.6 m18.2m，基坑最大开挖深度为 6.255 m。2配合比设计配合比设计根据工期安排，B1 线一期工程土建施工主要在冬季，施工部位为欣嘉园东站主体结构、欣嘉园东站防水；出入段线主体结构，出入段线防水等，冬季施工前，需要编制完善的混凝土施工方案。第 3 期陈丽平华北地区冬季施工混凝土质量控制措施39图 1轨道交通 B1 线欣嘉园东站平面位置图混凝土施工前进行配合比专项设计，设计多组试验，在室内正交试验的基础上，进行现场验证，以达到最优的配合比设计方案。为保证混凝土质量及密实度，提高混凝土的抗裂性、抗冻性和早期强度，需要在混凝土中加入一定量的“矿物掺合料”，如粉煤灰、矿粉等。冬季施工混凝土配合比设计用量见表 1。表 1冬季施工混凝土配合比设计序号使用部位强度等级混凝土配合比每立方米用量/kg水泥砂碎石水减水剂防冻剂膨胀剂粉煤灰矿粉硅灰1垫层、保护层C25 细石19081510351606.756.11001002出入段挡墙、冠梁、挡土墙、中板、梁、柱C3527073710801604.25.945803消防水池、集水坑C35P826573710801604.16.190504隔墙、梁、后浇带C4031572510901606.158.245505底板、顶板、侧墙、梁、柱C45P1029367510551508.246.7515717.66柱C5032068511051508.137.4501727出入段底板、顶板、侧墙、竖井C50P1029968511051507.487.2161198后浇带C50P10微膨胀31268010451507.487.238.416819.29出入段后浇带C55P10微膨胀42063810331608.667.741.2554020.63混凝土拌和管理混凝土拌和管理3.1 混凝土拌和混凝土拌和石家庄铁路职业技术学院学报2023 年第 3 期40为提高冬季施工混凝土质量，混凝土拌和从以下几个方面采取控制措施：（1）配制冬期施工的混凝土，水泥强度等级为 42.5，热水搅拌，同时需要添加防冻剂，砂子选用辽宁绥中中砂，碎石的规格为 525 mm。（2）混凝土原材料加热应优先采用热水方式，根据大气及砂石等材料温度，水温控制按表 2 进行，但水泥不得与 80C 以上的水直接接触。表 2混凝土配置水文控制最低大气温度（）500-5-5-10-10-15-15-20搅拌用水温度（）30504060507060807080（3）对粗、细骨料加强保管，如料仓增加地暖、仓内生炉烧气提高环境温度，采用密闭式养护棚等。（4）液体防冻剂选用无氯盐低碱产品，搅拌前，用热水冲洗搅拌机，搅拌时间比平时混凝土搅拌延长 40s。（5）运输过程中对罐车进行保温，混凝土拌和出机温度应根据入模温度条件（5）、混凝土强度等级、配合比、运输至成型历时时间、大气温度等综合计算确定，计算结果如表 3 所示。表 3混凝土拌和出机温度大气温度（）入模温度控制（）混凝土强度等级拌和出机温度（）-55C4514.2C5012.3C259.23.2 混凝土运输和测温混凝土运输和测温（1）混凝土罐车采取保温措施，使用前用热水预热，为掌握混凝土温度情况，需定期测量大气、热水、材料等温度。（2）施工初期，试验室跟踪混凝土强度发展情况，并根据强度检测结果对混凝土配合比进行适当调整。（3）防冻剂和砂石料等原材料进行进站检验和试验，防冻剂主要检验其减水效果和防冻性能。（4）混凝土浇筑期间，安排人员了解混凝土施工情况，如坍落度损失、和易性、出罐温度和入模温度等，并根据现场实际情况及时进行调整。4混凝土浇筑及养护混凝土浇筑及养护4.1 混凝土浇筑质量控制措施混凝土浇筑质量控制措施（1）为保证浇筑质量，混凝土运至施工地点后应尽快浇筑，冬施期间泵车润管用水和砂浆不得放入模板内。（2）在浇筑过程中，随时观察混凝土拌合物的均匀性和稠度变化，进入浇筑现场的混凝土严禁随意加水。（3）混凝土的入模温度不得低于 5，浇注后，对混凝土结构易冻部位，必须加强保温。（4）混凝土在浇筑前，清除模板和钢筋上的污渍，做好模板、钢筋加热工作，使其不低于 5；第 3 期陈丽平华北地区冬季施工混凝土质量控制措施41混凝土应连续浇注，控制停放时间不得超过 30 min。（5）在施工缝处，浇筑前对表面采用加热措施，如采用鼓风机等，接头混凝土应加强养护，不得低于强度标准值的 75%，且符合设计要求。（6）浇筑前，在钢筋内埋入测温线及时测量混凝土内温，每个测温点埋设 3 条测温线。4.2 混凝土养护混凝土养护混凝土养护采用蓄热法，主体顶板和底板采用三层保护膜覆盖，自上而下为苫布、棉被、塑料薄膜；侧墙混凝土浇筑完成后覆盖保温棉及苫布，并适当延长拆模时间。采用蓄热法养护时，严禁往混凝土和覆盖物上洒水，需要加强对结构物的棱角部位应加强保温，迎风面增加挡风措施。冬季施工，除常规项目外，混凝土还应进行如下检验项目：1）混凝土外加剂的掺量；2）混凝土的入模温度，浇注及硬化过程中的温度；3）低温时混凝土的强度。车站底板和中板浇筑时均布置测温孔，测温孔应垂直于板面，测温孔按纵横方向不大于 5m 间距布置，孔深为板厚的至 1/3 至 1/2，底板、中板厚度均小于 1 m。对于现浇混凝土墙板，墙体中部设置测温线，由墙体顶面引出，测温线沿墙体长度方向布置，间距不大于 5 m，墙体测温线布置见图 2。图 2墙体测温线布置图单位：mm5受冻临界强度及拆模受冻临界强度及拆模采用蓄热法、暖棚法，加热法等施工的混凝土，其受冻临界强度按表 4 取值。表 4混凝土拌和出机温度胶凝材料加热方法受冻临界强度一般要求抗渗要求抗冻性要求普通硅酸盐水泥蓄热法、暖棚法设计强度的 30%设计强度的 50%设计强度的 70%矿渣、粉煤灰、复合硅酸盐水泥设计强度的 40%注：采用暖棚法施工的混凝土掺入早强剂时，可按综合蓄热法确定受冻临界强度。石家庄铁路职业技术学院学报2023 年第 3 期42（1）非承重构件，模板拆除时混凝土强度不应低于 2.5 MPa，并且需确保混凝土边角完整、没有缺棱掉角现象，拆模时应控制混凝土表面与环境温相差不大于 20，超过时应覆盖保温材料。（2）承重构件，应对现场留置的同条件养护试块进行强度试验，强度满足设计要求后方可拆模。6结结 语语结合天津市轨道交通 B1 线一期土建工程实际情况，对冬季施工混凝土配合比进行了计算，本工程采用了热水拌和、罐车保温、蓄热法养护等方式，并对混凝土拌和、运输、浇筑、养护等全过程提出了相应的控制措施，提高了混凝土的密实度、抗裂性、抗冻性和早期强度，从而提高了混凝土施工质量，对类似温带季风气候区域混凝土施工具有借鉴意义。参考文献参考文献:1 赵国政.道路冬季施工混凝土浇筑施工技术探讨J.中国高新科技,2022(10):91-92.2 曾祥.武陵山区高速公路预应力混凝土T梁冬季施工技术探究J.铜仁学院学报,2015,17(4):151-153.3 熊军辉.大体积混凝土设备基础冬季施工J.建材发展导向,2022,20(16):142-144.4 王兴瑞.大体积混凝土冬季施工技术应用要点J.工程建设与设计,2018(14):254-257.5 闫腾飞,包汉营,敖长江,等.雄安新区大体积混凝土冬施养护技术及其数值分析J.西北民族大学学报:自然科学版,2022,43(2):37-41.6 梁富会.浅谈冬季混凝土施工的防护措施J.西部探矿工程,2005(6):167-168.7 李慧.钢筋混凝土冬季施工技术难点及质量控制措施J.四川水泥,2022(135-141).Quality Control Measures of Concrete in Winter Construction in NorthChinaChen Liping(China Railway 18th Bureau Group No.5 Engineering Co.,Ltd.Tianjin,300459,China)Abstract:Combined with the first phase project of Tianjin Rail Transit Line B1,the quality controlmeasures of concrete construction in winter in temperate monsoon climate region are studied.In order toimprove the frost resistance and early strength of concrete,a special design was made for the mix ratio,andmineral admixtures were added;The results can provide reliable experience for similar engineeringconstruction in the future.Key words:North China;winter construction;concrete quality;insulation measures