混凝土的严寒施工工法.doc

混凝土严寒冬季施工工法
中国化学工程第三建设有限公司
苏 鹏 夏 斌
1.前言
随着施工技术的进步；建设单位对工期的要求越来越高;因此，越来越多的北方项目开展了冬期施工。我公司承接的蒙古国奥尤陶勒盖铜金矿项目（以下简称OT项目）2＃竖井工程，应业主要求，冬季需继续施工2#竖井的筒壁混凝土,蒙古国OT项目位于蒙古国南戈壁省，距离首都乌兰巴托550KM，距离中国边境95KM，现场在12月—来年3月份最低温度可达到零下三四十度。OT项目2#井为世界最高、日提升量最大的矿业提升井塔、且为蒙古国最高建（构）筑物；业主制定的冬期施工标准高于国内标准，常规的冬期施工无法满足，为确保施工质量,混凝土施工必须采取严寒条件下的冬季施工措施。
中化三建建筑一公司蒙古项目队从2010年10月份开始着手冬期施工的技术、物资的准备；建筑一公司技术部门在项目部的协助下，参阅了大量国内外冬期施工的成功经验，按照现场标准制定了采用“暖棚法结合蓄热法”施工2＃井混凝土。于2010年12月～3月在现场进行了有效的实施,实现了-30℃~—40℃条件下的混凝土施工，混凝土的施工质量完全受控，2011年3月份蒙古国家实验室现场检测冬期混凝土强度，2#井混凝土强度完全合格，取得了明显的社会效益。施工中陆续完成业主设置的各个节点，取得了较好的经济效益。
2.工法特点
2.1 使用暖棚法施工冬期混凝土，保证混凝土从卸料、入模、浇捣、养护的环境温度，减小施工风险；蓄热法则使混凝土中水泥水化产生的热量缓慢释放,即防止温差产生较大的温度应力，又使暖棚内的温度趋于稳定。
2。2使用各类测温仪器进行动态测温，使用EXCEL工具处理温度曲线，能有效进行温度监测和温度控制.
2。3 制作多天的同条件试块结合混凝土回弹仪，每天对混凝土强度进行检测，使用EXCEL工具处理强度曲线，能有效的控制拆除暖棚时间、拆除模板时间和爬模爬升时间。
2。4 使用塑料薄膜增强暖棚的维护和覆盖混凝土表面，使水分蒸发和热量损失降到最小。
2.5 使用热补偿法对混凝土泵管进行电伴热，对型钢混凝土内部钢结构和钢筋进行热补偿，使混凝土入模后不会迅速降温。
3.适用范围
我国中北部地区及国外冬期温度在-20~—40℃项目的混凝土冬期施工.
4.工艺原理
混凝土浇筑前，先搭设好暖棚,利用柴油和电动暖风机进行供暖,保证暖棚内模板钢筋、模板及型钢混凝土内部钢结构温度达到5℃以上，必要时利用电伴热导线和电热毯包裹露出暖棚型钢混凝土内部钢柱，对混凝土内部钢结构进行热量补偿，保证浇筑到混凝土内的钢结构温度在5℃以上。
混凝土浇筑时在保证混凝土的搅拌温度前提下,给混凝土卸料区域供暖、将混凝土的输送泵管进行电伴热，使用25℃的砂浆对泵管进行预热后进行浇筑，保证混凝土的入模温度不低于10℃；
浇筑后使用双层加厚塑料薄膜及保温毯、棉被等覆盖物对混凝土表面进行蓄热养护，使混凝土水泥水化热缓慢散发；并定时对混凝土的内部温度、养护环境温度、湿度进行监测;从而进行温度控制。养护过程继续供暖，加强喷水，保证较高环境温度和湿度下混凝土强度的快速增长。
制作1~12天的同条件试块，考察混凝土1～12天龄期的强度。混凝土强度达到75％并远大于混凝土抗冻临界条件时方可逐步拆除暖棚并继续进行温度控制，防止混凝土的温度骤降.
对混凝土的后期强度采取回弹办法进行检测，以观察混凝土后期的强度增长。
5。施工工艺流程及操作要点
5.1施工工艺流程
搭设暖棚→布置暖风机及风管→暖棚内预热、钢筋、钢柱热补偿并开始测温→混凝土泵管电伴热→热水湿润泵管,浇筑25℃砂浆→混凝土浇筑→蓄热养护，加强温度检测频率，温度、湿度控制→检测混凝土强度→根据混凝土强度监测和温度检测选择拆除暖棚和拆除模板的时间.
5.2操作要点
5.2.1暖棚的搭设
2#井为方形筒体结构，外型尺寸为21m＊25m，型钢混凝土墙厚1m,外模板0~16。4m通过搭设双排脚手架使用木模板进行施工，16.4m以上使用液压爬模施工，内模板搭设脚手架使用大钢模板配合爬模施工.暖棚的搭设首先从材料和搭设方式上进行考虑。暖棚材料共两种，里面一层为双层0.2mm厚塑料薄膜，能够起到挡风、蓄热避免热空气流通作用。外层为30mm厚保温帆布,保温帆布一面为防火布。外爬模架共6层,混凝土浇筑及墙面修补使用第1、2、3、4层;因此外爬模架将第1层平台开始封闭，在爬模的平台上满铺保温毯,防火面朝上，并与筒壁已经浇筑成型的混凝土使用水泥钉和木制压条连接，爬模外架从将1。2.3、4层封闭,先铺设双层的塑料薄膜，两层塑料薄膜从接头部位错开搭接，避免出现缝隙。塑料薄膜为虚铺，临时固定,随后铺设保温帆布，保温帆布与爬模架体上的钢板网使用铁丝捆扎连接，并使用麻绳每间隔2米从外面缠绕捆绑固定在架体上。
内部为满堂的脚手架,暖棚的搭设一般利用2步架体（3。6m），模板下口与脚手架步距相差不远的利用脚手架步距的平台封闭,在脚手架的平台上铺设保温帆布,防火面向上，并与筒壁已经成型上一层的混凝土使用水泥钉和木制压条进行连接，保证暖棚的下口密闭。如模板下口与脚手架步距平台相差甚远，则在模板下500mm左右使用2m钢管伸到墙边另行搭设一个简易平台铺设帆布作为保温层。
暖棚的上口使用脚手架钢管将爬模架体和内部的脚手架钢管连接在一起，铺设跳板后再铺设塑料薄膜和保温毯,并压上跳板固定，使用铁丝、麻绳竖向加固。上口选择爬模平台的第4层,这样可以减少平台搭设的工作量.由于2＃井混凝土内部的钢柱高于爬模架体，因此暖棚在钢柱位置的缝隙采用电热毯或棉被进行包裹。使用电热毯包裹即封堵了缝隙又可以对钢柱进行热量补偿。但由于使用电热毯电线的布置工作量较大，因此暖棚内钢柱的温度大于0℃时不选择此法.
暖棚的排气孔和散热孔预留在上部，热空气向上传导，上部散热较快。暖棚的进出口均设计为木门内外包裹保温毯或棉被，专人看管.
暖棚的空间不宜过大，以适宜人员操作为原则尽量做小，否则空间过大，与外界冷空气接触面积较大，容易造成热量损失过快,温度上升缓慢及风荷载较大等问题。暖棚的空间大小也是暖风机功率和数量选用的重要标准。
暖棚需搭设严实，接头封闭，加固到位,防止兜风。暖棚搭设完成需要进行日常的检查和维护，对于缝隙要进行及时的封堵，人员出入口要设置专人监护。内外架的暖棚设置每层每间隔5m放置一套灭火器，每层平台上设置消防用水一桶,每层配备一名安全人员巡检。
回想暖棚的设计和搭设过程，我们曾讨论过多种搭设方式;开始我们考虑使用木条将帆布制作成为1m*2m模块状然后进行拼装.但加固和与爬模架体的连接比较困难，制作周期较长，且暖棚部分形状不规则,需要制作异型模模块;最终方案中我们选择使用2m＊6m整块帆布，使用铁丝连接、麻绳加固。在冬期施工结束的总结讨论会上,大家提出可以使用100mm厚的金属夹心板使用铆钉固定在爬模的架体上，类似彩板房的施工方法,等于在爬模的架体上做一个小彩板房，利用爬模的架体结构作为彩板的结构，四个转角的地方制作成为可拆卸的模块，每次爬模爬升时，拆除四个转角的彩板，爬升结束安装固定。金属夹心板单位面积重量和30mm厚的加厚帆布相当，自重和风荷载与帆布保温基本相同，且经过爬模生产厂家的验算确认。这样每次爬模爬升只需要拆除四个转角的部分彩板，工作量减少，整体观感良好，且能够有效的抗风，在以后的施工中，我们会采取这样的施工方式。
2#井暖棚见图1、2
图1
图2
5。2。2暖风机的布置
由于2#井塔的墙体将暖棚分隔为内外两部分，外墙架体上的暖棚暖风机使用4台MASTER（德国制造）型柴油暖风机，额定功率为220KW,,内墙脚手架暖棚使用2台BV470E型柴油暖风机（额定输出功率为150KW）和10台30KW的电暖风机。,暖风机数量根据暖棚的大小及暖棚在单位时间内耗热量来确定。现场使用的暖风机照片
图5。2。2-1 图5.2。2-2

BV690F BV470E
暖棚在单位时间内的耗热量按照下列公式计算：
式中:为暖棚的总耗热量(）
为通过围护结构各部位的散热量之和()
为由通风换气引起的热量损失（)
为围护结构的总面积(）
为围护结构的传热系数()，可由查施工手册得
为棚内温度
为室外温度
为暖棚体积
为暖棚内换气次数，按照2次计
为空气比热容，取1
为空气表观密度，取1.37
暖棚热量计算
外墙爬模架暖棚A1=21*8*2+（25+4.8)*8*2+（21+25+4。8）＊2*3＊2=1422.4m2
查表可知30mm帆布覆盖，围护结构的传热系数K=3。6；
按照现场要求,要保证棚内温度≥10℃；按照15℃考虑，Tb=15℃；
按照现场实际情况，1月份室外温度按照—35℃;
暖棚体积V=（21+25+4.8)*8＊2=812。8m3；
其他按照正常取值。
经计算得Q1=1422。4*3.6*50=256032W；
Q2=812。8＊2＊1＊1.37＊50/3.6=30931。56W
故暖棚每小时的总耗热量Q=286963W≈287KW。
使用功率为220KW的柴油加热器4台，则每小时理论供应热量为880KW,考虑通风管的热量损失，供热效率为50%，为440KW.可以满足暖棚供热要求。
内墙脚手架内暖棚A2=5。4*18＊2+22＊5.4＊2+（18+22）＊2＊2＊2=752m2
查表可知30mm帆布覆盖，围护结构的传热系数K=3.6；
按照现场要求,要保证棚内温度≥10℃；按照15℃考虑，Tb=15℃;
按照现场实际情况，1月份室外温度按照-35℃；
暖棚体积V=(18+22)*5。4*2=432m3；
其他按照正常取值.
经计算得Q1=752＊3。6*50=135360W；
Q2=432*2*1*1.37＊50/3.6=16440W
故暖棚每小时的总耗热量Q=151800W≈152KW。
内架暖棚使用功率为150KW的柴油加热器2台，30KW的电加热器10台，则每小时理论供应热量为600KW,考虑通风管的热量损失，供热效率为50%，为300KW。可以满足暖棚供热要求.
BV690F型柴油加热器是通过风管送风，风管过长热量损失较大；且柴油暖风机的油箱属于外置油箱，油箱满油的自重大于4吨，为保证爬模架体的安全，我们没有将柴油暖风机及油箱放在爬模架体上.为使风管的热量损失降至最小，方案考虑在2#井外侧四面墙体搭设独立的井架作为暖风机的支撑平台，脚手架平台高度与爬模上暖棚高度一致，随着爬模爬升而升高；暖风管每根长15m，暴露在空气中的暖风管的长度小于2m ,且使用了棉被包裹。其余13m布置在暖棚内部，有效的减小了热量损失.外架的4台暖风机每面布置一台。
油箱支撑用脚手架需编制专项施工方案,支撑平面见图5.2。2.-3
图5.2.2.-3

图5.2.2.-4

内架暖棚使用的暖风机体积较小，两台BV470E柴油暖风机体积较小，且自带油箱；电加热器体积较小，可以放在脚手架平台上，因此内架暖风机我们按照每面4台暖风机进行布置；两台柴油暖风机放置在北侧。电暖风机和两台BV470E的柴油暖风机没有风管，直接由风口加热，风口处温度较高，施工是避免热风口对着模板或其他易燃物.
每台暖风机附近放置灭火器一台,暖风机安排专业电工进行每日的检查和维护。
施工时，现场另备用2台220KW的柴油暖风机和10台30KW的电暖风机。根据暖棚内温度情况适时选择增减暖风机。
5。2。3暖棚内的预热和钢结构的热补偿
一般来说，暖棚搭设完成，暖风机就位即开始预热，预热时间为24小时；按照现场冬期施工标准,混凝土浇筑前，要保证钢筋、模板、温度高于5℃。型钢混凝土的内部钢结构可看作为大型的预埋件，温度需大于5℃（美国标准ACI 306。1要求大于0℃）.由于部分钢柱高出了暖棚,在外界温度极低，持续预热12小时,钢柱温度仍无法上升至0℃时,我们使用两种方式对钢柱进行热量补偿，一种是将暖风机的风管对着钢柱加热,使钢柱温度迅速升温;这种方式如仍不能使钢柱的温度大于5℃，我们便使用电热毯和电伴热线包裹在露出暖棚钢柱的根部,通过电热毯和电伴热线使钢柱的局部温度迅速升至20℃以上，持续供热保证浇筑到混凝土内钢柱的温度大于5℃。
2#井周圈共有25根钢柱,热补偿的工作量较大。在冬季施工中，一般将暖风管对着钢柱加热可以满足需要，只有一次外界温度低于-35℃时采取了电热毯结合电伴热进行热补偿。
自开始预热即开始测温，混凝土浇筑前测温的频率是2小时；暖棚内温度检测使用悬挂式电子测温仪器，钢筋模板钢柱测温使用红外线电子测温仪.
图5。2。2.-5
5。2.4混凝土浇筑前的准备
混凝土浇筑前，需在地泵的泵管上布置电伴热线，并用岩棉管或棉被包裹。方案原考虑使用岩棉管包裹，后因泵管需经常拆卸，实际施工时我们使用棉被将泵管及伴热线进行包裹，混凝土浇筑前需先浇筑40℃的热水，热水的目的是湿润泵管,然后再浇筑25℃的砂浆。混凝土浇筑前，在暖棚内先使用热水喷洒在施工缝的位置及模板表面。
每次浇筑混凝土前，在2#井每面墙体模板内埋设2根测温导线，用来测量混凝土内部温度。
5.2。5混凝土的浇筑
OT现场使用的混凝土由业主搅拌站集中搅拌的混凝土，现场进入冬季施工后，业主统一下发了冬季施工的要求,要求搅拌站通过对骨料储存区域加热，对骨料采取红外线加热，采用热水搅拌,使用加气混凝土配合比等措施来进行冬期施工，并对混凝土的运输罐车进行包裹保温；保证能按照订单的要求提供合适卸料温度的混凝土。2#井的壁厚1m,按照ACI 306标准,-18℃以下入模温度不低于16℃.因此我们混凝土订单要求混凝土卸料温度为20℃.OT现场搅拌站提供的冬期施工混凝土配合比没有添加防冻剂,而是采取加气处理，加气量为5±1.5%.混凝土进入现场后，我们配合现场试验室人员逐车做温度测试、加气量测试和坍落度测试。对不符合要求的混凝土立即退回。
混凝土浇筑过程，暖棚内温度不低于15℃,冬期混凝土的振捣与常规施工相同。混凝土浇筑过程按照50m3三组的标准留置标准养护试块，标养试块制作完成后，放置在现场恒温试验箱内。并制作1~12天的同条件养护试块，试块制作完成后放在暖棚内进行同条件养护.
5.2。6 蓄热养护，温度检测及强度检测
混凝土浇筑完成后，墙体侧面的模板温度保持在5℃以上，混凝土的表面使用塑料薄膜进行覆盖来锁住水分,然后使用棉被及保温帆布覆盖进行保温.暖棚内准备足量的水，部分钢筋位置和钢柱附近混凝土及不易覆盖的混凝土专人洒水，保证混凝土表面的湿润。
混凝土浇筑过程开始持续测温，混凝土浇筑完成后需要检测暖棚内温度、湿度，混凝土表面温度和混凝土的内部温度，混凝土的表面温度使用红外线测温仪检测塑料薄膜下蓄热的混凝土表面温度，混凝土内部温度使用JDC—2建筑电子测温仪通过埋设的测温导线进行检测。混凝土浇筑完成后的温度检测频率为2小时一次，24小时不间断检测。
表5.2。6 监 测 项 目 汇 总 表
序号
监 测 项 目
监 测 仪 器
测量范围
监 测 目 的
1
室外环境温度
AR807电子温度、湿度仪
—50~60℃
通过检测调整加热器的数量或对混凝土进行加湿处理
2
暖棚内环境温度
3
暖棚内湿度
4
混凝土内部温度
JDC—2建筑电子测温仪
-30℃～130℃
通过预埋测温导线检测混凝土内部温度
5
混凝土表面温度
红外线电子测温仪
—50℃~180℃

混凝土浇筑前温度检测，混凝土温差的控制
6
钢筋模板内部钢结构温度

按照ACI306-90—2002(美国混凝土标准）混凝土浇筑完成后的温度控制有三点,一是控制暖棚内温度不大于20℃，二是控制混凝土内外温差不大于25℃，三是准备拆除暖棚时,24小时混凝土表面的温度下降不大于17℃;
一般来说,混凝土浇筑后前三天水泥产生的水化热较大,混凝土内部温度较高,C40混凝土可达60℃及以上，且水化热的逐步释放暖棚内的温度逐渐升高，这时候既要控制暖棚内的环境温度不大于20℃，还要控制混凝土内外温差不大于25℃。这时候，一旦环境温度过高，我们采取掀开部分暖棚进行散热，同时增加混凝土表面的覆盖厚度，并将部分暖风机的风管移动至模板附近。这样既可以控制暖棚内整体温度，又可以提供混凝土的表面温度从而控制混凝土的内外温差。
按照JGJ104—1997（建筑工程冬期施工规程）和JGJ104-2009(征求意见稿）中关于没有掺加防冻剂混凝土抗冻临界强度的界定，应为混凝土设计强度的40%，本工程混凝土设计强度为C35,实际浇筑C40。混凝土的抗冻临界强度为14MPa，由于2＃井爬模施工要求混凝土强度大于15MPa方可进行爬升；考虑混凝土严寒下后期的强度增加较为缓慢，现场确定混凝土强度达到设计强度的75％（26。3MPa)方可开始拆除模板及逐步拆除暖棚.
因此，通过1～12天每天两组同条件试块试压及现场每天的混凝土回弹记录,当混凝土强度大于26。3Mpa时，开始停止逐步供暖并逐步拆除暖棚，这时候的温度检测继续进行，保证24小时内混凝土表面的温度降底不大于17℃。一般混凝土浇筑3天后，开始逐步停止供暖，混凝土强度大于设计强度的75％时，逐步拆除暖棚。如温度骤降，则还要继续供暖
每日的混凝土温度记录，使用EXCAL表格制作成为温度曲线，报送业主及PMC的质量管理人员。
5。3劳动力组织（见表5。3）。
表5。3 每层混凝土施工劳动力组织情况表
序号
单项工程
所需人数
备注
1
安全管理人员
2

2
质量管理人员
4
固定测温2人
3
暖棚搭设
40

4
暖风机脚手架搭设
25

5
暖风机及风管布置
20

6
泵管电伴热及保温
5

7
混凝土浇筑
35

8
混凝土覆盖及养护
5

9
暖棚拆除
30

6。材料与设备
采用的机具设备见表6.
表6 机 具 设 备 表
序号
设备名称
设备型号
设备性能
单位
数量
用途
1
柴油暖风机
BV690F
220KW
台
6
爬模外架暖棚供热
2
柴油暖风机
BV470E
150KW
台
2
内脚手架暖棚供热
3
电暖风机
HBO-DR-3380—PF—807-2。2
30KW
台
12
内脚手架暖棚供热
4
帕金斯发电机
HCI444FC
300KW
台
4
电源
5
电伴热导线
RDPQ-J—30
30W/M
m
1000
泵管伴热，钢柱热补偿
6
保温帆布
30mm厚
保温
M2
6000
暖棚封闭材料
7
塑料薄膜
0.2mm厚
防止热量散失
M2
6000
暖棚内衬材料，混凝土表面覆盖
8
棉被

床
400
暖棚缝隙封堵,混凝土表面覆盖
9
灭火器
干粉、泡沫

个
100

10
电加热热水器
J0—6C
45L
台
4
地泵泵管湿润
7。质量控制
7.1工程质量控制标准
7.1。1施工质量执行JGJ104-199《建筑工程冬期施工规程》，JGJ104—2009（征求意见稿）及ACI306-2002(美国混凝土标准）、GB50204《混凝土结构工程施工质量验收规范》
7。2 质量保证措施
7.2。1 混凝土测温贯穿暖棚搭设、混凝土浇筑、混凝土养护、暖棚拆除；其中混凝土浇筑及养护测温频率为2小时，其他时段测温频率为4小时，并形成温度曲线；专人24小时测温，交接班落实交接记录.
7.2.2 严格控制混凝土养护期间内外温差，内外温差〉20℃开始采取增加表面覆盖层,移动暖风机风管使靠近模板;
7.2.3 环境湿度和混凝土表面湿度检测，混凝土表面覆盖的塑料薄膜应贴在混凝土表面；局部钢筋密集裸露在暖棚内的混凝土表面持续喷洒热水进行养护，保证混凝土表面湿润；
7。2。4 混凝土测温导线的埋设,每层混凝土(3。2m）浇筑埋设8根，其中2m长4根,1m长4根,导线外露150mm。
7。2。5 制作1～12天同条件试块，试块放在2#井筒壁浇筑完的混凝土上；每天取样送检；根据同条件试块的实验结果来决定拆模时间和拆除暖棚时间；
7.2。6 2#井壁厚1m,属于大体积混凝土，为有效的防止温度裂缝；将延缓拆模时间,混凝土强度达到设计强度的50%,混凝土内外温差小于25℃时方可进行模板拆除；
7。2。7 混凝土强度达到设计强度的75%时方可逐步拆除暖棚;暖棚拆除时保证24小时混凝土表面温度下降值不大于17℃。
8.安全措施
8。1落实冬期施工组织机构,执行安全生产责任制,明确各级人员的职责；冬期施工前召开全员参与的安全交底会，使参与施工的全体人员了解施工程序；现场组成以安全部牵头,管理人员和班组兼职安全员以及现场安全用电负责人参加的安全生产管理网络,抓好冬期施工的安全生产。
8.2 对严寒季节高空混凝土施工的安全风险进行评估，确定各类风险的等级并制定相应的预防措施;
8。3对现场施工用电进行设计计算；对暖风机油箱承载脚手架进行设计计算;编制各类相关的专项施工方案；
8.4落实严寒施工防火、防滑、防冻的物资,并有效的用于现场。
8。5 所有参与冬期施工的人员配发冬期专用PPE,进入施工现场正确佩带防寒PPE，高空作业必须100%系挂安全带；
8.6暖棚内每层设置不少于10个灭火器,并设置消防用水;每层设置专职安全员、专职质量管理人员；
8.7暖棚内严禁抽烟;
8.8暖棚的通风口和人员出入口专人看护，定期对暖棚内进行气体监测.
9。环保措施
9。1根据OT现场要求，成立了以项目经理为领导、安全部、施工部为主要负责的环保组织结构；接受业主及PMC的监督；
9.2施工区域合理布置、休息室、吸烟室做到标牌清楚、齐全，各种标识醒目，施工场地整洁文明。
9。3燃油由业主油罐车运送至现场，设置专门加油区域，加油区域浇筑100mm厚混凝土垫层并设置围堰，垫层上铺设塑料薄膜。每次加油将油箱吊至加油区；防止油箱油渗漏污染土地;
9。4安排暖风机厂家人员到现场；对维修钳工和暖风机看护人员进行培训；每日安排维修人员进行日常检查和维护，保证油料燃烧充分；
10。效益分析
10。1本工法适应业主工期要求，在严寒气候条件下成功的开展了冬期混凝土的施工;质量、安全完全受控;
10。2 本工程冬期施工和业主签订了附加合同，业主按照2007年加拿大REDPATH公司冬期施工混凝土的费用标准进行支付，效益可观；取得了良好的经济效益。
10。3 2011年3月，蒙古国家建筑检测机构对本工程冬期施工混凝土进行强度回弹检测，2#井冬期施工的混凝土质量全部合格,得到了业主和蒙古政府人员的好评；取得了良好的社会效益。
11。应用实例
2＃井7.2m~10。6m层混凝土浇筑
11。1工程概况
2＃井7.2m～10.6m层计划于2011年1月11日浇筑混凝土；届时，2#井周圈回填土填至-2m，型钢混凝土的钢结构已经安装至17m高，内部搭设满堂脚手架至20m高。
11.2混凝土浇筑前准备
暖棚搭设时间为1月7日~1月9日，，暖棚搭设使用30mm厚帆布结合塑料薄膜；暖棚搭设后经施工和安全人员联合检查验收.
外墙设置BV690F型柴油暖风机5台,北侧设置了2台,其余3面各设置1台；暖风机和油箱脚手架支撑经PMC安全部门检查验收合格后，方将暖风机和油箱吊至平台上。
内架设置BV470E暖风机2台，30KW电暖风机10台；其中两台BV470E暖风机放置在北侧;（考虑冬季北风及人员出入口设置在北侧)。1月10日开始进行预热；供暖12小时后钢筋、模板、内部钢结构温度均达到5℃以上，同时混凝土输送泵管电伴热及保温完成,测温导线埋设完成，技术人员检查了暖棚、暖风机及温度后填写冬期混凝土施工检查单,并报PMC人员检查验收；PMC人员检查验收通过，签署混凝土订单。混凝土订单要求混凝土卸料温度为20℃，坍落度为160mm~180mm，加气量为5±1.5%。
11。3混凝土的浇筑
本层混凝土共284m3，混凝土浇筑与1月11日上午9点开始浇筑;届时,室外温度为—24℃,暖棚内温度为14℃;混凝土浇筑前两台60型地泵分别注入了1m3 40℃的热水和1m3 25℃的砂浆。浇筑过程逐车对混凝土的温度、坍落度、加气含量进行测试，经测试混凝土入模温度在16～23℃之间，坍落度在140～175mm之间，加气含量在3.6～6。4之间；混凝土浇筑过程顺利，于1月11日6点浇筑完成。混凝土浇筑期间，留置了3、7、28、56天的标准养护试块；同时留置了1~12天的同条件试块，计划每天试压两组。
11。4混凝土的养护与温度检测
混凝土浇筑完成后，在混凝土表面铺设塑料薄膜,并铺设加厚帆布进行蓄热养护。混凝土养护期间，安排8人24小时轮班看护暖风机，4人24小时轮班测温及洒水养护。同时技术人员1人负责混凝土同条件试块的送检.
经检测，混凝土养护期间室外环境温度最低位—34℃,暖棚内温度最高为21。5℃.混凝土内部温度最高为1月12日1:30，内部温度为68℃，届时室外环境温度为—27℃，暖棚内温度为18。4℃,混凝土表面（塑料薄膜下)温度为44℃,混凝土内外温差为24℃，此时，我们采取了在混凝土表面上增加一层棉被并将暖风管移至模板附近，随之,混凝土的内部温度逐渐呈现下降趋势，混凝土的表面温度保持，有轻微下降趋势。温差控制在20℃上下。温度曲线如下：
图11-1

由于暖棚内温度较高，混凝土养护得当，混凝土强度增长较快.同条件试块试压报告结果分别为
表11 图11-2

龄期
平均强度（MPa）
1d
20.38
2d
26.4
3d
31.98
4d
35.85
5d
36.93
6d
36.98
7d
37.9
8d
38.4
9d
39.6
10d
41
11d
41.5
12d
42.4

技术人员将温度曲线和强度报告报送PMC质量部,PMC质量部组织工程师讨论，2天的同条件试块强度已经达到设计强度的75％，理论上可以进行拆模和拆除暖棚，由于前3天混凝土内部温度较高，虽然温差控制在25℃，但一旦模板拆除或暖棚，温度应力失去模板的约束可能会出现温度裂缝。因此建议我们4天后开始陆续关闭部分暖风机，使混凝土表面温度缓慢下降;并密实关注温度下降值,一旦温度下降较快，则重新开启部分暖风机.1月15日拆除模板，现场采取回弹仪对混凝土的强度进行检测，检测平均强度为34MPa，基本与同条件试块数值吻合。1月16日，经过缓慢降温，混凝土的内部温度降低至27℃左右，开始停止供暖。此时外界环境温度为-25℃,暖棚内温度为5摄氏度，混凝土表面温度在10℃.1月17日,开始拆除暖棚.继续施工下层混凝土.
该层混凝土的施工，经历了-36℃的严寒温度,从暖棚搭设到暖棚拆除共持续9天，浇筑混凝土284m3,混凝土施工环境温度动态监测，减小了施工风险，整个施工过程安全、质量受控，达到了预期的目标，有效证明了该工法的可行性。
冬季施工混凝土施工检查单Winter concreting checklist for Headframe
混凝土浇注部位：Concrete placing location:7.2～10.6m wall of headframe
序号
No。
描述/检查项
Description/check items
状态
Condition
TCC检查
TCC Check
PMC Supervisor
signature
PMC QC
signature
1
暖棚搭设
Insulation shed erection

2
加热器就位
Heater set up

3
备用加热器
Standby heater

4
地泵/泵车就位
Fixed pump/ pump truck set up

5
备用地泵/泵车
Standby fixed pump/ pump truck

6
发电机检查
Motor inspection

7
振动棒等检查
Inspection of vibrating rod， etc.

8
地泵棚及泵管预热
Preheat fixed pump shed and pump pipe

9
混凝土浇注部位暖棚预热
Preheat insulation shed around concrete placing location

10
暖棚内含氧量检测
Oxygen content test inside insulation shed

11
钢筋温度
Rebar temperature

12
同意混凝土浇注
Approve for concrete placing

13
同条件试块制作
Fabricate test cube (under same conditions)

14
同条件试块试验≥12Mpa,同意拆模
Test cube≥12Mpa,approve for formwork removal

15
同条件试块试验≥17。5Mpa，同意爬升
Test cube ≥17。5Mpa，approve for climbing