冬季施工技術(shù)總結(jié)

余愛林

摘要：文章根據(jù)遼寧某核電站冬季施工的相關(guān)試驗和施工經(jīng)驗，從大型工程的冬季模板、混凝土的施工工藝入手，總結(jié)了日平均氣溫在-5℃以上時冬季施工怎么做、如何做好。

關(guān)鍵詞：模板混凝土；冬季施工；測穩(wěn)養(yǎng)護(hù)

中圖分類號：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）23-0054-03

遼寧地區(qū)每年從11月下旬到3月上旬，日平均氣溫在5℃以下，影響建筑施工，本文從施工工藝方面入手，談?wù)剼鉁卦?5℃時的冬季施工的方法。

1 模板

1.1 墻體保溫模板制作

冬期施工墻體模板采用原DOKA直墻模板體系，在模數(shù)不足處采用自制異型模板補充，由于DOKA模板次龍骨采用木工字梁，間距250～300mm，保溫效果較好。模板保溫可考慮直接在DOKA定型模板的木工字梁之間填塞保溫材料。冬期混凝土養(yǎng)護(hù)過程熱工計算結(jié)果，養(yǎng)護(hù)期間當(dāng)采用2層50mm厚玻璃棉被，能滿足混凝土蓄熱養(yǎng)護(hù)至0℃時其強度可達(dá)到或超過受凍臨界強度的要求?？紤]冬期模板晚拆，可將模板等同視作養(yǎng)護(hù)層時，填塞層保溫材料采用2層50mm厚的玻璃棉氈被，完全滿足保溫效果。由于擠塑聚苯板的導(dǎo)熱系數(shù)小于玻璃棉氈被，可等同填塞一層50mm厚的擠塑聚苯板，同時異型模板也按照此種方式進(jìn)行。冬期墻體保溫模板可在模板支設(shè)好后再填充保溫材料，如外界氣溫環(huán)境發(fā)生變化，保溫層材料填塞層數(shù)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場混凝土測溫情況增加。

1.2 樓板保溫模板制作

樓板模板主、次龍骨采用卓良H20木工字梁。樓板冬期施工時，按下列方法施工，即主次龍骨鋪設(shè)好后，先在主龍骨上次龍骨間鋪填2層50mm厚擠塑聚苯泡沫板，其上再填塞1層50mm厚玻璃棉被。

1.3 柱保溫模板制作

柱模板在次龍骨間填塞2層50mm厚玻璃棉被后，再用小木條和龍骨木方釘連將填充玻璃棉被壓緊。

1.4 模板拆模

冬期施工中，當(dāng)模板不需要周轉(zhuǎn)時，待混凝土達(dá)到設(shè)計強度后并且混凝土與環(huán)境溫差不大于15℃時拆除。

當(dāng)墻體模板需要周轉(zhuǎn)時，模板拆除應(yīng)在混凝土達(dá)到受凍臨界強度，同時保證混凝土與環(huán)境的溫差不應(yīng)大于15℃時進(jìn)行。墻體拆模時，對于達(dá)到受凍臨界強度后混凝土溫度降低到0℃時，由于較高的強度加上表面凍結(jié)張力，拆除困難的大模板，可先松動穿墻螺栓，使大模板稍微離開混凝土面后再合上（擰緊穿墻螺栓），待混凝土與環(huán)境的溫差小于15℃后再拆除。

樓板底模拆除應(yīng)待混凝土強度達(dá)到100%設(shè)計強度并且混凝土與環(huán)境溫差不大于15℃時進(jìn)行。側(cè)模的拆除條件與墻體模板拆除條件相同。

混凝土的強度由同周期、同條件養(yǎng)護(hù)試塊試壓結(jié)果確定。模板拆除一般以緩拆為宜，在氣溫較低時，當(dāng)預(yù)計拆模時若混凝土表面降溫可能超過6℃～9℃時，應(yīng)推遲拆模時間。

拆模應(yīng)安排在白天晴好天氣條件下進(jìn)行，拆模后及時用塑料薄膜加玻璃棉氈被進(jìn)行覆蓋保溫養(yǎng)護(hù)，模板拆除和保溫覆蓋應(yīng)同時進(jìn)行。

2 混凝土

2.1 冬期混凝土生產(chǎn)

經(jīng)計算外界環(huán)境溫度-5℃情況下，如出機在15℃以上，入模溫度能保證在10℃以上。

冬期攪拌站接到混凝土訂貨單后，核對配合比后提前啟動攪拌站骨料倉內(nèi)供暖設(shè)施，使骨料倉內(nèi)環(huán)境溫度達(dá)到+5℃以上。混凝土生產(chǎn)必須采用熱水?dāng)嚢?，蒸汽鍋爐在開機前半小時開始工作，攪拌前給攪拌機放入200～300kg熱水?dāng)嚢?，對攪拌機進(jìn)行預(yù)熱。啟動蒸汽鍋爐利用汽水熱交換器生產(chǎn)熱水，熱水溫度以65℃左右為宜。熱水?dāng)嚢璧幕炷列璞ＷC出機溫度大于+15℃以上。

混凝土攪拌時要按照合理的投料順序，使混凝土獲得良好的和易性和使拌合物溫度均勻，有利于強度發(fā)展。其投料順序為先投入骨料，干拌均勻再投入加熱的水，等攪拌一定時間后，再投入水泥、摻合料和外加劑，拌合均勻。注意攪拌時要絕對避免水泥過熱而出現(xiàn)假凝現(xiàn)象?；炷恋臄嚢钑r間根據(jù)試驗確定，以使混凝土獲得良好的和易性為宜。

2.2 冬期混凝土運輸

為了減少運輸過程混凝土熱量損失，混凝土攪制好后，及時運到澆灌地點，運輸速度要快，運輸距離要短，倒運次數(shù)要少。運輸過程中，應(yīng)加強現(xiàn)場與攪拌站的聯(lián)系，縮短混凝土運輸車在現(xiàn)場等待的時間，除試驗室取樣測溫和做坍落度外，運輸車不得在中途任意停留，運輸線路應(yīng)按指定的路線。如果混凝土從運輸?shù)綕仓^程中發(fā)生凍結(jié)現(xiàn)象時，必須將其報廢。

混凝土運輸?shù)綕仓F(xiàn)場后應(yīng)安排專人測量溫度，并留意對比混凝土從出機到運輸至澆筑現(xiàn)場熱量損失值，如損失過大，不能保證入模溫度大于10℃，則必須采取保溫加強措施，具體措施可以在攪拌罐車運輸過程再套裝一層玻璃棉氈外套罩。

2.3 冬期混凝土澆筑

應(yīng)保證出機溫度在15℃以上，入模溫度在10℃以上，方允許混凝土澆筑。砼澆筑宜選擇在氣溫較高點白晝時間段（上午9∶00～下午3∶00）。

2.3.1 澆筑前。澆筑前，密切關(guān)注天氣預(yù)報，隨時掌握天氣變化和寒潮大風(fēng)警報，盡量選擇氣溫較高時間段澆筑砼，避免雨雪和大風(fēng)天氣澆筑混凝土。

2.3.2 澆筑過程中。冬期混凝土澆筑應(yīng)保證足夠的泵送能力，保證混凝土第一時間最快澆筑入模，混凝土出機后，宜在30min內(nèi)盡快泵送完畢，減少混凝土的熱量損失?；炷翝仓^程，安排專人量測入模溫度，確保入模溫度不低于10℃。

2.3.3 澆筑后。在混凝土澆筑完畢后，對與之有關(guān)的機具進(jìn)行清理退場，做到工完場清。為防止混凝土受凍，澆筑完成一次壓面后立即覆蓋一層塑料薄膜和保溫材料，塑料薄膜和混凝土面層應(yīng)用鋼管或木方隔墊，防止混凝土面直接接觸薄膜影響外觀質(zhì)量。初凝前局部揭開保溫層，二次壓面完成一塊即覆蓋一塊。

3 冬期混凝土測溫

3.1 混凝土施工測溫點設(shè)置要求

冬期混凝土施工所有結(jié)構(gòu)均必須按規(guī)定埋設(shè)測溫探頭。大體積混凝土筏基及樓板對每一施工段的測溫點布置三組，分別布置在被測結(jié)構(gòu)的中部、距邊100mm處及這兩組測溫點之間中部，每組有上、中、下三個測溫點：一個測溫點距底部表面100mm，一個測溫點距砼上表面100mm，一個測溫點在混凝土垂直面1/2處。另在保溫層下，混凝土表面放置測溫探頭。

墻體和梁柱測溫可分兩個階段實施：第一階段是冬期首次墻、梁、柱施工的前5～6段，測溫點布置按每一施工段布置3個，一個布置在正中心部位，另兩個分別布置在距構(gòu)筑物端部50mm中間混凝土50mm深處，左右兩個對稱布置，一個在起始端底部上50mm處，一個在頂部下50mm處，三個測溫點布置呈對角線布置，另在保溫層下，混凝土上表面放置測溫探頭。第二階段是經(jīng)過第一階段取得相關(guān)經(jīng)驗數(shù)據(jù)后，墻體測溫點布置減少為兩個，取消中部測溫點埋設(shè)，保留兩對角線處測溫點和保溫層下的測溫點。梁和柱則按每段澆筑施工，選取一根柱或梁作為參考代表，埋設(shè)2個測溫點，一個在起始端底部上50mm處，一個在頂部下50mm處。

3.2 測溫實施

進(jìn)入冬期施工后，施工單位必須安排專人負(fù)責(zé)對環(huán)境大氣溫度進(jìn)行測量，并填寫測溫記錄表。

攪拌站在混凝土攪拌生產(chǎn)期間必須定期測量攪拌站攪拌環(huán)境溫度，測量頻率按照每班不少于4次執(zhí)行，包含各類原材料攪拌溫度。其中出機溫度由試驗室負(fù)責(zé)測量，按每小時測量一次，入模溫度由施工單位安排專人測量，按每罐車測量一次，測溫記錄應(yīng)隨同混凝土出貨單交至澆筑現(xiàn)場，供現(xiàn)場施工質(zhì)量控制。

施工單位養(yǎng)護(hù)測溫記錄應(yīng)在第一個測溫點混凝土澆筑完成后1小時后立即開始測溫，測溫頻率按每2小時一次，測溫時，將每組探頭的引出導(dǎo)線連接在測溫儀上，直接讀出數(shù)據(jù)，并填寫測溫記錄表。

冬期所有混凝土養(yǎng)護(hù)測溫均可按照水化熱的釋放情況，最初每2小時測溫一次，直到檢測出砼升溫達(dá)到最高值后，降溫階段內(nèi)每4小時測溫一次，當(dāng)留設(shè)的試塊經(jīng)試壓達(dá)到混凝土設(shè)計強度30%后，測溫頻率可以適當(dāng)放寬每白晝2次、晚間2次，養(yǎng)護(hù)期結(jié)束后測溫方可停止。測溫期間如遇氣溫變化應(yīng)加強測溫頻率。

4 冬期混凝土的養(yǎng)護(hù)

混凝土冬期施工主要采用蓄熱法養(yǎng)護(hù)?；炷翝仓Y(jié)束后應(yīng)立即覆蓋塑料薄膜和玻璃棉氈等保溫材料進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，并設(shè)置防風(fēng)設(shè)施，防止混凝土熱量過快的散失，在負(fù)溫情況下不得澆水養(yǎng)護(hù)。

采用熱風(fēng)保溫措施時，要注意保濕，防止混凝土表面失水。

4.1 養(yǎng)護(hù)材料

主要采用塑料薄膜和玻璃棉氈被進(jìn)行覆蓋。玻璃棉氈被可根據(jù)施工要求，定制成各種規(guī)格尺寸，便于鋪蓋施工。

4.2 養(yǎng)護(hù)方法

對筏基或樓板混凝土的養(yǎng)護(hù)以防風(fēng)保溫為主，澆筑完成一次壓面后立即覆蓋塑料薄膜和保溫材料防止砼本身的水份蒸發(fā)、散失，從而保證砼水化的順利進(jìn)行，并且在其上縱橫交錯覆蓋適宜厚度的玻璃棉氈被。筏基或樓板側(cè)面的混凝土垂直表面，待側(cè)模拆除后，即刻掛兩層塑料薄膜再掛一層玻璃棉氈被養(yǎng)護(hù)，注意塑料薄膜和玻璃棉氈被要將混凝土表面覆蓋嚴(yán)密和固定好。對樓層板的保溫覆蓋養(yǎng)護(hù)應(yīng)盡早進(jìn)行，在砼澆筑過程中每澆筑一塊混凝土經(jīng)整平壓面后即可進(jìn)行保溫層覆蓋，防止砼熱量過快散失。初凝前局部揭開保溫層進(jìn)行二次壓面。

對于墻體養(yǎng)護(hù)也應(yīng)以防風(fēng)保溫為主，墻體側(cè)面澆筑至養(yǎng)護(hù)保溫模板外側(cè)也應(yīng)加設(shè)玻璃棉氈保溫層，應(yīng)注意模板拆除之前的保溫，保溫模板拆除后立即用塑料薄膜+玻璃棉氈被覆蓋。墻體除側(cè)面利用保溫模板及玻璃棉氈被保溫外，頂部也需覆蓋保溫，對于陽角等容易受凍部位更要加強保溫。

在混凝土澆筑的早期，必須加強保溫養(yǎng)護(hù)措施。養(yǎng)護(hù)過程中應(yīng)準(zhǔn)備足夠數(shù)量的加熱設(shè)備，對監(jiān)測過程中發(fā)現(xiàn)的異常部位進(jìn)行加熱，以減少內(nèi)外溫差和應(yīng)力集中導(dǎo)致的拉應(yīng)力過大。

養(yǎng)護(hù)保溫材料均需用重物壓實，防止吹開。并視現(xiàn)場具體情況，結(jié)合測溫數(shù)據(jù)，決定是否需要增加保溫覆蓋層數(shù)和防風(fēng)防雨覆蓋。

如砼表面已干燥，需要補充養(yǎng)生水，則應(yīng)在白天氣溫較高的情況下（氣溫不低于5℃）少量灑水，保證砼表面濕潤即可。晚間氣溫較低時，應(yīng)增加覆蓋的保溫材料厚度。根據(jù)氣溫情況，也可采用養(yǎng)護(hù)劑進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

4.3 養(yǎng)護(hù)過程中的溫度控制

冬期混凝土的養(yǎng)護(hù)過程中，測溫數(shù)據(jù)是溫度控制的依據(jù)，由此決定混凝土的保溫養(yǎng)護(hù)時間和作為及時調(diào)整養(yǎng)護(hù)材料的覆蓋層數(shù)的依據(jù)，以控制溫差和降溫速率。

5 結(jié)語

該核電現(xiàn)場冬季施工以來，氣溫最低到-10℃左右，日平均氣溫基本在-5℃左右，現(xiàn)場未發(fā)生一起混凝土受凍現(xiàn)象，混凝土表面收縮裂縫也在正常范圍以內(nèi)。此次冬季施工，是中國核電站首次冬季施工，確保了該核電站的施工進(jìn)度，同時為今后東北地區(qū)核電站冬季施工積累了大量經(jīng)驗。但根據(jù)所做實驗發(fā)現(xiàn)，在大風(fēng)天氣，混凝土澆筑時，溫度下降很快，在外界氣溫低于-10℃、風(fēng)力大于6級時，混凝土在澆筑過程中就會凍結(jié)，故上述工藝只適合在日平均氣溫不低于-5℃、風(fēng)力不大于5級時實施。同時，上述工藝因為利用混凝土凝固時自身散發(fā)的溫度來抵消熱量散失，所以混凝土施工量小于10m3時不適用。

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