寒冷地区框架-剪力墙高层混凝土结构的冬季施工

李成福

（张家口市万方房地产开发总公司，河北 张家口075000）

1 引 言

张家口地处中国北方严寒地区，冬季寒冷而漫长.涉及到冬季施工及越冬维护问题，尤其是框架剪力墙结构混凝土工程的冬季施工问题比较复杂.张家口市教育大厦工程，主体结构15层.基础形式采用静压PHC管桩基础，主体结构形式为框架剪力墙结构.由于工期要求及技术方面的原因，本工程主体结构部分需要进行冬季施工、基础部分需要采取越冬维护措施.根据施工进度计划，本工程的部分剪力墙、梁、板的钢筋、模板、混凝土，室外回填土等项目为冬季施工项目.

2 主要施工部署

2.1 加强测温工作

在冬季施工全过程中，对冬季施工的起始日期的确定非常关键.按照《冬期施工手册》有关规定，进入冬季施工应急准备期，由冬季施工测温小组进行测温和记录，做好冬季施工混凝土试配工作.现场准备好冬季施工保温、加热器材以及冬季施工培训工作.

2.2 综合蓄热法

根据施工进度计划安排，本工程冬季施工项目主要为混凝土施工，持续时间较长.考虑到本工程施工现场狭小、工期比较紧的特点，为保证工程质量，混凝土掺入高效防冻早强剂，采用综合蓄热法进行养护.

综合蓄热法，就是掺外加剂的混凝土浇筑后，利用混凝土的初期温度及水泥水化热的热量，通过保温材料覆盖混凝土表面，混凝土内部积蓄热量，延缓混凝土冷却，使混凝土在其温度降到0℃或设计规定温度前达到预期要求强度的施工方法.在混凝土施工过程中，对混凝土搅拌用水进行加热.模板采用组合钢模板，必须保证混凝土入模后的温度及混凝土后期的强度，以利于拆模并保证混凝土浇筑质量.根据本工程特点、混凝土浇注完毕后，将本层外侧封闭，内部采用焦碳炉进行加热，使层内温度达到5℃以上.

3 各分项工程冬季施工措施

一般工程项目的冬季施工涉及基础工程，土方工程，砌体工程，钢筋工程，混凝土工程，屋面工程，抹灰工程，饰面工程等，下面就与混凝土工程相关的钢筋工程、模板工程等分项工程以及回填土的冬季施工，结合本工程实际采取的措施加以详细分析.

3.1 钢筋工程

本工程钢筋加工采用在加工场内统一配料、集中加工后用塔吊吊运至各施工部位进行绑扎.钢筋的连接，对于竖向钢筋直径Φ18及以上的钢筋采用电渣压力焊进行连接，其他型号钢筋采用绑扎连接.钢筋在现场进行绑扎前，清除钢筋及基底模板上的冰雪，避免对原材料本身温度造成影响.

3.2 模板工程

本工程剪力墙板模板采用组合钢模支撑体系，在冬季施工期间，拟采取以下措施避免模板施工对混凝土的不利影响.

模板工程施工时，投入足够的模板工，在保证施工质量的前提下，在最短时间内完成支模.模板采用组合钢模板，为保证混凝土入模后温度及混凝土的后期强度，采用在钢模板区格间填塞50mm厚挤塑苯板，并在模板外侧包30mm厚岩棉毡.顶板模板采用板底包50mm厚岩棉毡进行保温.在实际施工中，根据对墙体的测温记录，计算出混凝土的成熟度，再按回归方程f＝K（M-200）计算出对应的混凝土强度，同时通过同条件试块进行验证，确定拆模保温时间.考虑保温和强度增长因素，本工程冬季施工混凝土掺FDJ型早强型防冻泵送剂.根据产品说明书，在零下15℃情况下，14d混凝土强度分别达到标准养护混凝土强度的65-85%.拆模必须经同条件试块进行试验，达到拆模强度后，方可拆模.模板墙、板整体支模完毕后，在洞口及非剪力墙处搭设钢管架、上铺设五彩布，进行外围护.

3.3 混凝土工程

本工程剪力墙、顶板混凝土施工季节为冬季，为保证工程质量，采用综合蓄热法养护.保证混凝土出料温度在15℃以上，混凝土入模前温度大于8℃，入模后温度大于5℃.

选择适当的原材料.水泥采用高标号的42.5R早强型水泥，并将水泥储存在暖棚内.现场蓄水池采用电热棒加热，以保证搅拌用的水温度在70℃.砂、石必须清洁，不得含有冰雪和冻块.砂、石料场搭建防风雪的围护棚，同时采用远红外线辐射对砂、石进行加热.选用性能稳定的FDJ减水早强型防冻泵送剂；掺合料选用活性高、有利于强度增长的Ⅱ级磨细粉煤灰.主要原材料均经过见证取样复试合格后使用.

要特别注意混凝土在输送及浇筑时的热量损失.为减少混凝土拌和物从出罐输送到浇筑地点过程中的倒运次数，本工程现场设置混凝土搅拌站，采用输送泵一次输送到位.正式施工前，对泵管用50 mm岩棉管进行保温处理以尽量减少热量损失.

混凝土浇筑前做好钢筋工程的隐蔽验收，以保证结构尺寸准确，钢筋及预埋件位置正确.浇筑前用热风机清除模板和钢筋上的积雪和污垢.混凝土浇筑时，尽量不留施工缝，因技术或组织上的原因不能连续浇筑时，如果停顿时间有可能超过混凝土的初凝时间，则将施工缝留设在结构剪力较小、且便于施工的部位.在施工缝处继续浇筑混凝土时，先清除水泥薄膜和松动石子，将表面湿润用温水冲洗干净，并使接缝处原混凝土温度高于其它部位2℃，然后铺抹水泥浆或与混凝土成分相同的砂浆一层，继续浇筑.采用快速机械振捣，浇筑前做好必要的准备工作，包括模板、钢筋和预埋件的检查、清除冰雪冻块，浇筑时对所用脚手架、马道的搭设和防滑措施、振捣机具的准备等进行检查.

混凝土浇筑完成后，要及时对混凝土进行养护.混凝土采用综合蓄热法进行养护.用防冻剂和蓄热保温材料相结合，以覆盖为主，充分利用水泥的水化热，减少混凝土热量损失.剪力墙及结构梁、板混凝土浇筑完毕后立即用塑料布进行覆盖，上铺设草袋子或者棉被，保证温度控制在5℃以上.结构柱混凝土浇筑完毕后，采用塑料布包裹，外围毛毡一道.

特别要做好混凝土试块的留置工作.除按照正常规定制作标准养护试块、结构实体试块及拆模强度试块外，需另行增设两组与结构进行同条件养护，一组用以检验混凝土受冻前的强度，一组用以检验转入常温标准养护28d的强度.

严格进行混凝土的测温工作.按规定做好测温孔的设置工作.施工前绘制好测温孔布置图，根据布置图进行测温孔的预埋，并将全部测温孔编号.梁测温孔垂直插入留置，每3m长设置一个测温孔，且每跨至少2个测温孔，孔深为1／3～1／2梁宽.楼板按每15m2设一个测温孔，且每间至少设一个测温孔，孔深为1／2板厚.测温过程中，如发现混凝土内外温差超过20℃时，及时用保温材料对混凝土表面进行保温覆盖，以增加混凝土表面温度，降低混凝土构件内外温差，防止混凝土产生温度应力裂缝.剪力墙每块墙单面设3个测温孔，对角线布置，上下测温孔距边缘300-500mm，孔深100mm.所有测温孔均在混凝土浇筑前进行预埋.

采用玻璃液体温度计进行测温.测温人员工作前，检查所需工具是否齐全，夜间测温备好手电筒.测温时，按照测温孔编号顺序依次进行，温度计插入测温孔后，温度计与孔四周用保温海绵塞住，留置在孔内3～5min，然后迅速从孔中取出，使温度计与视线成水平，仔细读数，并记入测温记录表中，同时将测温孔用保温材料按原样覆盖好.由混凝土入模至混凝土达到受冻临界强度或混凝土降到0℃前，每2h进行一次测温.

3.4 回填土

冬季回填土的施工是冬季施工中极其重要的一项工作内容.±0.000以下剪力墙施工完毕后，要立即进行人工回填.回填时先去除上部冻土覆盖层，取内部素暖土回填.采用蛙式打夯机分层夯实，最大分层厚度为0.2m，每层回填土的压实遍数为3-4遍，回填土标高允许偏差为±40mm.铺土厚度和平整度用坡度尺控制，每10m设一处，用插针检验铺土厚度.回填土压实前，通过试验确定回填土最佳含水量和最大干密度.工地检验以“手握成团，落地即散”为准.回填土采取分层环刀取样试验，回填土按100 m2取样1组.

4 结束语

通过对张家口市教育大厦工程中混凝土结构工程冬季施工及越冬维护措施的分析，在北方寒冷地区框架剪力墙结构体系中，混凝土结构的冬季施工采用综合蓄热法是可行的，该方法是加热法、保温法、加入外加剂法等的综合运用.经过实践证明效果很好，不仅保证了工程施工质量，而且满足了工程的工期要求，节约成本.但在实际施工中要针对冬期施工生产的特点注意以起重机械、施工用电、模板工程、临时设施以及防火、防风、防冻、防滑、防中毒等工作，确保冬期安全生产工作.各项目工程要结合工程施工情况制定冬期详细的施工方案，组织冬期施工的专项检查并针对工程中冬季可能发生的冻害采取相应的越冬维护措施.