沈阳地铁某项目冬季混凝土的应用

黑龙江 张智韬

1 工程概况

沈阳地铁某项目由“一站一区间”组成，呈南北向敷设。合同施工期为18个月，跨整个冬季施工时间段。车站主体为地下双层单柱二跨岛式站台车站，其中地下一层为站厅层，地下二层为站台层，车站主体建筑面积为6652m2，出入口通道建筑面积为1318m2，风井风道建筑面积为1857m2，地面出入口、风亭建筑面积为414m2。车站采用明挖法施工。区间全长约为1300.9双线米，设置2个区间联络通道，其中前者兼泵站。本区间线间距约为13m，为单线单洞隧道，在纵断面上呈“V”形，区间隧道覆土厚度约为9.6m～14m。

2 冬季施工期限的确定

冬季施工实行“双控制”，当天气条件符合下述条件任何一条时，即进入冬季施工状态。

2.1 温控

根据《沈阳铁土建工程冬期施工技术要求》当室外日平均气温连续5d低于5℃，即进入冬期施工；当室外日平均气温连续5d高于5℃时，解除冬期施工。

2.2 时控

根据沈阳区气候特点，原则上应为2011年10月20日～2012年4月10日，且注意上述时间范围之外的气温突降。

3 冬季施工具体措施

3.1 混凝土的要求

本工程所用砼为商品砼，所用砼的原材料的质量、配合比设计、搅拌时的上料计量和控制、出机温度和运输过程的保温以及保证砼的入模温度等问题，都需要与商品砼搅拌站提前提出要求，并派专门施工员到搅拌站进行监控。施工中及时通知商砼厂家共同掌握好砼的各项性能，双方配合，做好砼的冬季施工工作。为了提高混凝土的早期强度，防止混凝土受冻，缩短混凝土达到拆模强度的时间，加快模板周转周期，项目部决定对冠梁和砼支撑在冬期施工涉及的混凝土均掺入早强防冻剂。

（1）砼配合比的要求：为了尽快提高砼强度的增长速度，应对砼配合比进行适当调整，并掺加早强防冻剂。配合比改变必须事先试配合格方可使用。砼掺加早强、抗冻复合外加剂，一是为了提高砼在覆盖保温阶段的早期强度，尽快达到砼的受冻临界强度和拆模需要的强度，二是防止突然降温时砼受冻，三是为了使砼在撤除保温以后强度能够继续增长。

（2）砼原材料要求：砼配比中水泥强度等级不得低于42.5级，水泥用量不少于300Kg/m3等要求。水灰比控制在0.45左右且不应大于0.55，并加入早强剂。要求搅拌站对砼原材料进行加热，并采取温水搅拌等有力措施防止砼热量散失过快及表面冻结等现象。保证砼运送到工地的出罐温度在15℃以上，从而保证砼的入模温度控制在10℃以上，并根据气温掺加相匹配抗冻性能的抗冻剂。保证水灰比不大于0.55，从拌和水中扣除由骨料及防冻剂溶液中带入的水分。为了减少冻害，应将配合比中的用水量降低至最低限度。办法是：控制坍落度，加入减水剂，优先选用高效减水剂。

3.2 砼的运输

砼出站后，应及时运到浇筑地点，提前研究好高峰期混凝土的运输路线，因堵车或其他原因超过混凝土初凝时间，禁止运送工地。在运输过程中，要注意防止混凝土热量散失，表面冻结，混凝土离析，水泥砂浆流失、坍落度变化等现象。对运输用罐车、现场泵车应采取包裹保温材料，尽量减少运输过程热损失，保证混凝土的出罐温度在运输过程中，一般每小时温度降低不宜超过5—6℃。

3.3 商混站各类防冻剂、外加剂的选用原则

防冻剂应选用地铁公司准入的产品，混凝土施工采用规定温度为-15℃的防冻剂，可以在最低温度-20℃以上使用。另要求产品中碱含量和氯离子含量低、不含氨，对钢筋无锈蚀；对各种水泥的适应性好，混凝土耐久性好，具有防冻、减水、塑化、坍落度损失小等优点，且尽量选用商品混凝土站应用有成熟经验的产品。

3.4 砼浇筑

（1）砼浇筑前，要清除模板和钢筋上的冰雪及污垢，尤其竖向构件底部积雪和冰必须在砼浇筑前再次检查是否清除。

（2）如果使用地泵，砼输送泵要搭设保温大棚并用防雨帆布进行外侧封闭，内挂厚毡毯，以利于砼保温，输送泵管要先包裹厚毡毯，再包一层塑料薄膜。

（3）浇筑完成后，梁、板铺盖全部采用塑料薄膜进行保温覆盖后，上方用厚毡毯二次覆盖，确保混凝土不会受冻。

（4）其它砼浇筑技术及要求与本工程砼施工方案要求相同。

3.5 砼负温养护

（1）温度控制：通过用温度计现场进行实际测温，并形成测温记录表，砼的入模温度控制在10℃以上；砼浇筑后的起始养护温度不低于5℃，若达不到以上温度，则要通知商混站提高养护砂子、碎石的预热温度以满足要求，但搅拌水温不能高于60℃，同时不能大量进行浇水养护，水量掌握宏观上位湿润即可。

（2）墙柱模板支设校正后在模板外侧挂一层厚毡毯，混凝土浇筑后在墙柱砼上口覆盖厚毡毯保温养护。墙柱拆模后立即借助墙上的穿墙螺栓孔在混凝土表面覆盖阻燃苯板或者厚毡毯，在柱、墙、的阳角薄弱部位木工用模板进行护角处理，并加盖厚毡毯并密封严实。

（3）砼浇筑打毛后应立即在表面覆盖一层塑料薄膜，然后再覆盖厚毡毯保温。使混凝土由搅拌时所携带的余热及水泥的水化热不致骤然散失，同时也防止水份量散失，从而能蓄热而维持正温条件进行养护。并根据气温情况增加毡毯厚度加以保温。塑料薄膜之间及厚毡毯之间相互搭接200mm，对边、棱角部位的保温在墙、柱钢筋缝隙处塞棉毯，以起到保温作用。

3.6 砼的拆模条件

（1）墙柱竖向构件：当混凝土冷却到5℃，且超过临界强度并满足常温混凝土拆模要求时方可拆模（混凝土温度通过事先埋设测温孔，并通过温度计来测定），必须保证砼表面与大气温差不得超过20℃。

（2）混凝土测温孔的留置方法

测温孔一般选择温度变化大、容易散失热量、容易遭冻结的部位，本工程梁测温点设置在梁中。板的位置在1/2板厚。柱测温点位置在柱头与柱底1600mm各设置一个，与柱面成90°角，墙顶、墙底1600mm各设置1个测温孔。柱、墙上部测温孔距柱顶、墙顶300mm，柱上测温孔深为二分之一柱宽、墙上测温孔深10cm。墙、柱、梁、板测温孔采用预埋空芯φ10PVC管，PVC管在合模前采用铁丝与相应钢筋绑扎牢固，防止混凝土浇筑时管位置偏移（管两端均进行封闭，其中朝外一端采用胶带封闭，防止混凝土浇筑时堵塞钢管，拆模后将外侧胶带撕开后进行混凝土测温）。

（3）测温方法和要求

本工程采用玻璃液体温度计的测温方法。

测温时按测孔编号顺序进行，测温计插入测温孔后，堵塞住孔口，留置在孔内3～5min，然后迅速从孔内取出，使温度计与视线成水平，仔细读数，并记入测温记录表，同时用保温材料将测温孔按原样覆盖好。

本工程混凝土掺加了早强防冻剂，混凝土在达到临界强度以前（4-5MPa，临界强度以现场同条件试块强度为准。）每隔2小时测温一次，混凝土达到临界强度以后，每隔6小时测温一次。

（4）梁、板结构：梁、板模板在混凝土强度达到设计强度的100%后方可拆除。

（5）模板和保温层，应在混凝土冷却到5℃后方可拆除。当混凝土与外界温差大于20℃时，拆模后的混凝土表面，应临时覆盖，使其缓慢冷却。未完全冷却的混凝土有较高的脆性，所以结构在冷却前不得遭受冲击荷载或动力荷载的作用。