水利工程混凝土冬期施工技术研究

刘长玲赵锋

1河南工业职业技术学院（473009）2国都建设（集团）有限公司河南分公司（450000）

水利工程混凝土冬期施工技术研究

刘长玲1赵锋2

1河南工业职业技术学院（473009）2国都建设（集团）有限公司河南分公司（450000）

水利工程受汛期的制约，往往要在冬季施工。为保证混凝土工程的施工质量，避免新浇混凝土早期受冻，必须采取特殊的技术措施进行施工，即混凝土冬期施工技术。

混凝土；冬期施工；施工方法

工程实践证明，当室外平均气温低于－10℃时，施工费用比常温施工时增加50%以上，同时由于施工设备、建筑材料、施工各环节出现问题的机率成倍增加，使施工效率仅为常温施工的40%左右，而且工程质量也不容易保证。因此，研究混凝土冬期施工技术,不仅可以提高混凝土的施工质量，而且对编制冬期混凝土的施工方案、正确确定投标报价也有极大的作用。

1 冬期施工起止日期概念

《水工混凝土施工规范》(DL/T 5144-2001)规定:当日平均气温连续5 d稳定在5℃以下，或者最低气温连续5 d稳定在－3℃以下时，混凝土工程即进入冬期施工。

根据当地多年气温资料，可以取第一个出现连续5 d稳定低于5℃的初日作为冬期施工的起始日期。当气温回升时，取第一个连续5 d稳定高于5℃的末日作为冬期施工的终止日期。初日和末日之间的日期即为混凝土冬期施工期。

2 冬期施工的工艺要求

混凝土冬期施工要求正温浇筑、正温养护,对原材料的加热，混凝土的搅拌、运输、浇筑和养护均应根据气候条件进行热工计算,选择适宜的保温措施。

2.1 对材料和材料加热的要求

配制混凝土用的水泥,应优先选用活性高、水化热量大的硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，不宜用火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥。蒸汽养护时用的水泥品种应经过试验确定。水泥的强度等级不应低于42.5级,最小水泥用量不宜少于300 kg/m3,水灰比不应大于0.6。水泥不得直接加热,使用前1～ 2 d运入暖棚存放，暖棚温度宜高于5℃。

骨料宜在进入低温季节前筛洗完毕，成品料应有足够的储备和堆高,要有防止冰雪和冻结的措施。拌制混凝土的砂、石温度要符合热工计算的需要温度。根据工程实践，日平均气温稳定在－5℃以下时加热骨料是较经济合理的措施。不论采用何种加热方法，都不得用火焰直接加热集料。

2.2 混凝土的搅拌、运输和浇筑

1）搅拌

混凝土不宜露天搅拌，应尽量搭设暖棚，优先采用大容量的搅拌机,以减少混凝土的热量损失。搅拌前，清除机内的积水或冰水，用热水或蒸汽冲洗搅拌机，使搅拌机处于正温状态。混凝土的拌和时间比常温季节适当延长，具体通过试验确定，一般延长20%～30%。由于水泥和60℃左右的水拌和会发生假凝现象,用热水拌和时，水温不宜超过60℃。水温超过60℃时，应改变加料顺序，先将水和砂石投入拌和，然后加入水泥。采用加热骨料法时，最高温度也不宜超过60℃。若不加热骨料，骨料中绝不能混有冰雪，且表面不能结冰。

2）运输

尽量减少倒运次数，使用大容积的运输工具减少运输时间，运输距离尽量缩短，保证混凝土不离析、不丧失塑性。装载混凝土的设备应加以保温，并有可靠的防风措施。在工作停顿或结束时，必须立即用蒸汽或热水将运输设备及混凝土拌和机洗净，恢复运输时应先给运输设备加热。

3）浇筑

当预计施工期的日平均气温在0℃以上时，混凝土可露天浇筑。若在－5℃以下，就应在暖棚内浇筑。

混凝土浇筑前，应清除模板和钢筋上的冻雪和污垢，尽量加快混凝土的浇筑速度，防止热量散失过多。混凝土拌和物的出机温度宜通过热工计算确定，浇筑温度不宜低于3℃。严寒和寒冷地区采用蓄热法时温度不应低于5℃，采用暖棚法时温度不应低于3℃。采用加热养护时，混凝土养护前的温度不得低于2℃。

在施工操作上要加强混凝土的振捣，尽可能提高混凝土的密实程度。冬期振捣混凝土要采用机械振捣，振捣时间应比常温时有所增加。

混凝土施工完毕后,外露的表面必须及时保温，外露在保温模板和暖棚外的所有金属部件均应保温。

3 冬期施工方法的选择

混凝土冬期施工常用方法有:暖棚法、蓄热法（包括综合蓄热法）、外部加热法和负温混凝土法。

1）暖棚法。在混凝土结构周围用保温材料搭成暖棚，在棚内安设热风机、蒸汽排管或电热设备进行采暖，使混凝土浇筑和养护处于正温条件下。暖棚法施工一般适用于地下工程与混凝土工程量较集中的部位。

2）蓄热法。该方法主要适用于气温－10℃左右、结构较厚的工程。其做法是对原材料(水、砂、石)进行加热，使混凝土在搅拌、运输和浇灌以后，还储备有相当的热量，以使水泥水化放热较快，并加强对混凝土的保温，减小混凝土内外温差，保证在混凝土降到0℃以前，使新浇混凝土达到允许受冻临界强度。此法工艺简单，施工费用不高，但要注意内部保温，避免外露表面受冻，且要延长养护龄期。

3）外部加热法。其中包括:火炉加热、蒸汽加热、电热法、红外线加热。该方法主要适用于气温－10℃以上，而结构构件并不厚大的工程。通过加热混凝土构件周围的空气,将热量传给混凝土，或直接对混凝土加热，使混凝土处于正温条件下能正常硬化。

4）负温混凝土法。在混凝土中掺有较大量防冻剂，使混凝土在负温下仍处于液相状态，水化作用可以继续进行，从而使混凝土强度继续增长。混凝土浇筑完成后只需进行简单覆盖养护，以防混凝土冷却过快。该方法主要适用－10℃以上的天气且浇筑构件厚度大的栈桥桥墩、挡墙、涵洞等非主要工程部位的无筋混凝土的施工。

4 结语

实际工程中，要根据施工时的气温情况、工程结构状况、构件厚薄与外露情况、工期紧迫程度、水泥及外加剂性能、保温材料性能、热源的条件等，来选择合理的施工方法。

随着科学技术的发展和施工工艺水平的提高，混凝土冬期施工将会出现更加便捷有效的方法，因此，应根据实际情况，选择合理的施工方法，以获得最优良的施工质量。但也应认识到，无论是水利工程或是建筑工程,冬期施工无论采取什么样措施，对混凝土浇筑质量都有不同程度影响，为此应当合理安排，避免或减少冬期施工时间。