水利工程高压线路塔杆混凝土基础冬季露天施工技术

陈 月

(辽宁省丹东水文局，辽宁 丹东118001)

1 概 述

内蒙古三座店水库工程位于西辽河上游老哈河二级支流阴河下游，水库总库容3.05 亿m3。是一座以城市供水为主，兼顾生态、农业、灌溉用水和发电等综合利用的大(2)型水利枢纽工程。为节省工程造价，主体工程施工用电采用永临结合的输电方案。即在拟定的永久性66 kV敖孤(红花沟敖包变电所—孤山子钼矿变电所)输电线路上，先期架设敖三段，线路全长17.9 km，其中塔杆77 个［1］。

2005 年农田收获后的初冬开始塔杆基础钢筋混凝土施工，2006 年4 月向主体工程提供10 kV电源。本文作者当时是该工程的监理人员，经历了在严寒地区冬季露天浇筑混凝土基础的全过程，虽然有些条件低于规定值，但工程质量满足要求，现已运用8 a之久，后续强度还有所增长，证明了这种冬季施工技术是可行的［2］。

2 混凝土塔基冬季施工技术条件

2.1 拌和站布置

为了减少对农田的补偿，塔基基坑开挖时间在11 月中旬开始，混凝土浇筑时间在11 月下旬以后，这时的气温已达－5 ℃以下，根据设计工程量，配备一台以柴油发电机为动力的0.4 m3强制式搅拌机，搅拌站为移动式，每个拌合场间隔5 ～7 km。

2.2 防冻剂和减水剂选择

根据承包人施工经验，混凝土外加剂选择了北京慕湖外加剂有限公司生产的MNC－C 型混凝土防冻剂和MNC－A3 型早强减水剂，防冻剂用法与用量见表1。

表1 MNC－C 型混凝土防冻剂掺量表

为了方便施工，防冻剂出厂时分成50 kg大袋和2、3、4、5 kg小袋集装。早强减水剂掺量是水泥用量的2%，减水剂分成50 kg大袋和2 kg小袋集装，用户可选择使用［3］。

2.3 混凝土原材料准备

砂料:三座店水库骨料筛分场生产的天然河砂;碎石:5 ～40 mm混合级配玄武岩人工碎石;水泥:赤峰远航32.5 MPa普通水泥;水:天然河水;钢筋:鞍山钢铁公司生产合格标准钢［4］。

按每个拌合场承担的混凝土方量准备砂子、碎石和外加剂，这些材料可以提前运进，用苫布盖好保护。水泥宜在使用前从水泥厂运出，集中堆放在仓库内，按需要临时向各拌合场运送，这样可保持出厂温度少受损失，拌合水用铁箱现场加温，一般可加温到30 ～45 ℃，但≤80 ℃。

2.4 混凝土配合比

混凝土设计标号为C20，设计混凝土量约280 m3。考虑到实际条件，确定按体积法配料，即将每罐按100 kg水泥的砂子和碎石重量在手推车上划出标记。防冻剂按当日预报的最低气温掺入。考虑低温和施工条件，理论施工配合比照设计配合比高一个标号。每m3混凝土理论配合比见表2。

表2 混凝土理论配合比表 kg/m3

2.5 混凝土施工

2.5.1 混凝土拌合

搅拌前，先用热水冲洗搅拌机，然后投入砂子、碎石和热水搅拌1 min，再加入水泥和外加剂搅拌3 min。

2.5.2 混凝土运输

出灌的混凝土塌落度不宜太大，本工程为3 ～5 cm，出机温度一般为2 ～3 ℃。农用2 t自卸汽车运输，当气温在－10 ℃以上时，用聚乙烯篷布将车厢包裹，气温在－10 ℃以下时车上再加盖一层保温绵被［5］。

2.5.3 混凝土浇筑

混凝土运到基坑地点，卸在铁板上，人工翻拌均匀后入仓，混凝土浇筑温度一般为0 ～2 ℃。对运输过程中略有冻结的混凝土可用备用的热水解冻，再加入适量水泥，人工二次拌后可继续使用。混凝土每层铺料厚度约40 cm，柴油发电机带软轴振捣器振捣，每个塔基混凝土浇筑结束后立即对高程面和预埋螺栓进行校准，确认无误后，在基坑内放置一个自燃碳火盆，加煤量应保持自燃一昼夜以上，最后将基坑上口用蓬布+棉被+篷布盖严防冻，2 ～4 d拆除保温材料和钢模，外观质量检查合格后填土防冻，顶面填土厚度≥0.6 m。

塔基高出地面的混凝土浇筑。施工过程中有两个塔基坐落在山坡岩石上，约有1/3 露出地面，对这样的塔基要选择风小的好天气，中午浇筑，施工后增加一层塑料薄膜和一层棉被加强保护。3 d后拆模，并立即把地上部分用塑料薄膜缠裹，然后用一层篷布+两层棉被+一层篷布严密苫盖。实践证明－10 ℃左右浇筑的混凝土，3 d强度仍大10 MPa以上，(水工混凝土施工规范规定允许抗冻强度为5 MPa)。

3 混凝土塔基质量检验

本工程混凝土浇筑气温在－5 ℃～15 ℃，根据气温情况，一般2 ～5 d后拆模，监理工程师跟踪对塔基混凝土外观逐一查看，对同等条件下施工的混凝土强度用回弹仪进行抽样检验，龄期3 ～5 d强度值＞12 MPa，龄期28 d以后强度均＞22 MPa，满足抗冻和设计要求，详见表3。

表3 塔基混凝土不同龄期强度检测值(回弹仪法)表

龄期28 d以上，抽测35 个塔基的强度值为22.7～35.4 MPa，平均31.8 MPa。

4 结 语

冬季混凝土浇筑，一般都是为了争取工期而采取的一项措施，《水工混凝土施工规范》SDJ—82 规定大体积混凝土浇筑温度≥5 ℃，同时还规定日平均气温－5 ℃时不应露天浇筑。小体积混凝土一般都参照执行。

本例中混凝土出机温度2 ℃～3 ℃，再经长距离运输和受冷风影响，到浇筑前混凝土只有0 ℃～2 ℃，少量的达－1 ℃～－2 ℃，但只要按规定掺入外加剂，严格做好对浇筑后的建筑物保温，混凝土强度可在负温环境中增长，强度仍能达到和超过规定值，而且随龄期延长强度还会有增长。本工程使用的早强减水剂和防冻剂是承包人经多年实践检验的产品，效果良好，最低施工气温可达－25 ℃。若使用42.5 MPa以上普通水泥会更有利。

［1］黑龙江省寒地建筑科学研究院.JGJ/T104—2011 建筑工程冬季施工规程［S］.北京:中国标准出版社，2011.

［2］蒋元驹，韩素芳.混凝土工程病害与修补加固［M］.北京:海洋出版社，1996:27－35.

［3］董然然.浅谈冬季建筑施工应采取的技术措施［J］.黑龙江冶金，2011(03):67－69.

［4］邹宗宾.论冬季建筑施工应采取的防冻技术措施［J］.黑龙江科技信息，2010(23):78－79.

［5］张保兴.大体积混凝土基础冬季施工技术［J］.长安大学学报:建筑与环境科学版，2003，20(01):33－35.