寒冷地區(qū)冬季混凝土施工措施探討

錢怡（中國(guó)水利水電第九工程局有限公司第三分局 貴州貴陽 550008）

寒冷地區(qū)冬季混凝土施工措施探討

錢怡（中國(guó)水利水電第九工程局有限公司第三分局 貴州貴陽 550008）

我國(guó)西北地區(qū)從11月至次年3月為寒冷季節(jié)，水利水電工程建設(shè)由于工程本身施工時(shí)段的特殊性，在冬季進(jìn)行混凝土施工是不可避免的。本文結(jié)合工程實(shí)際與相關(guān)規(guī)程規(guī)范，根據(jù)工程所在地的自然環(huán)境與施工條件，通過配合比設(shè)計(jì)、施工工藝質(zhì)量保證措施入手，對(duì)混凝土在-15℃環(huán)境下施工措施進(jìn)行總結(jié)和探討，實(shí)現(xiàn)了-15℃環(huán)境溫度條件下混凝土施工連續(xù)作業(yè)，保證了該工程在次年汛前順利達(dá)到防洪度汛形象面貌。

冬季；混凝土；施工措施；探討

【DOI】10．19312/j．cnki．61-1499/c．2016．09．049

一、工程概況

1.工程簡(jiǎn)介

達(dá)克曲克水電站樞紐工程位于玉龍喀什河下游河段的峽谷山區(qū)內(nèi)，壩址位于玉龍喀什河與布亞河匯合口下游29km的河段上，工程主要由擋水建筑物、溢洪道、導(dǎo)流兼泄洪沖沙洞、發(fā)電引水洞及電站廠房組成。導(dǎo)流兼泄洪沖沙洞、溢洪道布置于右岸，發(fā)電引水洞位于樞紐左岸，發(fā)電廠房位于壩址下游11km的河道左岸階地處。

達(dá)克曲克水電站攔河壩為碾壓式瀝青混凝土心墻堆石壩，最大壩高62．6m。壩頂寬度8m，壩頂長(zhǎng)度為214m，壩頂采用瀝青混凝土路面，路面凈寬7．5m，路面向下游單向傾斜，坡度為2%。上游壩坡1:2．0；下游壩坡1:1．8。上游壩坡EL1768．50以上采用混凝土面板護(hù)坡，護(hù)坡厚0．25m，下游壩坡采用混凝土網(wǎng)格梁填干砌塊石護(hù)坡，護(hù)坡厚度0．3m。

2.氣象條件

工程區(qū)深居內(nèi)陸區(qū)，遠(yuǎn)離海洋，受喀喇昆侖山影響，冷濕氣流難以侵入。氣候特征主要表現(xiàn)為：降水量小而蒸發(fā)強(qiáng)烈；氣溫日、年變幅大；屬于溫帶大陸性氣候類型；氣候干燥、風(fēng)沙大；日照時(shí)間長(zhǎng)；蒸發(fā)強(qiáng)烈；降雨量少等特點(diǎn)。多年平均氣溫11．0℃；多年最冷月平均氣溫-5．1℃；極端最高氣溫37．5℃；極端最低氣溫-23．5℃；多年平均降水量55．1mm；多年平均蒸發(fā)量為3485．8mm(ф20cm型蒸發(fā)器)；年平均風(fēng)速為2．09 m/s。

二、冬季混凝土施工總體規(guī)劃

1.溫度對(duì)混凝土質(zhì)量的影響

根據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃，攔河壩基座混凝土與回填混凝土、溢洪道結(jié)構(gòu)混凝土、發(fā)電洞控制段結(jié)構(gòu)混凝土必須進(jìn)行冬季混凝土施工才能確保次年進(jìn)入汛期前達(dá)到設(shè)計(jì)度汛面貌。通過學(xué)習(xí)混凝土冬季施工的一般原理，掌握并控制冬季混凝土施工的不利因素，確保冬季混凝土施工質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)與規(guī)范要求。

混凝土水泥水化作用的速度除與混凝土本身組成材料和配合比有關(guān)外，主要是隨著溫度的高低而變化。當(dāng)溫度升高時(shí)，水化作用加快，強(qiáng)度增長(zhǎng)也較快；而當(dāng)溫度低于0℃時(shí)，存在于混凝土中的水有一部分開始結(jié)冰，逐漸由液相（水）變?yōu)楣滔啵ū?。這時(shí)參與水泥水化作用的水減少了，水化作用減慢，混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)相應(yīng)較慢。當(dāng)溫度繼續(xù)下降，存在于混凝土中的水完全變成冰，水泥水化作用基本停止，此時(shí)混凝土強(qiáng)度就不再增長(zhǎng)。水變成冰后，體積約增大9%，同時(shí)產(chǎn)生冰脹應(yīng)力，這個(gè)應(yīng)力值常常大于混凝土內(nèi)部形成的初期強(qiáng)度值，使混凝土受到不同程度的破壞（即早期受凍破壞）而降低強(qiáng)度。此外，當(dāng)水變成冰后，還會(huì)在骨料和鋼筋表面上產(chǎn)生顆粒較大的冰凌，減弱水泥漿與骨料和鋼筋的粘結(jié)力。當(dāng)冰凌融化后，又會(huì)在混凝土內(nèi)部形成各種各樣的空隙，從而降低混凝土的密實(shí)性及耐久性。由此可見，在冬季混凝土施工中，水的形態(tài)變化是影響混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)的關(guān)鍵，確?；炷潦┕み^程中不受凍，并使其在正常溫度下養(yǎng)護(hù)，保證水泥的水化作用，使混凝土達(dá)到遭受凍害的臨界強(qiáng)度（大體積混凝土不應(yīng)低于7．0MPa（或成熟度不低于1800℃．h），非大體積混凝土和鋼筋混凝土不應(yīng)低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%）。

2.混凝土冬季施工方法的選擇

根據(jù)溫度對(duì)混凝土質(zhì)量影響的分析，在冬季混凝土施工中主要是控制混凝土的出機(jī)口溫度、入倉(cāng)溫度及拆模后的養(yǎng)護(hù)溫度。常用的施工方法有：調(diào)整配合比方法、蓄熱法、外部加熱法、摻抗凍外加劑等。（1）調(diào)整配合比方法：①選擇適當(dāng)品種的水泥；②盡量降低水灰比，適當(dāng)增加水泥用量，從而增加水化熱量，縮短達(dá)到齡期強(qiáng)度的時(shí)間；③摻用引氣劑，在保持混凝土配合比不變的情況下，加入引氣劑后生成的氣泡，改善其粘聚性及保水性，緩沖混凝土內(nèi)水結(jié)冰所產(chǎn)生的水壓力，提高混凝土的抗凍性，同時(shí)提高拌和物的流動(dòng)性。④摻加早強(qiáng)外加劑，縮短混凝土的凝結(jié)時(shí)間，提高早期強(qiáng)度。（2）蓄熱法：對(duì)原材料（水、砂、石）進(jìn)行加熱，使混凝土在攪拌、運(yùn)輸和澆筑以后，還儲(chǔ)備有相當(dāng)?shù)臒崃?，以使水泥水化放熱較快，并加強(qiáng)對(duì)混凝土的保溫，以保證在溫度降到0℃以前使新澆混凝土具有足夠的抗凍能力。（3）外部加熱法：通過加熱混凝土構(gòu)件周圍的空氣，將熱量傳給混凝土，或直接對(duì)混凝土加熱，使混凝土處于正溫條件下能正常硬化。具體方法有：①火爐加熱：方法簡(jiǎn)單，但室內(nèi)溫度不高，比較干燥，且放出的二氧化碳會(huì)使新澆混凝土表面碳化，影響質(zhì)量。②蒸氣加熱：用蒸氣使混凝土在濕熱條件下硬化。此法較易控制，加熱溫度均勻，但因其需專門的鍋爐設(shè)備，費(fèi)用較高，且熱損失較大，勞動(dòng)條件亦不理想。③電加熱：將鋼筋作為電極，或?qū)㈦姛崞髻N在混凝土表面，使電能變?yōu)闊崮埽蕴岣呋炷恋臏囟?。此法?jiǎn)單方便，熱損失較少，易控制，不足之處是電能消耗量大。④紅外線加熱：以高溫電加熱器或氣體紅外線發(fā)生器，對(duì)混凝土進(jìn)行密封幅射加熱。（4）抗凍外加劑：對(duì)混凝土拌和物摻加一種能降低水的冰點(diǎn)的化學(xué)劑，使混凝土在負(fù)溫下仍處于液相狀態(tài)，水化作用能繼續(xù)進(jìn)行，從而使混凝土強(qiáng)度繼續(xù)增長(zhǎng)。

通過以上分析，本工程將以上4種方法根據(jù)工程實(shí)際綜合運(yùn)用，通過配合比設(shè)計(jì)、暖棚保溫、蓄熱、摻加抗凍劑及外部加熱等措施保證混凝土施工各個(gè)環(huán)節(jié)所需溫度。根據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃，該工程冬季混凝土施工部位為引水發(fā)電洞控制段、大壩基座與溢洪道控制段混凝土，為保證冬季施工混凝土質(zhì)量，依據(jù)氣象資料、地理環(huán)境以及設(shè)計(jì)文件，編制冬季混凝土專項(xiàng)施工方案，分別從原材料的選材、配合比設(shè)計(jì)、原材料保溫、混凝土半成品的加工、運(yùn)輸、混凝土成品保溫等方面制定詳細(xì)、可行的作業(yè)方案，明確方案實(shí)施的開始時(shí)間和原材料的采購(gòu)、準(zhǔn)備情況。

三、冬季混凝土施工措施

1.混凝土配比設(shè)計(jì)

針對(duì)冬季氣溫低及該地區(qū)骨料為堿性骨料的特點(diǎn)，通過摻配粉煤灰、高效減水劑、防凍劑、骨料加熱、利用熱水拌和、混凝土保溫等技術(shù)手段達(dá)到負(fù)溫條件下混凝土施工質(zhì)量要求。工程所在地冬季自然條件下最低環(huán)境氣溫約為-15℃～-20℃，配合比的設(shè)計(jì)考慮了以下三個(gè)因素：一是通過減水劑生產(chǎn)廠家調(diào)整減水劑的終凝時(shí)間（由夏季的10～12小時(shí)縮短至冬季的8～10小時(shí)）；其次是通過添加粉煤灰（同時(shí)抑制砂石骨料堿活性反應(yīng)）、高效減水劑來降低水灰比，提高混凝土和易性和流動(dòng)性，便于溜槽輸送和泵送；三是添加防凍劑，降低混凝土中水的冰點(diǎn)，保證臨界氣溫時(shí)混凝土不結(jié)冰。由于高寒地區(qū)混凝土抗凍指標(biāo)較高，添加引氣劑后的混凝土在相同條件下其強(qiáng)度有所偏低，試配時(shí)按提高一個(gè)等級(jí)進(jìn)行。

本工程混凝土施工采用當(dāng)?shù)厮鄰S生產(chǎn)的P．O42．5普通硅酸鹽水泥，經(jīng)檢測(cè)其物理性能指標(biāo)滿足GB175-2007規(guī)范要求；粉煤灰采用就近火電廠生產(chǎn)的Ⅱ級(jí)粉煤灰，主要檢測(cè)指標(biāo)滿足DL/T5055-2007規(guī)范Ⅱ級(jí)灰要求；所用砂石骨料在工程區(qū)附近河床階地砂礫料經(jīng)過沖洗、篩分加工，少量超徑卵石破碎補(bǔ)充的方式進(jìn)行生產(chǎn)，細(xì)砂細(xì)度模數(shù)2．6，含泥量1．4%左右；粗骨料內(nèi)無雜質(zhì)與泥塊，超遜徑滿足規(guī)范要求。減水劑使用FDN高效減水劑，摻量0．8%～1．2%；防凍劑采用HD型號(hào)，摻量3%～8%；引氣劑采用AE引氣劑，摻量0．01%～0．025%；由于當(dāng)?shù)厣笆橇铣嗜鯄A性，粉煤灰摻量根據(jù)堿活性抑制試驗(yàn)結(jié)果為20%。試驗(yàn)室模擬現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境條件下，選用較小的水灰比和較小的塌落度，其試配強(qiáng)度較設(shè)計(jì)強(qiáng)度提高一個(gè)等級(jí)進(jìn)行配合比抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B、抗凍等性能比選試驗(yàn)，最終選擇滿足設(shè)計(jì)要求、經(jīng)濟(jì)合理、便于施工的最佳施工配合比。

2.砂石骨料保溫措施

根據(jù)氣象資料，在環(huán)境溫度進(jìn)入負(fù)溫季節(jié)之前加工完成所需砂石骨料（經(jīng)檢驗(yàn)合格），并做好防凍塊、防雪、防雨等措施。工程所在地12月中旬至次年2月中旬外界氣溫多數(shù)為負(fù)溫，不宜進(jìn)行砂石骨料的沖洗與篩分，因此，進(jìn)入12月份前按照施工進(jìn)度計(jì)劃儲(chǔ)備好所需砂石骨料，堆碼成形，以便于覆蓋、除雪、排水等。加工完成經(jīng)檢驗(yàn)合格的砂石骨料覆蓋塑料薄膜后加蓋一層草墊，最后覆蓋帆布保溫、防風(fēng)、防雪。外界氣溫在-10℃時(shí)，對(duì)于堆高6米以上的砂石骨料，覆蓋物以下與堆場(chǎng)內(nèi)部溫度約為（0～10）℃。砂石骨料取用時(shí)從背風(fēng)一側(cè)開始裝車取料，裝車結(jié)束后對(duì)取料口及時(shí)覆蓋。

拌和系統(tǒng)砂石骨料倉(cāng)為細(xì)砂、小石、中石、大石共4個(gè)倉(cāng)，C20混凝土結(jié)構(gòu)，每個(gè)倉(cāng)凈空尺寸15．0×6．0m，隔墻厚度0．8m，底板以上墻高2．5m，每倉(cāng)可儲(chǔ)存約180m3骨料。料倉(cāng)底板中部設(shè)寬×高=0．4×0．5m的地籠，生火部位適當(dāng)加寬加高，兩側(cè)均勻布置DN150排煙管道，通過燃煤釋放熱量為砂石骨料加熱。倉(cāng)內(nèi)骨料提前堆滿，覆蓋保溫阻燃被，取料時(shí)砂石骨料溫度可達(dá)11℃（外界氣溫-10℃左右）。

3.拌和系統(tǒng)保溫措施

拌和系統(tǒng)按照全封閉設(shè)計(jì)，通過熱工計(jì)算配置加熱設(shè)備和保溫材料，保證室內(nèi)溫度高于10℃。拌和系統(tǒng)除粉煤灰、水泥罐外，拌和樓、皮帶輸送機(jī)、配料機(jī)、外加劑存儲(chǔ)室等作為一個(gè)整體進(jìn)行封閉，依托拌和系統(tǒng)骨架，采用Ⅰ10工字鋼和［10槽鋼為支撐架，10 cm泡沫彩鋼板進(jìn)行封閉，混凝土運(yùn)輸車輛出入口設(shè)快速提升棉被門簾。

根據(jù)熱工計(jì)算，拌和系統(tǒng)室內(nèi)供熱設(shè)備采用直徑80cm、高120cm自制燃煤火爐，在拌和樓接料層4個(gè)墻角放置4臺(tái)，皮帶輸送機(jī)底部布置兩臺(tái)，配料機(jī)房放置兩臺(tái)，每班派兩人對(duì)拌和系統(tǒng)所有加熱火爐進(jìn)行運(yùn)行與維護(hù)，確保生產(chǎn)的混凝土半成品滿足質(zhì)量要求，同時(shí)在拌和設(shè)備未使用期間也不被凍住。

施工用水加熱設(shè)計(jì)是根據(jù)配合比與擬澆筑混凝土倉(cāng)號(hào)最大拌和用水量進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)計(jì)算出的熱水供應(yīng)量不滿足澆筑用水需要時(shí)采取分倉(cāng)澆筑措施。為拌和系統(tǒng)供水共有3個(gè)水池，第一個(gè)是200 m3主水池，另一個(gè)為30 m3加熱水罐，第三個(gè)為27 m3拌和樓拌和用水蓄水池，外罩10cm厚泡沫彩鋼板，頂部布置2盞1000W碘鎢燈對(duì)空間進(jìn)行加熱，另外安裝10根2000W熱水器作為加熱補(bǔ)充。

拌和樓運(yùn)行時(shí)提前對(duì)30 m3加熱水罐內(nèi)的水進(jìn)行加熱，水溫加熱至（60°～80°），拌和樓運(yùn)轉(zhuǎn)前根據(jù)料倉(cāng)內(nèi)砂石骨料的溫度在拌和用水蓄水池進(jìn)行配兌，用完一池配兌一池，中途利用池內(nèi)熱水器補(bǔ)充熱量損失。另外主水池仍然采用10cm厚泡沫彩鋼板封閉，棚頂安裝4盞1000W碘鎢燈對(duì)池內(nèi)空間進(jìn)行加熱，保證水池內(nèi)水不結(jié)冰。拌和樓水管、主水池至熱水罐、拌和樓用水蓄水池管路利用75W電伴熱帶纏繞，外部包裹橡塑保溫管和膠帶，冬季保持長(zhǎng)期通電，管道溫度保持在（0°～65°）之間，確保供水管路不結(jié)冰。

4.混凝土拌制及運(yùn)輸

（1）混凝土拌制

拌和系統(tǒng)在運(yùn)行前樓內(nèi)氣溫升至10℃以上，進(jìn)行混凝土拌制前及停止拌制后，用熱水沖洗攪拌機(jī)和運(yùn)輸罐。當(dāng)日平均氣溫穩(wěn)定在-5℃以下時(shí)，將骨料加熱，骨料不需加熱時(shí)，應(yīng)注意不要結(jié)冰，也不得混入冰雪、凍塊及易凍裂的礦物質(zhì)。

混凝土拌和前根據(jù)骨料溫度、環(huán)境氣溫，擬定拌和用水溫度，本工程利用水溫控制混凝土出機(jī)口溫度，開倉(cāng)前通過試拌確定滿足混凝土澆筑需要的出機(jī)口溫度。拌和樓蓄水池內(nèi)水的溫度不高于80℃，當(dāng)骨料不加熱時(shí)，水可加熱至80℃以上，采用先投入骨料和已加熱的水，攪拌均勻后再投入水泥。當(dāng)加熱水不能滿足要求時(shí)，將骨料均勻加熱，其加熱溫度不高于60℃。當(dāng)拌制的混凝土出現(xiàn)塌落度減小或發(fā)生速凝現(xiàn)象時(shí)，重新調(diào)整拌和料的加熱溫度，混凝土攪拌時(shí)間較常溫施工延長(zhǎng)50%左右，對(duì)于JS-1500型強(qiáng)制攪拌機(jī)來拌和時(shí)間約為2．5min。

（2）混凝土運(yùn)輸

混凝土水平運(yùn)輸?；炷了竭\(yùn)輸采用8．0m3混凝土罐車運(yùn)輸，運(yùn)輸車罐體采用阻燃保溫被包裹，外貼防水塑料薄膜，并用鉛絲網(wǎng)固定。罐車在運(yùn)輸混凝土前用熱水對(duì)罐體內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱，運(yùn)輸結(jié)束后用熱水對(duì)罐體內(nèi)進(jìn)行清洗。

混凝土垂直運(yùn)輸?；炷列读掀脚_(tái)至倉(cāng)面垂直高差10至20米，由于經(jīng)常變換入倉(cāng)位置，采用露天溜槽進(jìn)行入倉(cāng)，主、分溜槽角度在35°左右，分溜槽出口安裝緩降存料斗掛串筒入倉(cāng)，混凝土入倉(cāng)高度小于2．0m?；炷烈坏╅_倉(cāng)保持連續(xù)下料，當(dāng)中途中斷混凝土供應(yīng)時(shí)，立即采用熱水沖洗溜槽（廢水排至倉(cāng)外），在后續(xù)混凝土到達(dá)后，采用人工敲掉溜槽上的冰塊，熱水沖洗溜槽后再放混凝土入倉(cāng)。必要時(shí)在溜槽上間隔2米掛1000W碘鎢燈對(duì)溜槽進(jìn)行加熱。外界氣溫-10℃左右時(shí)，混凝土運(yùn)距800 m，混凝土出機(jī)口溫度15℃左右，運(yùn)至倉(cāng)面溫度損失約為6℃。

5.混凝土施工及養(yǎng)護(hù)措施

混凝土養(yǎng)護(hù)環(huán)境的溫度與濕度將對(duì)其整體強(qiáng)度能否滿足要求產(chǎn)生重大影響，本工程冬季混凝土施工部位根據(jù)各混凝土澆筑倉(cāng)面的不同特點(diǎn)，通過熱工計(jì)算及經(jīng)濟(jì)分析，選擇外部熱源對(duì)混凝土加熱的暖棚法、電熱法等綜合法進(jìn)行施工。對(duì)于溢洪道、引水隧洞控制段采用暖棚法；對(duì)于大壩基座混凝土采用蓄熱法。

（1）暖棚法施工

根據(jù)溢洪道、引水隧洞控制段結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，利用施工腳手架經(jīng)過完善后在外側(cè)懸掛6．0m寬塑料布，相鄰兩塊之間搭接30cm，利用兩道3cm寬雙面膠粘結(jié)，塑料布外在掛帆布，外側(cè)利用3．0×3．0m竹片網(wǎng)格將塑料布、帆布固定在腳手架上。倉(cāng)面頂部利用8號(hào)鉛絲縱橫拉成網(wǎng)格鋪塑料薄膜保溫，混凝土開倉(cāng)前在暖棚底部按20m2安置一臺(tái)直徑80cm、高120cm自制燃煤火爐供熱；對(duì)于閘墩等薄壁結(jié)構(gòu)，在閘墩之間增加兩臺(tái)火爐，倉(cāng)面邊角、結(jié)構(gòu)復(fù)雜部位采用1000W碘鎢燈補(bǔ)充加熱。混凝土澆筑前棚內(nèi)、直徑大于或等于25mm的鋼筋和金屬預(yù)埋件加熱至正溫，混凝土的入倉(cāng)溫度為（6°～9°），滿足規(guī)范大于3℃的要求。

（2）蓄熱法施工

對(duì)于大壩基座混凝土施工選擇蓄熱法、電熱法施工?；炷羵}(cāng)面垃圾清理、立模完成后，用高壓風(fēng)對(duì)倉(cāng)面進(jìn)行清理，經(jīng)監(jiān)理檢查驗(yàn)收合格后，采用DH-40直燃式燃油加熱機(jī)對(duì)基巖或老混凝土表面進(jìn)行加熱，加熱深度不小于10cm或加熱至倉(cāng)面邊角（最冷處）表面正溫（大于0℃）為準(zhǔn)，經(jīng)檢驗(yàn)合格后再澆筑混凝土。對(duì)于寬度10米的混凝土倉(cāng)面，采用臺(tái)階法進(jìn)行澆筑（澆筑厚度1．5m），倉(cāng)面兩側(cè)各布置3臺(tái)DH-40直燃式燃油加熱機(jī)對(duì)倉(cāng)面輸送熱風(fēng)，達(dá)到混凝土封倉(cāng)線后及時(shí)鋪蓋保溫薄膜和阻燃保溫被，在倉(cāng)面1．2米上部架設(shè)間排距2．0×2．0m 1000W碘鎢燈對(duì)混凝土表面進(jìn)行外部加熱。3天過后阻燃保溫被下混凝土表面溫度可達(dá)26℃左右。

（3）冬季混凝土養(yǎng)護(hù)及溫度控制

冬季混凝土澆筑封倉(cāng)后及時(shí)對(duì)混凝土進(jìn)行保溫，溫度測(cè)量人員按照溫度監(jiān)控措施準(zhǔn)時(shí)準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)量混凝土內(nèi)外部、環(huán)境溫度的變化情況，及時(shí)調(diào)整混凝土養(yǎng)護(hù)溫度，既要保證混凝土水泥水化作用的正常進(jìn)行，同時(shí)要減小混凝土表面與環(huán)境的溫度差，避免混凝土表面溫度裂縫的出現(xiàn)。在沒有專項(xiàng)措施的情況下，分倉(cāng)高度的設(shè)計(jì)就很重要。

為避免混凝土溫度與環(huán)境溫度溫差過大，對(duì)混凝土內(nèi)部溫度與環(huán)境溫度進(jìn)行仔細(xì)的監(jiān)控與記錄，其中包括混凝土澆筑過程中混凝土攪拌測(cè)溫的記錄、大氣溫度、原材料溫度、出罐溫度、入模溫度、混凝土表面溫度（距混凝土表面下10cm）、暖棚內(nèi)溫度等。大氣溫度測(cè)量在離建筑物10m以外，距地面高度1．5m，通風(fēng)條件較好的地方安裝規(guī)格300×300×400mm的白色百葉箱，測(cè)溫孔位置放在溫度變化大、容易散失熱量、易于遭受凍結(jié)的部位，測(cè)溫孔的口不迎風(fēng)，且臨時(shí)封閉。

混凝土施工過程中，經(jīng)常檢查混凝土出機(jī)口和入模溫度（每班不少于4次，采用蓄熱法養(yǎng)護(hù)時(shí)，其間每6小時(shí)測(cè)量一次），混凝土出機(jī)口溫度控制在10℃～15℃左右，入模溫度約為5℃～10℃。雖然混凝土里摻加了防凍劑，混凝土養(yǎng)護(hù)仍然采用正溫養(yǎng)護(hù)工藝，對(duì)于大壩基座混凝土封倉(cāng)后采用塑料薄膜保濕，阻燃保溫被覆蓋保溫，均勻分布的碘鎢燈加熱。當(dāng)混凝土由于水化作用自身溫度上升熱之后，混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的30%以上時(shí)，停止外部加熱。對(duì)于搭設(shè)暖棚澆筑的部位，由于暖棚內(nèi)溫度控制在10℃以上，混凝土不會(huì)受凍，只注意混凝土表面的保濕，封倉(cāng)后的塑料薄膜接縫、四周封蓋密實(shí)。

按照非大體積混凝土早期受凍臨界強(qiáng)度不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度值85%的原則，混凝土澆筑時(shí)分別取7、14、28天試件，根據(jù)試驗(yàn)報(bào)告確定混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束日期。拆模后的混凝土立即防寒保溫，并保持干燥。對(duì)結(jié)構(gòu)的邊棱隅角按加強(qiáng)覆蓋進(jìn)行保溫，迎風(fēng)面采取了防風(fēng)措施。

四、混凝土試件檢測(cè)結(jié)果分析

本次冬季混凝土施工進(jìn)行溢洪道控制段堰體結(jié)構(gòu)混凝土、引水隧洞控制段閘墩與門庫(kù)板梁結(jié)構(gòu)混凝土及大壩基座混凝土施工，歷時(shí)4個(gè)月，三個(gè)部位共澆筑混凝土1．5萬余立方米，共取樣104組，相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見表1。

表1 混凝土強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)表

通過上表統(tǒng)計(jì)分析可知：溢洪道堰體混凝土（C20F200W6）百分率P=100%，標(biāo)準(zhǔn)差σ=1．6，m?cu（27．2）≥?cu,k+Ktσ0 （24．2），?cu,min（25．7）≥0．90?cu（17．0）,k(≤C9020)；

溢洪道邊墻及閘墩混凝土（C25F300W6）百分率P=100%，標(biāo)準(zhǔn)差σ=2．7，強(qiáng)度保證率=98．1%，m?cu（30．6）≥?cu,k+Ktσ0 （29．0），?cu,min（26．0）≥0．90?cu（22．5）,k (＞C9020)；

溢洪道過流面混凝土（C40F300W6）百分率P=100%，標(biāo)準(zhǔn)差σ=2．5，強(qiáng)度保證率=97．9%，m?cu（45．0）≥?cu,k+Ktσ0 （43．6），?cu,min（41．4）≥0．90?cu（36．0）,k(＞C9020)；

發(fā)電洞進(jìn)口閘井閘墩混凝土（C25F300W6）百分率P=100%，標(biāo)準(zhǔn)差σ=3．3，m?cu（31．3）≥?cu,k+Ktσ0（29．5），?cu,min （27．1）≥0．90?cu（22．5）,k(＞C9020)；

發(fā)電洞進(jìn)口閘井回填混凝土（C15F200W6）百分率P=100%，m?cu（19．7）≥?cu,k+Ktσ0（17．7），?cu,min（18．1）≥0．85?cu （12．8）,k(≤C9020)；

大壩基座混凝土（C25F200W6）百分率P=100%，標(biāo)準(zhǔn)差σ=2．0，強(qiáng)度保證率=98．3%，m?cu（29．4）≥?cu,k+Ktσ0 （28．1），?cu,min（25．3）≥0．90?cu（22．5）,k(＞C9020)；

大壩墊層混凝土（C15F200W6）百分率P=100%，標(biāo)準(zhǔn)差σ=1．5，m?cu（20．1）≥?cu,k+Ktσ0（18．0），?cu,min（18．4）≥0．85?cu（12．8）,k(≤C9020)；

根據(jù)上述數(shù)據(jù)分析，以上冬季施工部位混凝土滿足設(shè)計(jì)要求及《水工混凝土施工規(guī)范》DL/T5144-2015要求。

通過本次冬季混凝土施工技術(shù)措施探討可知，在寒冷地區(qū)地區(qū)（-20℃左右）進(jìn)行冬季混凝土施工，只要混凝土原材料保溫措施得當(dāng)、拌和用水溫度得到保證，施工現(xiàn)場(chǎng)采用綜合蓄熱法施工，完善后期養(yǎng)護(hù)措施，混凝土質(zhì)量能夠得到充分保證。另根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，在日平均氣溫-5℃左右，夜間最低氣溫-15℃的環(huán)境下，直接放置在暴露環(huán)境下的混凝土試件28天齡期抗壓強(qiáng)度值約為標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù)下的10%～20%，而且混凝土表層遭受到了嚴(yán)重的凍害。

由于冬季混凝土施工措施費(fèi)用較高，在施工計(jì)劃編排時(shí)，能夠在暖和季節(jié)施工的項(xiàng)目即便增加趕工措施也盡量避免進(jìn)入冬季施工；進(jìn)入冬季混凝土施工項(xiàng)目搭設(shè)的暖棚盡量寬敞，便于棚內(nèi)作業(yè)，對(duì)于覆蓋保溫材料的部位必須嚴(yán)實(shí)，嚴(yán)禁漏蓋。冬季混凝土保溫措施必須有備用方案，預(yù)防停水、停電、管道堵塞或供熱中斷等原因造成的影響。

雖然在本次冬季混凝土施工技術(shù)措施探討之前進(jìn)行了精心的準(zhǔn)備與策劃，由于是第一次進(jìn)行嚴(yán)寒地區(qū)冬季混凝土施工，仍然存在不足之處，為保證混凝土的質(zhì)量，配合比設(shè)計(jì)相對(duì)較為保守，水泥用量比內(nèi)地常規(guī)混凝土多用了6．3%左右。

［1］王磊，馬曉敏．冬季混凝土施工技術(shù)：河南省土木建筑工程學(xué)會(huì)2008年學(xué)術(shù)大會(huì)論文集，2008．6：381-382．

［2］滿衛(wèi)東，孫俊峰，王亞東，等．高寒地區(qū)冬季混凝土施工，黑龍江，黑龍江水專學(xué)報(bào)，2000（3）：74-75．

［3］張冠倫，王玉吉，孫振平，等．混凝土外加劑原理與應(yīng)用．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社．

［4］電力工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編·水電卷《施工》．北京：水利電力出版社．

［5］饒勃，黃美霞，顧明玉，等．實(shí)用混凝土工手冊(cè)．上海：上海交通大學(xué)出版社．

［6］王慶春，柳春圃．建筑施工常用數(shù)據(jù)手冊(cè)．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社．

［7］《水電水利工程混凝土預(yù)熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)導(dǎo)則》（DL/ T5179-2003）

［8］《水工混凝土施工規(guī)范》（DL/T5144-2015）

錢怡（1972--）男，漢族，貴州鳳崗縣人，本科學(xué)歷，學(xué)士學(xué)位，總工程師，高級(jí)工程師，研究方向：工程技術(shù)管理。