高寒地区混凝土冬季施工工艺浅谈

高寒地区混凝土冬季施工工艺浅谈1掌握施工区域的地理、水文、气候xx高速公路XX标段地处xx省xx地区，属xx市管辖，气候类型为寒湿带季风气候。每年气温稳定通过0℃日期在4月13日左右，终霜期在5月18日左右，春季气温回升缓慢，土壤冷凉。该地区开河一般在4月上旬；春流冰一般在4月中旬，封河期一般在11月上旬。xx地区冻土层较深，最早是9月份出现冻土，最晚到次年8月份才能解透冻。解放后，冻土最大深度为2.50米，最小冻土深度为1.81米。土壤开始解冻，一般在4月上旬，4月下旬解冻10至25厘米，每年5月上旬解冻30厘米以上。依据以上气候特点，该地区的路桥工程要想在冬季施工必须根据相关技术规范结合气候情况提前制定合理的《冬季施工方案》。2合理确定冬季施工时间根据施工规范规定，当室外平均气温连续五天低于+5℃时即转入冬季施工，当初春连续七昼夜不出现负温度时即转入常温施工。根据xx地区气候的特点：每年10月中旬至来年4月中旬为冬季施工阶段；需每天按时关注天气预报。施工现场根据预报及时采取相应措施，保证施工质量。3冬季施工基本保温物资、机具准备冬季施工基本保温物资、机具一览表序号材料名称规格1聚氨酯隔热板1m*3.5m2节水保湿养护膜不同规格3防水苫布不同规格4隔热石棉被1.5m*2m5温度计6防水蓬布大规格7煤8隔热抗冻保温管D10CM9加热水箱20T10挖掘机（配备破碎钩）360型11挖掘机（配备破碎锤）360型12装载机50型13钢管支架网扣及散支14空压机25马力15滑动暖棚根据砼构件定做16锅炉4T4冬季施工主要施工方法和工艺4.1冻土基坑开挖4.1.1机械开挖冻土：xx地区的冻土层厚度在2.0米左右，宜采用PC300以上大功率挖掘机安装破碎钩及破碎锤分层打碎冻土法或旋挖钻机打孔穿透冻层，然后在孔内采用吹气燃火法加温解冻。4.1.2根据开挖面积的大小、形状和开挖的深度具体条件，合理安排机械，保证运输道路畅通，要有合理的进出环形道路，充分发挥各种作业机械设备的效率。4.1.3基底保温基坑开挖如当日不能完成，则挖松30厘米土覆盖，以利于次日开挖作业。挖到基底后，随挖随用软质隔热材料覆盖，直至混凝土浇筑。基础的地基在工程施工时和完工后，均不能受冻。4.2钢筋加工4.2.1钢筋冷拉4.2.1.1钢筋负温冷拉时,可采用控制应力法或控制冷拉率方法。对于不能分清炉批的热轧钢筋冷拉,不宜采用控制冷拉率的方法。4.2.1.2在负温条件下采用控制应力方法冷拉钢筋时,由于伸长率随温度降低而减少。如控制应力不变,则伸长率不足,钢筋强度将达不到设计要求。因此在负温下冷拉的控制应力应较常温提高.最大冷拉率应符合规范的要求。4.2.2钢筋负温焊接常规注意事项4.2.2.1在钢筋工程焊接施工中，当环境温度低于－5℃的条件下进行钢筋焊接时为钢筋负温焊接。钢筋焊接前，必须根据施工条件进行试焊，合格后方可施焊。负温焊接时应调整焊接工艺参数，使焊缝和热影响区缓慢冷却。当环境温度低于－15℃时，不得进行施焊。4.2.2.2负温下钢筋焊接施工,可采用闪光对焊、电弧焊(帮条,搭接,坡口焊)及电渣压力焊等焊接方法.4.2.2.3焊接钢筋应尽量安排在室内进行,如必须在室外焊接,则环境温度不宜太低。在风雪天气时,还应有一定的遮蔽措施.焊接未冷却的接头,严禁碰到冰雪。4.2.3闪光对焊4.2.3.1负温闪光对焊,宜采用预热闪光焊或闪光—预热—闪光焊工艺。钢筋端面比较平整时,宜采用预热闪光焊;端面不平整时,宜采用闪光—预热—闪光焊工艺。4.2.3.2与常温焊接相比,应采取相应的措施,如增加调整伸长度10%至20%左右,提高预热时的接触压力,增长预热间歇时间。4.2.3.3施焊时选用的参数可根据焊件的钢种、直径、施焊温度和焊工技术水平灵活选用。4.2.4电弧焊接4.2.4.1焊接时必须防止产生过热、烧伤、咬肉和裂纹等缺陷,在构造上应防止在接头处产生偏心受力状态。4.2.4.2为防止接头热影响区的温度突然增大,进行帮条,搭接电弧焊,应采用分层控温施焊。帮条焊时帮条与主筋之间用四点定位焊固定。搭接焊时用两点固定,定点焊缝离帮条或搭接端部20mm以上。4.2.4.3坡口焊时焊缝根部,坡口端面以及钢筋与钢垫板之间均应熔合良好。4.3模板工程4.3.1混凝土浇灌前若有积雪或冰屑应清除干净，特别注意模板边缘的保温。4.3.2按照施工组织设计安排，桥涵工程全部采用组合钢模板。在拼装模板前清除冻块冰渣、积雪。4.3.3模板脱模剂，应采用化学脱模剂，严禁使用水质脱模剂和油质脱模剂。4.3.4模板支搭完毕后及时进行混凝土浇筑，浇筑前再次检查模板的尺寸，防止模板由于冻涨而产生结构尺寸变化。4.3.5浇注混凝土前检查模板根部封堵的砂浆条是否冻胀开裂或松动。避免砂浆条因二次校模而脱落，以免产生混凝土构件烂根。4.4混凝土冬季施工基本要求4.4.1冬季施工的混凝土宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,水泥标号不宜低于32.5号。每立方米混凝土中的水泥用量不宜少于300kg,水灰比不应大于0.6,并需加入早强剂。必要时应加入防冻剂(根据气温情况确定)。4.4.2为减少冻害,应将配合比中的用水量降至最低限度。办法是:控制坍落度,加入减水剂,优先选用高效减水剂。4.4.3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。4.4.4未冷却的混凝土有较高的脆性,所以砼结构在冷却前不得遭受冲击荷载或动力荷载等作用力。4.5混凝土的拌制4.5.1拌制混凝土用的骨料必须清洁,不得含有冰雪和冻块,以及易冻裂的物质。在掺有含钾,钠离子的外加剂时,不得使用活性骨料。在有条件的时候,砂石筛洗应抢在零上温度时做,并用塑料纸,油布盖好。4.5.2拌制掺外加剂的混凝土时,如外加剂为粉剂,可按要求掺量直接撒在水泥上面和水泥同时投入。如外加剂为液体,使用时应先配制成规定浓度溶液,然后根据使用要求,用规定浓度溶液配制成施工溶液。各溶液要分别置于有明显标志的容器中,不得混淆。每班使用的外加剂溶液应一次配成。4.5.3当施工期处于0℃左右时,可在混凝土中添加早强剂,掺量应符合使用要求及规范规定,且应注意在添加前应做好模拟试验,以核实有关技术措施。对于有限期拆模要求的混凝土,还应适当提高混凝土设计等级。4.5.4混凝土中添加防冻剂时,严禁使用高铝水泥。4.5.5严格控制混凝土水灰比,由骨料带入的水分及外加剂溶液中的水分均应从拌合水中扣除。4.5.6搅拌掺有外加剂的混凝土时,搅拌时间应取常温搅拌时间的1.5倍。4.5.7混凝土拌合物的出机温度不宜低于10℃,入模温度不得低于5℃。4.5.8拌制混凝土的各项材料原有温度不能满足要求时，对拌和用水进行加热，温度不超过80℃。4.6混凝土的运输和浇筑4.6.1混凝土搅拌场地应尽量靠近施工地点,以减少材料运输过程中的热量损失,同时也应正确选择运输用的容器(包括形状,大小,保温措施)。4.6.2混凝土浇筑前,应清除模板和钢筋上、新老混凝土交接处的冰雪及垃圾。4.6.3在浇筑前,应了解混凝土中掺入抗冻剂的性能,并做好相应的防冻保暖措施。4.6.4分层浇筑混凝土时,已浇筑层在未被上一层的混凝土覆盖前,不应低于计算规定的温度也不得低于2℃。4.6.5重点工程或上部结构要连续施工的工程,混凝土应采取有效欲控措施,以保证预期所要达到的强度。4.6.6预应力混凝土构件在进行孔道和立缝的灌浆前,浇灌部位的混凝土必须经预热,并采用热的水泥浆、砂浆或混凝土。浇灌后在正温下养护到强度不低于15Mpa。4.6.7现场应留设同条件养护的混凝土试块作为拆模依据。4.6.8冬期现浇混凝土在抗压强度达到设计的40％前混凝土不能受冻。4.6.9浇注前一般应采取电热风加热保证结合部温度在5度以上。4.6.10掌握气温动态，浇筑混凝土时避开最低温度。4.7混凝土的养护混凝土采取掺加防冻剂的措施，防止由于温度过低造成施工困难，初期养护温度不低于防冻剂的规定温度。当养护温度降到防冻剂规定温度以下时混凝土的强度不低于3.5MPa。混凝土外露结构的冬季养护对于保证工程质量至关重要，根据不同部位的砼采取不同的养护措施，地埋承台及涵洞底板尽量采取蓄热法养护；墩柱及桥台台身、涵洞侧墙采取暖棚法养护；梁板预制需采用蒸汽养生保温和暖棚法养护保温同时进行。4.7.1对于地埋承台及涵洞底板、灌注桩顶采用蓄热法养护：在养护过程中必须保证砼外露表面采用先进适用的保温隔热材料，在负温度情况下不得浇水养护。混凝土初期养护的温度不得低于防冻剂规定的温度。4.7.2对于墩柱及桥台台身、涵洞侧墙顶板采取暖棚法养护：4.7.2.1在构筑物周围使用钢架搭设大棚，使用合适的保温隔热材料包裹密封，大棚搭设必须牢固、不透风，上盖软式保温、保水、防冻材料。4.7.2.2采用燃煤取暖炉加热必须将煤炉的排气管引出棚外、将烟气排到棚外。以防止煤气中毒。4.7.2.3暖棚内温度不得低于50C，当低于50C时应采取增加煤炉的办法。混凝土养护期间，安排专人对煤炉进行检查，保证安全。4.7.2.4暖棚内需达到规定温度（由实验室测定）及湿度，当湿度不够时，要向混凝土面及模板洒水或覆盖湿润草袋。4.7.2.5对于混凝土的拌制、运输、浇筑还应严格控制温度，认真做好各阶段测温工作，如发现混凝土温度下降或遇寒流袭击，应立即采取补加保温层或人工加热，以防止混凝土受冻。4.7.2.6在砼养护过程中，设专人对浇注的混凝土进行连续观测记录。对断面较大的构件设置测温孔，以测量构件的内部温度，并做好详细记。，测温孔的位置数量按冬施方案实施，观测记录送交监理工程师。对砼覆盖保温方法是在成活的构筑物上覆盖保温隔热材料，以保持足够的水份和湿度。模板和保温层在混凝土达到抗冻强度后再拆除。4.7.2.7准确掌握混凝土强度的增长情况，确定拆模时间。做多组试块进行同条件养护，准确掌握混凝土强度的增长情况确定拆模时间，按不同龄期试压。4.8混凝土拆模4.8.1砼模板拆除的时间，应按结构特点、自然气温和砼所达到的强度来确定，一般以缓拆为宜。4.8.2拆除模板，砼强度必须满足抗冻要求，同时要求达到设计强度40％以上。4.8.3冬期拆除模板时，砼表面温度和自然气温之差不应超过20℃。4.8.4在拆除模板过程中，如发现砼有冻害现象，应暂停拆卸，经处理后方可继续拆卸。4.8.5对已拆除模板的砼构件，应采取合适的保温材料予以保护。结构砼达到规定强度后才允许承受荷载。施工中不得超载使用，严禁在砼构件上堆放过量的建筑材料或机具。4.9混凝土温度的测定气温、原材料和砼温度的测量工作应按如下规定执行：4.9.1气温的测量，每昼夜均衡时间共测4次。4.9.2对拌和材料和防冻剂温度的测量，每工作班不少于3次。4.9.3对出搅拌机的时砼拌和物的温度，至少每2h测量一次。4.9.4对灌筑前和振捣完毕的温度，至少每2h测量一次。4.9.5对养护期间砼温度的测量：在终凝前，前三天每2h测一次，以后每昼夜进行2次测温。4.9.6在超过养护期后，砼温度可以在气温发生大变化时抽测。4.9.7为了测量砼内部的温度，应在浇灌砼时预埋一些底端端封闭的测温管，并立即加以覆盖，以免受外界气温影响。温度计在管中停留5分钟，然后取出，迅速记下温度。4.9.8测温孔应设在砼温度较低和有代表性的地方。4.9.9所有测温孔应编号并绘制测温孔布置图。测温人员应同时检查覆盖保温情况，并了解结构的灌筑日期、养护期限，以及砼的允许最低温度。如发现问题，应立即通知有关人员，以便及时采取措施，加强保温或局部进行短时加热。4.10混凝土试件和强度检验在进行砼浇筑过程中，必须由专业试验人员对刚刚制拌的混凝土取样并制作试块。在进行试块制作过程中必须严格按照规范要求进行，同时要注意保温防冻。通过检测砼试块3d、7d强度来推算施工现场砼强度。5混凝土冬季施工质量通病及预防措施5.1冬季施工最需要注意的是：拆模对早期裂缝的影响。因为冬季环境温度低，拆模时混凝土内部温度还可能比较高，混凝土表面暴露于环境的较低温度中，混凝土内外温差会比较大，会发生