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摘要
随着社会的不断发展，工程建设的进度需要，有时不可避免的要进行冬期施工，若采取的措施不当，会给施工的工程带来不利的影响，极易给工程质量造成隐患或出现质量事故，冬季施工技术的全面性、完善性、可实施性直接影响到工程质量。
关键词：混凝土，冬季施工
中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号：
冬季施工定义：冬季施工指当地室外昼夜日平均温度连续5d稳定低于5℃时或者最低气温 不足3℃而进行的施工建设。
低温冻结对混凝土的影响：经拌制的混凝土中的水分为两部分：一部分是附着在水泥颗粒表面和毛细孔中的水，为水泥水化所需要的水，称水化水；另一部分是存在于组成材料颗粒空隙间的水，称游離水，可提高混凝土的和易性。当温度适合时混凝土凝结硬化过程中，水化水被水化掉，而游离水则被蒸发掉。但在寒冷低温条件下，仅有的水化热也很快散失，水凝结成冰后，水化作用停止，混凝土凝结硬化即停止，而游离水结冰并冻胀，使混凝土体积内、外均被胀裂，混凝土被冻坏。另外，钢筋表面结成冰膜，也使混凝土与钢筋不能粘结。
冬季施工技术的全面性、完善性、可实施性直接影响到工程质量，所编制的冬季施工技术措施要确保全面落实，保证工程质量，下面以焦作市某公路桥预制箱梁为例，混凝土冬季施工的各个环节进行探讨分析。
工程概况：焦作市某公路桥预制箱梁位于焦东地区，箱梁跨度40m，单片箱梁混凝土为C50，方量54m³。根据多年气温统计资料，该地区在12月1日后日平均温度低于5℃，且天气较为干燥，已进入冬季施工环境。
所使用C50混凝土配合比，水泥：砂：小石：水：外加剂：粉煤灰=390:727:1004:155:5.31:53
1混凝土拌制、运输和浇筑
1.1混凝土拌制
拌制混凝土时各种材料的温度，应满足混凝土拌合物拌合后所需要的温度，当材料原有温度不能满足要求时，应首先考虑对拌合用水加热；仍不能满足要求时，在考虑对集料进行加热；水泥不能加热，仅能保温。各种材料需要加热的温度应根据冬季施工热工计算公式计算确定，但当使用的水泥标号大于42.5时，拌合用水不得超过60℃，集料不得超过40℃。
根据规范要求，混凝出机口温度应不低于10℃，入模温度不低于5℃。为保证混凝土早起强度的提升和有效的防治早期冻害，取混凝土成型温度不低于5℃，利用混凝土热工计算公式反推，来确定拌制混凝土各种材料所需的温度：
1.1.1 混凝土成型温度：T3=(ccT2+cfTf)/（ccmc+cfmf+csms）
式中：T3—混凝土成型温度，为保险起见取8℃;T2—混凝土运输到现场的温度；
Cc—混凝土比热，取1KJ/（Kg*k）；cs—钢材比热，取0.48 KJ/（Kg*k）；
Ts、Tf—钢筋、钢模温度，未预热取气温平均最低值2℃
mc、mf、ms—每立方米混凝土重量和单位立方米混凝土接触的钢模和钢筋质量。mc取2400kg；mf+ms取500kg。
计算得：T2=8.6℃。
1.1.2 混凝土运输到现场的温度：T2=T1-(at+0.032)*（T1-Ta）
式中：T1—混凝土出机口温度；a—温度损失系数，搅拌车取0.25；
t—运输时间，取30min=0.5
Ta—环境气温，冬季混凝土多在白天温度较高时进行，为保险起见，平均温度取0℃
计算的：T1=10.2℃，满足混凝土出机口温度大于10℃
1.1.3 混凝土出机口温度：T1=T0-0.16（T0-t1）
式中：T0—混凝土拌合物理论温度；t1—拌合机机棚温度，取气温平均值0℃；
计算的：T0=12.1℃，为保险起见，T0取13℃。
1.1.4 混凝土拌合物理论温度：T0=[a(Tsms+Tgmg+Tcmc)+4.2Tw(mw-wsms-wgmg)+C1(wsmsTs+wgmgTg)-C2(wsms+wgmg)]/[4.2mw+a(mc+ms+mg)]
式中：mw、ms、mg、mc—水、砂、石子、水泥单位立方米用量（kg）；
Tw、Ts、Tg、Tc—水、砂、石子、水泥材料温度，取Ts、Tg、Tc为5℃；
ws、wg—砂、石子含水率，分别取ws=5%，wg=1%；
C1—水比热容，C2—溶解热，当骨料温度大于0℃时，C1=4.2、C2=0
当骨料温度小于0℃时，C1=2.1、C2=335
计算得：Tw=49℃
1.1.5 结论：在冬季施工混凝土拌制过程中，为保证合理的经济效益，砂、石骨料及水泥需采取必要的保温措施，使其温度保证在5℃以上，根据焦作当地工程现场的情况，将原材料采用覆盖的方法既可满足条件；水需要加热到49℃以上，但不能超过60℃既可满足混凝土拌合物的温度需要。
1.1混凝土运输
砼应及时运到浇筑地点，在运输过程中，要注意防上砼热量损失，表面冻结，砼离析、水泥和砂浆流失，坍落度变化等现象。
冬季混凝土运输宜采用封闭式运输工具，搅拌车需要加覆盖以减少混凝土温度在运输过程中的损失。
1.2混凝土浇筑
该预制箱梁采用的是分层浇筑，当分层浇筑大体积结构时，已浇筑层混凝土温度，在被上一层混凝土覆盖前，不得低于按热工计算的温度，且不得低于2℃。
2混凝土养护
2.1 混凝土冬季养护主要有蓄热法和外部加热法。考虑到蓄热法对混凝土拌合物的温度要求较高，需要对拌合物的原材料全部进行加热，可操作性较为困难。故该施工现场采用外部加热法。
2.2外部加热法主要有：①火炉加热；②蒸气加热；③电加热；④红外线加热。
综合各种方法的操作性、对混凝土养护的利与弊和经济效益，该施工现场采用的是蒸汽加热。
蒸气加热。用蒸气使混凝土在湿热条件下硬化。此法较易控制，加热温度均匀。
3混凝土构件拆模和拆模后的混凝土养护
3.1混凝土拆模时间和技术要求
3.1.1非承重侧模应在混凝土抗压强度达到2.5MPa，且保证其表面及棱角不致因拆模受损时方可拆除。
3.1.2冬季施工混凝土拆模时，在混凝土表面冷却到5℃以后，方可拆除。且保证混凝土表面和环境气温反差不大于20℃，并保证混凝土构件不应急速冷却，应缓慢降低养护温度，以防止混凝土表面出现温差裂缝。
3.2混凝土拆模后的养护
混凝土拆模后应继续使用蒸汽加热进行养护，以保证混凝土前期强度提升所需的温度和水分，保证养护时间不少于14d，并认证做好养护记录。
待养护期结束时，拆除养护器械应保证混凝土表面温度与环境温度相差不大于20℃，仍应对混凝土表面加以覆盖保温，使其缓慢冷却。
结语
关于冬季施工，预应力混凝土在从制作到浇筑箱梁的过程中，首先要注意的是温度问题，只有气温达标了，工程进展才会顺利，工程质量才能得到保障。
参考文献
[1] 公路桥涵施工技术规范[S](JTJ041--2000)．[2] 李东升，金正浩．混凝土冬季施丁[M]，中国水利水电出版社，2008[3] 项玉璞．冬期施工手册[M，中国建筑工业出版社，2009
[4] 张勤. 道路工程冬季混凝土施工技术[J]. 冶金信息导刊,2009,(5).
[5]《建筑工程冬期施工规程》JGJ104
随着社会的不断发展，工程建设的进度需要，有时不可避免的要进行冬期施工，若采取的措施不当，会给施工的工程带来不利的影响，极易给工程质量造成隐患或出现质量事故，冬季施工技术的全面性、完善性、可实施性直接影响到工程质量。
关键词：混凝土，冬季施工
中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号：
冬季施工定义：冬季施工指当地室外昼夜日平均温度连续5d稳定低于5℃时或者最低气温 不足3℃而进行的施工建设。
低温冻结对混凝土的影响：经拌制的混凝土中的水分为两部分：一部分是附着在水泥颗粒表面和毛细孔中的水，为水泥水化所需要的水，称水化水；另一部分是存在于组成材料颗粒空隙间的水，称游離水，可提高混凝土的和易性。当温度适合时混凝土凝结硬化过程中，水化水被水化掉，而游离水则被蒸发掉。但在寒冷低温条件下，仅有的水化热也很快散失，水凝结成冰后，水化作用停止，混凝土凝结硬化即停止，而游离水结冰并冻胀，使混凝土体积内、外均被胀裂，混凝土被冻坏。另外，钢筋表面结成冰膜，也使混凝土与钢筋不能粘结。
冬季施工技术的全面性、完善性、可实施性直接影响到工程质量，所编制的冬季施工技术措施要确保全面落实，保证工程质量，下面以焦作市某公路桥预制箱梁为例，混凝土冬季施工的各个环节进行探讨分析。
工程概况：焦作市某公路桥预制箱梁位于焦东地区，箱梁跨度40m，单片箱梁混凝土为C50，方量54m³。根据多年气温统计资料，该地区在12月1日后日平均温度低于5℃，且天气较为干燥，已进入冬季施工环境。
所使用C50混凝土配合比，水泥：砂：小石：水：外加剂：粉煤灰=390:727:1004:155:5.31:53
1混凝土拌制、运输和浇筑
1.1混凝土拌制
拌制混凝土时各种材料的温度，应满足混凝土拌合物拌合后所需要的温度，当材料原有温度不能满足要求时，应首先考虑对拌合用水加热；仍不能满足要求时，在考虑对集料进行加热；水泥不能加热，仅能保温。各种材料需要加热的温度应根据冬季施工热工计算公式计算确定，但当使用的水泥标号大于42.5时，拌合用水不得超过60℃，集料不得超过40℃。
根据规范要求，混凝出机口温度应不低于10℃，入模温度不低于5℃。为保证混凝土早起强度的提升和有效的防治早期冻害，取混凝土成型温度不低于5℃，利用混凝土热工计算公式反推，来确定拌制混凝土各种材料所需的温度：
1.1.1 混凝土成型温度：T3=(ccT2+cfTf)/（ccmc+cfmf+csms）
式中：T3—混凝土成型温度，为保险起见取8℃;T2—混凝土运输到现场的温度；
Cc—混凝土比热，取1KJ/（Kg*k）；cs—钢材比热，取0.48 KJ/（Kg*k）；
Ts、Tf—钢筋、钢模温度，未预热取气温平均最低值2℃
mc、mf、ms—每立方米混凝土重量和单位立方米混凝土接触的钢模和钢筋质量。mc取2400kg；mf+ms取500kg。
计算得：T2=8.6℃。
1.1.2 混凝土运输到现场的温度：T2=T1-(at+0.032)*（T1-Ta）
式中：T1—混凝土出机口温度；a—温度损失系数，搅拌车取0.25；
t—运输时间，取30min=0.5
Ta—环境气温，冬季混凝土多在白天温度较高时进行，为保险起见，平均温度取0℃
计算的：T1=10.2℃，满足混凝土出机口温度大于10℃
1.1.3 混凝土出机口温度：T1=T0-0.16（T0-t1）
式中：T0—混凝土拌合物理论温度；t1—拌合机机棚温度，取气温平均值0℃；
计算的：T0=12.1℃，为保险起见，T0取13℃。
1.1.4 混凝土拌合物理论温度：T0=[a(Tsms+Tgmg+Tcmc)+4.2Tw(mw-wsms-wgmg)+C1(wsmsTs+wgmgTg)-C2(wsms+wgmg)]/[4.2mw+a(mc+ms+mg)]
式中：mw、ms、mg、mc—水、砂、石子、水泥单位立方米用量（kg）；
Tw、Ts、Tg、Tc—水、砂、石子、水泥材料温度，取Ts、Tg、Tc为5℃；
ws、wg—砂、石子含水率，分别取ws=5%，wg=1%；
C1—水比热容，C2—溶解热，当骨料温度大于0℃时，C1=4.2、C2=0
当骨料温度小于0℃时，C1=2.1、C2=335
计算得：Tw=49℃
1.1.5 结论：在冬季施工混凝土拌制过程中，为保证合理的经济效益，砂、石骨料及水泥需采取必要的保温措施，使其温度保证在5℃以上，根据焦作当地工程现场的情况，将原材料采用覆盖的方法既可满足条件；水需要加热到49℃以上，但不能超过60℃既可满足混凝土拌合物的温度需要。
1.1混凝土运输
砼应及时运到浇筑地点，在运输过程中，要注意防上砼热量损失，表面冻结，砼离析、水泥和砂浆流失，坍落度变化等现象。
冬季混凝土运输宜采用封闭式运输工具，搅拌车需要加覆盖以减少混凝土温度在运输过程中的损失。
1.2混凝土浇筑
该预制箱梁采用的是分层浇筑，当分层浇筑大体积结构时，已浇筑层混凝土温度，在被上一层混凝土覆盖前，不得低于按热工计算的温度，且不得低于2℃。
2混凝土养护
2.1 混凝土冬季养护主要有蓄热法和外部加热法。考虑到蓄热法对混凝土拌合物的温度要求较高，需要对拌合物的原材料全部进行加热，可操作性较为困难。故该施工现场采用外部加热法。
2.2外部加热法主要有：①火炉加热；②蒸气加热；③电加热；④红外线加热。
综合各种方法的操作性、对混凝土养护的利与弊和经济效益，该施工现场采用的是蒸汽加热。
蒸气加热。用蒸气使混凝土在湿热条件下硬化。此法较易控制，加热温度均匀。
3混凝土构件拆模和拆模后的混凝土养护
3.1混凝土拆模时间和技术要求
3.1.1非承重侧模应在混凝土抗压强度达到2.5MPa，且保证其表面及棱角不致因拆模受损时方可拆除。
3.1.2冬季施工混凝土拆模时，在混凝土表面冷却到5℃以后，方可拆除。且保证混凝土表面和环境气温反差不大于20℃，并保证混凝土构件不应急速冷却，应缓慢降低养护温度，以防止混凝土表面出现温差裂缝。
3.2混凝土拆模后的养护
混凝土拆模后应继续使用蒸汽加热进行养护，以保证混凝土前期强度提升所需的温度和水分，保证养护时间不少于14d，并认证做好养护记录。
待养护期结束时，拆除养护器械应保证混凝土表面温度与环境温度相差不大于20℃，仍应对混凝土表面加以覆盖保温，使其缓慢冷却。
结语
关于冬季施工，预应力混凝土在从制作到浇筑箱梁的过程中，首先要注意的是温度问题，只有气温达标了，工程进展才会顺利，工程质量才能得到保障。
参考文献
[1] 公路桥涵施工技术规范[S](JTJ041--2000)．[2] 李东升，金正浩．混凝土冬季施丁[M]，中国水利水电出版社，2008[3] 项玉璞．冬期施工手册[M，中国建筑工业出版社，2009
[4] 张勤. 道路工程冬季混凝土施工技术[J]. 冶金信息导刊,2009,(5).
[5]《建筑工程冬期施工规程》JGJ104