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摘要：中国北方受冬季气温影响全年可施工时间短，加之各个项目的施工工期紧，致使今年来冬季施工现象较为普遍。本文从机械设备、原材料、混凝土拌合以及混凝土养护等方面总结可行经济的施工措施，为其它类似工程提供借鉴和指导。
关键词：高速公路， 混凝土， 冬季施工
Abstract: the north China in winter temperature influence by year construction time is short, together with all the construction of the project period tight, cause this year to winter construction was common. This paper, from the machinery and equipment, raw materials, concrete as the maintenance and concrete summary of the economic construction measures are feasible, for other similar projects for reference and guidance.
Keywords: highway, concrete, winter construction
中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A 文章编号：
1、工程概况
辽宁省新民至铁岭高速公路2合同段全长21.2公里，大小桥涵构造物60多座。2010年初进入施工阶段，2010年7月至9月下旬省内经历了50年不遇的强降雨过程，致使施工受阻，嚴重制约了工程的节点工期，为保证2011年1月至3月停工期间的梁板架设施工正常开展，2010年10月底至11月底进行了混凝土冬季施工。下面就从机械设备、原材料保温、混凝土拌合、混凝土养护以及冬季施工安全保证措施等方面浅谈气温在-5℃—-15℃时的各项施工措施。
2、混凝土冬季施工各项主要措施
2．1机械设备
2.1.1混凝土运输罐必须用棉被包裹；同时加注使用-35号柴油。
2.1.2施工机械加强冬季保养，对加水、加油润滑部件勤检查，勤更换，防止冻裂设备。
2.1.3上料用装载机每天工作完后应将水箱下水室、发动机、机油冷却器及变矩器油冷却器里的冷却水放出，以免冻裂；贮气筒内有水汽，经常排放，防止冻结，致使刹车失灵。如果已加防冻液，可不放出。同时应定时检查防冻液浓度，禁止使用未经处理的水作为发动机的冷却液。
2.1.4混凝土拌和机在工作前将各部位空运行一次，将物料储存输送设备调整到最佳工作状态。
还要检查配料斗里是否有积水和四壁余料，如有则清理干净，同时对水泵、水箱、水管的积水进行排除，以免在严寒季节冻坏。
2.1.5混凝土搅拌站及附属配料仓必须包裹，采用设备四周搭设钢管架，外加苫布和稻草帘子两层覆盖，钢管架距拌和机的最短距离不少于1.5米。出料口处设卷帘门，高度应保证混凝土罐车正常出入。
2．2原材料保温
2.2.1搅拌水
水保温采用自制钢板水箱下加热的方法，在制作水箱之前应分析冬季施工的任务，按混凝土方量最大的单个构件所需水的1.2倍进行设计。本项目冬季施工混凝土最大方量为30m3，每立方米需水180Kg，故共计需水0.18*30*1.2=6.5m3。实际制作时采用1CM厚钢板按长2.5m，宽1.5m，高1.8m制作，施工现场布置示意见图2.1。
钢板水箱内安装温度计，同时要将水箱罩棚，防止夜间混凝土拌和机停止工作时水箱内的余水冻结。
水箱下设置3座炉火，在混凝土拌合前将水温烧至75℃-80℃左右。
2.2.2粗细骨料
碎石和砂子的保温在冬季施工中是很重要的，因碎石和砂子的温度直接决定了混凝土的出料温度，同时砂子内若有冻块，在混凝土凝结后将会形成空洞，对混凝土的影响不言而喻。故此在进入进行冬季之前，应在砂场储备一定量的砂子，通过水自然渗透将砂子的含水量降低。若进入冬季再从河道处进场砂子会导致砂子冻块巨大，砂子还会冻结在自行汽车车厢底部和四周，不仅造成亏方，还导致保温棚内加热的耗时会加长，效果也不会好。
粗细骨料采用搭设保温棚的方法来实现。保温棚骨料容量为计划最大日混凝土用量的2-3倍。保温棚骨架采用直径15cm的钢管焊接组成，棚外铺盖苫布加草帘子，保温棚的门采用卷帘门形式，高度应保证铲车上料正常出入。棚内采用砖砌八卦炉燃烧煤加热，白天温度保持在15℃左右，晚上保证在0-5℃。每日在搅拌混凝土之前3小时将棚内温度升高至15℃。
保温棚重点控制棚的严密性和棚内八卦炉的数量，因为这直接影响保温的效果及冬季施工的费用。由于冬季沈阳地区风特别大，棚外覆盖的苫布质量要好，防止被风吹坏。苫布间搭接应不小于1米，并做简单缝制，同时保温棚四周苫布搭地不小于1米。棚内八卦炉的数量通过热力计算来确定，按上述温度控制，在保证温度控制的同时尽量减少费用。
2.3混凝土拌合
在施工现场的人员、机械、小型材料器具、暖棚等准备完毕，拌合站的骨料和水均满足上述要求后开始进行混凝土搅拌，搅拌时要按以下原则进行：
2.3.1拌合斗内先放入砂子、碎石和加热后的水进行搅拌，待搅拌均匀后再放入水泥继续搅拌，避免水泥与热水接触而发生水化热发生过快，影响后期使用品质。
2.3.2经试验掺入一定量的混凝土防冻剂。当外加剂为粉剂时，可按要求掺量直接撒在水泥上面和水泥同时投入。当外加剂为液体，使用前按要求配置成规定溶液，然后根据使用要求，用规定浓度溶液再配置成施工溶液。各溶液分别放置于有明显标志的容器内，不得混淆。
2.3.3经试验掺用引气剂。在保持混凝土配合比不变的情况下，加入引气剂后生成的气泡，相应增加了水泥浆的体积，提高拌和物的流动性，改善其粘聚性及保水性，缓冲混凝土内水结冰所产生的水压力，提高混凝土的抗冻性。
2.3.4每斗的搅拌时间要保证在3分钟以上，操作人员每斗都目测观察混凝土拌合的均匀情况，确认可以后在放料至混凝土运输车。
2.3.5水泥采用早强硅酸盐水泥，使早期强度升高，一般早强硅酸盐水泥的3天抗压强度为普通硅酸盐水泥的7倍。混凝土的坍落度适当降低，减少水化热时间，使混凝土强度早期到达。避免因水化热时间过长，导致构件体积内水冻结。水冻结后体积会增大9%，水化热停止，强度不再增加。在温度升高时水融化后在混凝土内部形成空隙而影响混凝土的各项性能指标。
2.3.6每日混凝土完成后搅拌站人员一定要将拌合斗用热水冲洗干净，防止料斗门上冻影响下日的混凝土正常搅拌。
2.4混凝土浇注
混凝土浇注需有一段时间将混凝土裸露在寒冷天气下，所以选择日间阳光充足时进行作业。
通过以上各项机械以及原材料保温的措施，经实测混凝土用罐车运至12公里远进行浇注时的入模温度在20℃以上。
浇注工序应快速连续进行，在条件具备的情况下，最好用两台吊车同时进行现场浇注，尽可能将混凝土露在模外的时间缩短。若室外温度过低，也可采用混凝土罐车减少装载，多次运输的方法，但加大了施工成本。
因冬季混凝土初凝慢，且浇注时间较短，容易发生涨模事故，尤其是较高的薄壁台，一旦事故发生，处理较为困难，将面临巨大的经济损失。要求冬季施工模板支立的牢固性要大于正常施工条件下， 薄壁台下面几层模板接头处要加大支撑力度，将拉杆拉片加密，加强外支撑；其余模板接头处适当加强。
2.5混凝土构件的保温及养护
2.5.1混凝土构件的保温采用直径5cm钢管搭设长方体暖棚的方法实现，上方敞口用来放入混凝土浇注完成一段，用苫布覆盖一段，直至完成。暖棚四周距构件的距离应在2.5m左右适宜，上部的距离应在1.5m左右，保证棚内的热量流动。棚内加热炉用大油桶改装完成，即在油桶的偏下部开口，放入使用直径1.2cm螺纹钢焊制的炉箅子，一个简单的火炉便完成了。棚内火炉一般放置在西北侧，数量以满足棚内温度达到15℃左右为准。
2.5.2混凝土浇注完成后立即用棉被进行覆盖，并洒水养护。由于使用火炉加热，导致的棚内的温度不能均匀，所以洒水要及时量足，防止混凝土表面过早碳化。暖棚保温及养护一般要进行7-8天，同时观察混凝土表面不再潮湿时方可拆除暖棚。
2.5.3暖棚拆除后，混凝土构件外表面还要继续覆盖2层军用棉被继续保温至28天龄期结束。
2.6混凝土冬季施工安全保证措施
2.6.1在进行冬季施工前要对施工队长、施工工人以及项目部管理人员进行安全教育，使他们认识到危险处处存在，秉着“安全第一，预防为主”的原则进行工作。
2.6.2机械手严格按规程操作，持证上岗。
2.6.3混凝土拌合工在进行拌和机各项修理和维护时，必须停止作业并关闭总电源。待修理完毕后开电源试验修理的结果。
2.6.4冬季施工尽管需要混凝土运输时间必须短，但是混凝土罐车司机必须遵守交通规则行驶，不能超速或危险驾驶。
2.6.5拌合站、施工现场保温棚要注意防火，配备沙桶、铁锹及灭火器等器具。
2.6.6冬季气温低时施工人员的手脚僵硬，尤其是高空作业人员更要做好安全防护措施，必须戴安全帽、系安全带。
2.6.7施工现场吊车作业时，要有专人指挥，协调起重机吊转及卸料工作。
2.6.8施工现场发电机必须由专业电工操作。
2.6.9暖棚内一天24小时需要进行加热养护，要分成2个班倒，每班12小时，以 2个人为一班，填煤时一人在棚外，一人在棚内，防止发生意外煤气中毒事故。
2.6.10拆除棚架及模板時要注意防护高空坠物。
3、结论
混凝土养生期过后，通过混凝土回弹仪测定强度均满足设计要求，达到了2011年年初进行梁板架设的目的。在野外冬季施工时以上方法较为简单易行，可以为类似工程提供借鉴。文中若有不当之处或有更好的建议，希望各位同仁给予改正或提出。最后需要说明一下，北方冬季施工还是有较大风险的，一定要严格抓住各项环节， 才能保证冬季的施工的成功，为下一步进度目标的实现做出
必要的准备。
关键词：高速公路， 混凝土， 冬季施工
Abstract: the north China in winter temperature influence by year construction time is short, together with all the construction of the project period tight, cause this year to winter construction was common. This paper, from the machinery and equipment, raw materials, concrete as the maintenance and concrete summary of the economic construction measures are feasible, for other similar projects for reference and guidance.
Keywords: highway, concrete, winter construction
中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A 文章编号：
1、工程概况
辽宁省新民至铁岭高速公路2合同段全长21.2公里，大小桥涵构造物60多座。2010年初进入施工阶段，2010年7月至9月下旬省内经历了50年不遇的强降雨过程，致使施工受阻，嚴重制约了工程的节点工期，为保证2011年1月至3月停工期间的梁板架设施工正常开展，2010年10月底至11月底进行了混凝土冬季施工。下面就从机械设备、原材料保温、混凝土拌合、混凝土养护以及冬季施工安全保证措施等方面浅谈气温在-5℃—-15℃时的各项施工措施。
2、混凝土冬季施工各项主要措施
2．1机械设备
2.1.1混凝土运输罐必须用棉被包裹；同时加注使用-35号柴油。
2.1.2施工机械加强冬季保养，对加水、加油润滑部件勤检查，勤更换，防止冻裂设备。
2.1.3上料用装载机每天工作完后应将水箱下水室、发动机、机油冷却器及变矩器油冷却器里的冷却水放出，以免冻裂；贮气筒内有水汽，经常排放，防止冻结，致使刹车失灵。如果已加防冻液，可不放出。同时应定时检查防冻液浓度，禁止使用未经处理的水作为发动机的冷却液。
2.1.4混凝土拌和机在工作前将各部位空运行一次，将物料储存输送设备调整到最佳工作状态。
还要检查配料斗里是否有积水和四壁余料，如有则清理干净，同时对水泵、水箱、水管的积水进行排除，以免在严寒季节冻坏。
2.1.5混凝土搅拌站及附属配料仓必须包裹，采用设备四周搭设钢管架，外加苫布和稻草帘子两层覆盖，钢管架距拌和机的最短距离不少于1.5米。出料口处设卷帘门，高度应保证混凝土罐车正常出入。
2．2原材料保温
2.2.1搅拌水
水保温采用自制钢板水箱下加热的方法，在制作水箱之前应分析冬季施工的任务，按混凝土方量最大的单个构件所需水的1.2倍进行设计。本项目冬季施工混凝土最大方量为30m3，每立方米需水180Kg，故共计需水0.18*30*1.2=6.5m3。实际制作时采用1CM厚钢板按长2.5m，宽1.5m，高1.8m制作，施工现场布置示意见图2.1。
钢板水箱内安装温度计，同时要将水箱罩棚，防止夜间混凝土拌和机停止工作时水箱内的余水冻结。
水箱下设置3座炉火，在混凝土拌合前将水温烧至75℃-80℃左右。
2.2.2粗细骨料
碎石和砂子的保温在冬季施工中是很重要的，因碎石和砂子的温度直接决定了混凝土的出料温度，同时砂子内若有冻块，在混凝土凝结后将会形成空洞，对混凝土的影响不言而喻。故此在进入进行冬季之前，应在砂场储备一定量的砂子，通过水自然渗透将砂子的含水量降低。若进入冬季再从河道处进场砂子会导致砂子冻块巨大，砂子还会冻结在自行汽车车厢底部和四周，不仅造成亏方，还导致保温棚内加热的耗时会加长，效果也不会好。
粗细骨料采用搭设保温棚的方法来实现。保温棚骨料容量为计划最大日混凝土用量的2-3倍。保温棚骨架采用直径15cm的钢管焊接组成，棚外铺盖苫布加草帘子，保温棚的门采用卷帘门形式，高度应保证铲车上料正常出入。棚内采用砖砌八卦炉燃烧煤加热，白天温度保持在15℃左右，晚上保证在0-5℃。每日在搅拌混凝土之前3小时将棚内温度升高至15℃。
保温棚重点控制棚的严密性和棚内八卦炉的数量，因为这直接影响保温的效果及冬季施工的费用。由于冬季沈阳地区风特别大，棚外覆盖的苫布质量要好，防止被风吹坏。苫布间搭接应不小于1米，并做简单缝制，同时保温棚四周苫布搭地不小于1米。棚内八卦炉的数量通过热力计算来确定，按上述温度控制，在保证温度控制的同时尽量减少费用。
2.3混凝土拌合
在施工现场的人员、机械、小型材料器具、暖棚等准备完毕，拌合站的骨料和水均满足上述要求后开始进行混凝土搅拌，搅拌时要按以下原则进行：
2.3.1拌合斗内先放入砂子、碎石和加热后的水进行搅拌，待搅拌均匀后再放入水泥继续搅拌，避免水泥与热水接触而发生水化热发生过快，影响后期使用品质。
2.3.2经试验掺入一定量的混凝土防冻剂。当外加剂为粉剂时，可按要求掺量直接撒在水泥上面和水泥同时投入。当外加剂为液体，使用前按要求配置成规定溶液，然后根据使用要求，用规定浓度溶液再配置成施工溶液。各溶液分别放置于有明显标志的容器内，不得混淆。
2.3.3经试验掺用引气剂。在保持混凝土配合比不变的情况下，加入引气剂后生成的气泡，相应增加了水泥浆的体积，提高拌和物的流动性，改善其粘聚性及保水性，缓冲混凝土内水结冰所产生的水压力，提高混凝土的抗冻性。
2.3.4每斗的搅拌时间要保证在3分钟以上，操作人员每斗都目测观察混凝土拌合的均匀情况，确认可以后在放料至混凝土运输车。
2.3.5水泥采用早强硅酸盐水泥，使早期强度升高，一般早强硅酸盐水泥的3天抗压强度为普通硅酸盐水泥的7倍。混凝土的坍落度适当降低，减少水化热时间，使混凝土强度早期到达。避免因水化热时间过长，导致构件体积内水冻结。水冻结后体积会增大9%，水化热停止，强度不再增加。在温度升高时水融化后在混凝土内部形成空隙而影响混凝土的各项性能指标。
2.3.6每日混凝土完成后搅拌站人员一定要将拌合斗用热水冲洗干净，防止料斗门上冻影响下日的混凝土正常搅拌。
2.4混凝土浇注
混凝土浇注需有一段时间将混凝土裸露在寒冷天气下，所以选择日间阳光充足时进行作业。
通过以上各项机械以及原材料保温的措施，经实测混凝土用罐车运至12公里远进行浇注时的入模温度在20℃以上。
浇注工序应快速连续进行，在条件具备的情况下，最好用两台吊车同时进行现场浇注，尽可能将混凝土露在模外的时间缩短。若室外温度过低，也可采用混凝土罐车减少装载，多次运输的方法，但加大了施工成本。
因冬季混凝土初凝慢，且浇注时间较短，容易发生涨模事故，尤其是较高的薄壁台，一旦事故发生，处理较为困难，将面临巨大的经济损失。要求冬季施工模板支立的牢固性要大于正常施工条件下， 薄壁台下面几层模板接头处要加大支撑力度，将拉杆拉片加密，加强外支撑；其余模板接头处适当加强。
2.5混凝土构件的保温及养护
2.5.1混凝土构件的保温采用直径5cm钢管搭设长方体暖棚的方法实现，上方敞口用来放入混凝土浇注完成一段，用苫布覆盖一段，直至完成。暖棚四周距构件的距离应在2.5m左右适宜，上部的距离应在1.5m左右，保证棚内的热量流动。棚内加热炉用大油桶改装完成，即在油桶的偏下部开口，放入使用直径1.2cm螺纹钢焊制的炉箅子，一个简单的火炉便完成了。棚内火炉一般放置在西北侧，数量以满足棚内温度达到15℃左右为准。
2.5.2混凝土浇注完成后立即用棉被进行覆盖，并洒水养护。由于使用火炉加热，导致的棚内的温度不能均匀，所以洒水要及时量足，防止混凝土表面过早碳化。暖棚保温及养护一般要进行7-8天，同时观察混凝土表面不再潮湿时方可拆除暖棚。
2.5.3暖棚拆除后，混凝土构件外表面还要继续覆盖2层军用棉被继续保温至28天龄期结束。
2.6混凝土冬季施工安全保证措施
2.6.1在进行冬季施工前要对施工队长、施工工人以及项目部管理人员进行安全教育，使他们认识到危险处处存在，秉着“安全第一，预防为主”的原则进行工作。
2.6.2机械手严格按规程操作，持证上岗。
2.6.3混凝土拌合工在进行拌和机各项修理和维护时，必须停止作业并关闭总电源。待修理完毕后开电源试验修理的结果。
2.6.4冬季施工尽管需要混凝土运输时间必须短，但是混凝土罐车司机必须遵守交通规则行驶，不能超速或危险驾驶。
2.6.5拌合站、施工现场保温棚要注意防火，配备沙桶、铁锹及灭火器等器具。
2.6.6冬季气温低时施工人员的手脚僵硬，尤其是高空作业人员更要做好安全防护措施，必须戴安全帽、系安全带。
2.6.7施工现场吊车作业时，要有专人指挥，协调起重机吊转及卸料工作。
2.6.8施工现场发电机必须由专业电工操作。
2.6.9暖棚内一天24小时需要进行加热养护，要分成2个班倒，每班12小时，以 2个人为一班，填煤时一人在棚外，一人在棚内，防止发生意外煤气中毒事故。
2.6.10拆除棚架及模板時要注意防护高空坠物。
3、结论
混凝土养生期过后，通过混凝土回弹仪测定强度均满足设计要求，达到了2011年年初进行梁板架设的目的。在野外冬季施工时以上方法较为简单易行，可以为类似工程提供借鉴。文中若有不当之处或有更好的建议，希望各位同仁给予改正或提出。最后需要说明一下，北方冬季施工还是有较大风险的，一定要严格抓住各项环节， 才能保证冬季的施工的成功，为下一步进度目标的实现做出
必要的准备。