冬季混凝土施工总结
一、工程简介
辽开高速公路工程一合同段桥涵工程包括：大桥3座、中桥6座、小桥2座、分离式立交主线上跨3座、天桥1座、通道6座、涵洞8道。
项目区域属于中温带亚湿润区，属大陆季风气候，四季分明，雨热同季。年平均气温5.2℃，一月平均气温-17℃，最低气温-41.0℃，11月中旬至翌年4月中旬为冰冻期，具有冷凉温润的气候特点，冬季漫长，严寒多雪。
二、冬季施工组织
2.1砼冬季施工
当工区昼夜平均温度（最高和最低温度的平均值或当地时间
2、
8、
14、20时室外气温观测结果的平均值）连续五天＜5℃和最低气温＜-3℃时为冬季施工，浇筑砼按冬季施工要求进行。
2.2拌合站及相关设施的施工安排
我标段所处地区有长达5个月的冰冻期，而且桥涵砼施工量大、周期长、工期短，所以必须实施冬季砼施工措施。
2.2.1拌合站位置的选择
我标段路线总长13.1km，根据工期安排冬季施工项目主要为桩基施工、现浇桥墩柱及梁板预制，所以拌合站的位置距离梁场和现浇桥梁要近。
2.2.2拌合站水箱容量确定
根据冬季工程量，拌合站每天拌和砼约120m3(主要为C
25、C30砼)。我标段定于每天上午10点至下午4点进行砼浇筑，即平均每小时拌和20m3砼。
冬季C25砼配合比为水泥：砂：石：水（390:739:1052:195），每小时平均用水量为5.5m3(已考虑损耗及用热水冲洗机械的用量)。
我们拟考虑每天上午5点至10点对水箱中的水进行加热，水温不低于60℃。那么加热设施必须在5小时内将整箱水加热至60℃,并且每小时至少将
5.5m3水加热至60℃才能满足冬季施工要求。所以水箱的容量为27.5m3。
2.2.3备料
我标段所处地方从11月份开始温度骤降，并伴随有大雪天气。通往料场的道路将会中断，沙、碎石产量急剧下降。所以在10月中旬至11月上旬这段时间内必须做好冬季施工砂石料储备工作。为不影响施工进度，砂石料储备一定要与冬季施工工程量相对应。材料堆场应防止有积水或流水进入堆场，如气温低于0℃以下时，材料表面应用保温材料覆盖，防上原材料冻结。
2.2.4砼运输
砼的运输要快装快卸，中途不转运或受阻，运送中覆盖保温，防止砼热量散失、表层冻结、砼离析、水泥砂浆流失、塌落度变化等。当拌制砼出现塌落度减小或发生速凝现象时，重新调整拌和料的加热温度。所以选择最佳运输路线，根据施工用量和浇筑时间选择容量，合理组织装、运、卸，减少砼在现场停留时间尤为重要。
梁板预制施工底板浇筑完成后将要等待较长一段时间才能浇筑腹板、顶板，为保证砼入模温度≥7℃，所以确保罐车中砼的方量刚好满足底板用量，待芯模板及顶板钢筋安装完成后一次性浇筑剩余的砼。
三、砼的强度变化原理
混凝土拌和物浇灌后之所以能逐渐凝结和硬化，直至获得最终强度，是由于水泥水化作用的结果。而水泥水化作用的速度除与混凝土本身组成材料
和配合比有关外，主要是随着温度的高低而变化的。当温度升高时，水化作用加快，强度增长也较快；而当温度降低到0℃时，存在于混凝土中的水有一部分开始结冰，逐渐由液相（水）变为固相（水）。这时参与水泥水化作用的水减少了，因此，水化作用减慢，强度增长相应较慢。温度继续下降，当存在于混凝土中的水完全变成冰，也就是完全由液相变为固相时，水泥水化作用基本停止，此时强度就不再增长。水变成冰后，体积约增大9%，同时产生约2500kg/cm2的冰胀应力。这个应力值常常大于水泥石内部形成的初期强度值，使混凝土受到不同程度的破坏（即旱期受冻破坏）而降低强度。
由此可见，在冬季混凝土施工中，水的形态变化是影响混凝土强度增长的关键。
四、砼冬季施工方法的选择
冬季砼施工主要是确定砼的最短养护龄期，防止砼早期冻害，保证砼的后期强度。施工过程中，根据施工时的气温情况、工程结构、工期、水泥品种、外加剂、保温措施、热源条件等选择合理的施工方法，用最短的工期、最低的施工费用，来获得最优良的工程质量。
我标段根据气温变化将冬季施工划分为两阶段，并分别采取不同的施工方法。
4.1 砼0℃左右施工方法
温度在0℃左右时，砼拌和不需要采取温控措施。但为了用最短的工期、最低的施工费用，来获得最优良的工程质量，实验室将普通硅酸盐水泥改用为早强硅酸盐水泥，并根据施工时的气温情况调整配合比。其次是尽量降低水灰比，稍增水泥用量，并掺用引气剂。目的是增加水化热量，缩短达到龄期强度的时间，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，改善其黏聚性及保水性，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。试验结果表明该措施一般3天抗压强度大约相当于普通硅酸盐水泥7天的强度，效果较明显。
4.2砼-10℃左右施工方法
温度在-10℃左右或更低时，砼在采取0℃左右施工方法同时还要采取温控措施。
砼拌和前一定要对砂石料、水进行加热。由于砂石料棚的密封性及保暖性能差，棚内温度一般超不过5℃。那么要保证砼不遭受冻害且到施工现场的温度≥7℃，对水温及砼出站温度的控制就是重点。
以我标段为工程实例：砼重量比水泥：砂：石：水=390:739:1052:195（1:1.89:2.7:0.5），砂、石、水泥的温度均为3℃。搅拌温度与环境温差40℃,那么由路桥施工计算手册查得砼搅拌至浇筑时损失的温度为13℃，所以砼在拌合站内的最低温度为20℃才能满足施工要求。水的温度可用下式计算得出：水的加热温度TW
20×[0.92×（1+1.89+2.7）+0.5×4.2]=0.92×(1×3+1.89×3+2.7×3)+ 0.5×4.2TW
TW = 59.2℃
此施工方法需要专人监控材料、天气、水、以及砼出站、浇筑时的温度，动态的控制水的加热温度，从而用最低的施工费用，来获得最优良的工程质量。
五、砼在运输、浇筑、养生过程中的温度控制
为防止加温混凝土在运输过程中散热过快，主要从运输车辆、运输路况及施工生产三方面下考虑。首先用棉被将罐车混凝土罐四周包裹严实；其次保持路线畅通，无堵塞；最后合理组织施工确保温控标准。在生产中，随时
有各种突发事件，以致耽误混凝土料的入仓时间，使本已加温的混凝土料在空气中逐渐冷却，致使达不到混凝土浇筑中的温度要求。因此在运输过程中，合理调配运输车辆，缩短运输时间，尽量减少转运次数，降低混凝土运输、吊运过程中的温度损失，有效保证混凝土料入模浇筑温度。砼浇筑前对结合面进行加热，防止砼结合处温度过低而产生冻害。
砼的养护方法须合理选择并根据技术经济比较和热工计算及施工具体条件确定。正确的养护可以避免砼产生温度收缩裂缝和受冻。冬季砼施工一般优先采用暖棚蓄热法养护，在裸露砼表面采用塑料布等防水材料覆盖并进行保温，在负温情况下不浇水养护。保温材料采用一布一膜（无纺布300g，塑膜0.3mm），膜面朝上，或两层塑膜一层毡布。对边、棱角部位的保温厚度增大到面部的2-3倍。当气温较低、结构表面积较大、蓄热法不能适应强度增长速度的要求时，可根据具体情况选用蒸汽加热、暖棚加热等方法进行。砼养护初期的温度，不低于防冻剂规定的温度。砼强度未达到设计强度的30%不受冻；在充水冻融条件下砼受冻时，不低于设计强度的75%。及时进行现场气温、养护砼的温度测定，以便随时调整砼养护措施。
六、冬季施工注意事项
1、冬季施工时，当砼拌和物搅拌合成后不能满足所需要的温度时，应考虑对拌和用水加热，如仍不能满足需要时，再考虑对骨料加热。水泥只能保温，不能加热。
2、冬期施工应优先选用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，水泥标号应不低于425#，最小水泥用量一般不宜少于300kg/m3
3、水泥不可与80℃以上的水直接接触。
4、搅拌时应先投入骨料和粉状外加剂，搅拌均匀后再加入水，然后再加入水泥。骨料不得带有冰雪和冻结团块，搅拌时间较常温时延长50%左右。
5、浇筑前，对结合面进行加热，使结合面有5℃以上的温度；模板及钢筋上无冰雪和污垢，基面清理干净。
