浅谈乌市地区冬期施工混凝土质量控制

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引言
　　乌鲁木齐地区属于我国北方区域，每年10月下旬进入冬期施工，于次年4月中旬解除冬期施工，每年冬期施工时间长达6个月。乌鲁木齐地区冬期施工已经进入常态化，根据近几年的统计，冬期施工工程越来越多，且持续时间较长，温度最低达到零下20摄氏度以下仍然有在建施工项目。
　　乌鲁木齐地区冬期施工时间节点按照JGJ/T 104-2011《建筑工程冬期施工规程》中的规定，冬期施工期限划分原则：当室外日平均气温连续5d稳定低于5℃时即进入冬期施工，当室外日平均气温连续5d高于5℃即解除冬期施工。
　　为了进一步做好冬期施工混凝土质量控制，结合乌鲁木齐轨道交通工程、乌鲁木齐综合保税区开发项目、丝绸之路经济带旅游集散中心项目等工程冬期施工经验，提出冬期混凝土生产施工过程中的控制措施以保障冬期混凝土工程质量。
　　一、冬期混凝土工程施工前期准备工作
　　（1）进入冬期施工前，建立相应的冬期混凝土生产质量保障计划，确保进入冬期施工前期准备工作计划的有序开展。
　　（2）对混凝土预拌厂人员进行冬期施工安全生产质量培训。由于现阶段混凝土预拌厂人员混凝土相关知识水平层次不齐，进行冬期混凝土安全生产质量学习，提高人员安全质量意识，明确各个崗位责任。
　　（3）进入冬期施工前，及时同施工单位进行技术交底，让施工双方了解冬期施工过程中的施工方法和质量控制点。
　　（4）冬期施工前，混凝土预拌厂试验室要进行冬期混凝土配合比设计，并进行相关的试配、调整、中试，确保生产配合比符合冬期施工技术要求。
　　二、生产设备保障
　　根据生产安排，在冬期施工到来前完成冬期混凝土生产准备工作。
　　（1）对骨料料堆、料仓进行封闭处理，保证骨料不被风雪所影响，导致原材料结冰；
　　（2）考虑混凝土运输车罐体体积和保温材料等综合因素，对混凝土搅拌运输车罐体安装保温外套；
　　（3）安装加热锅炉对混凝土生产用水进行预热，准备完毕后并进行设备调试；
　　（4）对地仓进行封闭并设置保温煤炉，对皮带运输机进行全封闭处理；
　　（5）对搅拌楼、搅拌楼油泵处、空压机等设备进行保暖措施。
　　三、原材料质量保障
　　原材料质量保障是冬期混凝土工程质量控制的重要环节，冬期施工过程中原材料应满足相关冬期施工技术要求。
　　（1）水泥：冬期混凝土的配制宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。冬期施工过程中水泥优先采用早期强度较高、水化热相对较低且凝结时间短的普通硅酸盐水泥，本区域水泥主要采用P.O 42.5普通硅酸盐水泥。
　　（2）矿物掺合料：矿物掺合料在混凝土中的种类和掺量应通过试验确定。本区域主要采用粉煤灰，优先采用I级、II级粉煤灰。I级粉煤灰可用于配置高强混凝土、预应力混凝土、高耐久性混凝土；II级粉煤灰用于普通混凝土。
　　（3）骨料：拌制混凝土所用的骨料应清洁，不得含有冰、雪、冻块及其他易冻裂物质。掺加含有钾、钠离子的防冻剂混凝土，不得采用活性骨料或在骨料中混有此类物质的材料。本区域细骨料优先采用表面洁净、质地坚硬、级配良好的中、粗河砂。粗骨料优先选用质地坚硬、级配良好、针片状颗粒含量少、非碱活性的卵石（碎石）粗骨料。
　　在冬期施工前应存储相应满足冬期混凝土生产使用的饱和面干骨料，避免由于冬期施工期间温度骤降致使骨料中掺有冰块或杂质。
　　（4）水：拌和用水应满足相应国家标准要求。冬期混凝土生产时，须提前对拌和用水进行加热处理，但水温不宜超过60℃，最低温度不得低于20℃。
　　（5）外加剂：冬期施工混凝土选用外加剂应符合标准GB 50019《混凝土外加剂应用技术规范》的相关规定。减水剂宜采用冬期混凝土生产专用聚羧酸高性能减水剂。早强剂宜用于蒸养、常温、低温和最低温度不低于-5℃环境中施工的有早强要求的混凝土工程。防冻剂的品种、掺量应以混凝土浇筑后5d内的预计日最低气温选用。
　　四、生产过程控制
　　冬期混凝土工程施工过程中须对水、骨料、掺合料的温度进行监控，做好原材料测温工作；混凝土浇筑前须进行混凝土搅拌、运输、浇筑温度的热工计算，确保混凝土入模温度不应低于5℃。混凝土早期强度计算依据成熟度法计算混凝土早期强度。
　　4.1 生产质量控制
　　（1）冬期施工期间，应即时掌握天气预报和寒潮、大风警报，并对相应混凝土工程采取防护措施。
　　（2）混凝土生产所用的原材料，须采用清洁的粗、细骨料，不得含有冰、雪等冻结物及易冻裂的物质。
　　（3）混凝土原材料加热及温度控制：①宜采用加热水的方法对混凝土原材料加热。当加热水仍不能满足要求时，可对骨料进行加热，但须满足P.O 42.5 水泥对水、骨料温度要求，拌合水最高温度不得大于60℃，骨料最高温度不得大于40℃。②当采用加热后的水和骨料仍不能满足热工计算要求时，可提高水温到100℃，但水泥不得与60℃以上的水直接接触。混凝土生产搅拌时应先投入骨料与拌合水，搅拌均匀后再投入胶凝材料与外加剂。
　　（4）严格按配合比生产，由骨料带入的水分及外加剂溶液中的水均应从拌合水中扣除。
　　（5）混凝土生产搅拌前，应用热水或蒸汽冲洗搅拌机，搅拌时间应比常温下延长15～30s。
　（6）严格控制混凝土坍落度在适宜浇筑范围内，做好混凝土运输时间、浇筑时间、坍落度等记录，为同项目混凝土工程生产浇筑提供参考经验。
　　4.2 混凝土运输过程控制
　　（1）冬期施工期间运输混凝土，混凝土搅拌运输车的搅拌罐加装保温材料包裹，以减少罐内温度的降低速率。
　　（2）在装运混凝土前，应认真检查运输设备内是否存留有积水、冰凌，或内壁粘附的混凝土是否清除干净。
　　（3）混凝土运输设备的运输能力需保证浇筑过程的连续性，适应混凝土凝结时间和浇筑速度的需要。
　　（4）冬季施工运输过程中混凝土运输车的搅拌速率宜较夏季更高，避免混凝土在运输途中发生结块、冻害进而影响混凝土质量。
　　（5）混凝土出厂前，施工双方应加强调度联系，确保混凝土浇筑的连续性，合理安排混凝土泵送或自卸时间，避免因耽搁而导致的拌合物热量损耗。混凝土从搅拌出厂到浇筑完毕，宜在二小时内完成。
　　五、施工现场过程控制
　　（1）冬期施工混凝土浇筑前，应清除模板和钢筋上的冰雪和杂质并做好相应的保温措施，达到浇筑条件，才能进行混凝土工程施工。
　　（2）混凝土工程应根据气温情况、工程特点、施工条件等因素选择掺入早强剂或防冻剂。在日最低气温为0～-5℃，混凝土浇筑后采用塑料薄膜和保温材料覆盖养护时，可采用早强剂或早强减水剂。在日最低气温为-5℃～-10℃、-10℃～-15℃、-15℃～-20℃，混凝土采用上述保温措施外，还应分别采用规定温度为-5℃、-10℃、-15℃的防冻剂。
　　（3）冬期混凝土浇筑时须减少浇筑过程中的热量损失。采用泵送混凝土时，要合理布置拖式泵及输送泵管的位置，并用保温材料包裹输送泵管，为拖式泵搭设暖棚，确保棚内温度不低于5℃；采用非泵送混凝土时，要合理组织装运，尽量减少装卸次数，缩短运送距离。
　　（4）混凝土浇筑期间，应即时监控混凝土在施工现场、入泵、入模阶段的温度、坍落度等指标。
　　（5）混凝土浇筑完成后，应及时用宽幅塑料薄膜及保温材料覆盖养护，现场还应加强保温措施，特别是加强柱脚、剪力墙脚、构件外侧等薄弱部位混凝土的保温，防止其受冻或因温差太大引起裂缝，对边、棱角部位的保温厚度应增加到面部位的2-3倍。混凝土在养护期间应做好防风防失水工作。
　　（6）冬期进行混凝土施工时，为保持混凝土在正温状态需采取通风、保温、加热等措施，使混凝土的水化反应更加充分，使混凝土强度能持续稳定地增长。
　　（7）施工现场的模板和保温层，拆除时间应在混凝土冷却至5℃后。当混凝土表面与外界温差大于20℃时，拆模后应在混凝土表面进行临时覆盖措施，使其缓慢冷却。混凝土结构在冷却前不得遭受冲击荷載或动力荷载的作用。
　　（8）冬期施工期间浇筑的混凝土，在取消保温措施前其抗压强度不得低于受冻临界强度，混凝土受冻临界强度不低于5.0MPa；其他有特殊要求的混凝土，其受冻临界强度均应符合相关技术要求。
　　（9）乌市地区混凝土养护方法主要采用蓄热法和综合蓄热法养护、暖棚养护法、负温养护法。本阶段乌市地区供应轨道交通工程混凝土结构主要采用暖棚法施工和负温养护法。
　　总结
　　由于环境因素的影响，冬期施工过程中的温度控制是冬期施工的核心点，保证各个环节的温度控制亦是冬期施工顺利进行的根本。冬期施工期间是混凝土工程质量事故的高发期，须做好冬期施工期间的准备工作及设备、原材料、生产、运输、浇筑、养护等各个环节的监控，才可以有效保障冬期施工期间混凝土工程的质量。
　　参考文献
　　[1] JCJ/T 104-2011.建筑工程冬期施工规程[S].
　　[2] GB 50666-2011.混凝土结构工程施工规范[S].
　　[3] GB 50119-2013.混凝土外加剂应用技术规范[S].
　　[4] GB 50204-2015.混凝土结构工程施工质量验收规范[S].
　　[5] GB 50146-2014.粉煤灰混凝土应用技术规范[S].