高原高寒地区混凝土冬季施工技术分析与研究

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寒冷地区冬季混凝土施工技术研究

作者：张全伟

来源：《建筑工程技术与设计》2014年第30期

摘要：我国北方气候寒冷，每年都有较长的时间处于温度较低的冬季。在进行工程施工时，大多数情况下会受到工期限制而必须在冬季进行施工。冬季温度较低，对混凝土施工有着较大的影响，致使混凝土施工过程更为复杂，同时特别容易出现混凝土质量问题。本文通过美岱召大桥混凝土冬季施工研究混凝土冬季施工的解决措施，减少混凝土施工质量问题。

关键词：冬季混凝土；施工技术；质量控制

引言

寒冷地区冬季施工受温度的影响，工程施工很难进行，施工过程中工程的质量便是决定施工能否正常进行的重要因素。随着市场经济快速发展，解决好寒冷地区冬季施工问题对于减少工程造价，加快国民经济建设势在必行。本文对寒冷地区冬季混凝土施工中存在的问题进行探讨分析，提出如何提高冬季施工工程质量的一些建议，以期改善寒冷地区混凝土施工的局限，严格控制工程质量，让寒冷地区冬季混凝土施工更好的进行，促进国民经济更好的发展。

一、工程概况

美岱召大桥属于京包铁路集宁至包头段增建第二双线工程，主要用于雨季、汛季排洪，桥梁中心里程为DK744+208，全桥总长211.97m，集宁台台尾里程DK744+101.72，包头台台尾里程DK744+313.69。桥跨布置形式为：2（8-24）m预应力混凝土梁，桥梁墩台均采用钻孔桩基础，共计80根桩，其中2#桥墩钻孔桩最长为47.00m，包头方向桥台钻孔桩最短为37.00m，钻孔桩平均长度为41.9m。

施工地点位于内蒙古包头市土默特右旗美岱桥村，阴山山脉灰腾梁南麓。气侯四季分明，年均匀气温4.4℃，年日照为3130小时，年均降水量384毫米，无霜期130天，海拨高度1417米，属典型的蒙古高原大陆性气侯。该地区气候环境较差，风力强，昼夜温差大，冬季时间长，很不利于混凝土施工。按《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424—2010）的规定：当工地昼夜平均气温连续3d低于+5℃或最低气温低于-3℃时，应采取冬期施工。

建筑科学　２０１３年第２５期Ｉ科技创新与应用　冬季高寒地区混凝土施工技术与方案选择　

魏晓斌　（四川省甘孜州水利局勘测设计队，四川康定６２６０００）　摘要：高寒地区冬季混凝土施工一直是工程建设的难点。为提高工程质量，节约资本，加强冬季高寒地区混凝土施工技术研究　有较大意义。本文分析比较了高寒地区混凝土施工方法，为冬季混凝土施工提供理论依据。　关键词：高寒地区；混凝土；施工技术　１冬季混凝土施工概述　根据建筑工程施工相关规程，室外平均气温连续５天稳定低于５℃　时即进入冬季施工状态；当其温度连续５天稳定高于５￣Ｃ即解除冬期施　工。我国部分地区冬季时间长，气温较低，每年冬季施工时间约达到５　个多月（即每年１０月至新一年３月中下旬）。这样严寒的气候加大了建　筑施工的难度，为了保证工程质量，提高工作效率及经济效益，我们因　对高寒地区冬季混凝土施工方法进行相关研究。　国内外混凝土施工的相关理论与实践表明，当环境温度低于　时，需要采取相应的保温防冻措施，避免早期受冻，保证混凝土外露面　与环境气温保持较小温差，这样也能取得较好的施工结果。我国水工混　凝土施工规范规定大体积混凝土受冻临界强度不低于７．０ＭＰａ，钢筋混　凝土和非大体积混凝土则不小于设计强度的８５％。为达到规范要求，目　前应用较多的是“成熟度”法，根据强度、温度和时间的关系，推算冬季施　工时的混凝土强度，并了解负温隋况下混凝土生长情况。　２冬季混凝土施工方法　一般来说，混凝土冬季施工方法主要有以下几种：　２１提高养护温度。该方法适宜的环境温度为　＿２５℃时，可通过提　高混凝土养护温度，来保证混凝土在正温下硬化。这类施工技术具体的　做法主要有：暖棚法、电加热法、蒸汽法等。　２．２投加防冻剂。此方法一般的做法是负温养护法，即是在拌合料　中加人防冻剂，利用防冻剂的性能保证混凝土在负温情况下硬化，并在　相应规定的时间内达到强度要求，适宜的环境温度为一１５％。该方法应用　较为广泛，可以与其他方法配合使用，目前常用较多的有单抗冻剂如氧　化钙、氯化钠等和复合抗冻剂。　２３提高混凝土人模前温度。此类方法较为简单，应用的也较多，一　般有：蓄热法（适宜温度为－５℃）、综合蓄热法（适宜温度为一１５￣Ｃ）、广义　综合蓄热法（适宜温度为＿２５℃）。蓄热法较多应用在大体积混凝土施工　中，其主要原理是利用拌合料的热量和水化热，在散热面覆盖相应的保　温材料，降低混凝土的冷却速度，达到正温硬化的效果。综合蓄热法施　工应选用一定的早强剂或防冻剂。这两种方法在《建筑工程冬季施工规　程）（ＪＧＪｌ０４＿９７）已有明确的规定。对于广义综合蓄热法，它指的是在负　温条件下，依靠防冻剂和混凝土拌合骨料，提高混凝土拌合物入模温　度，并且附以有效保温材料，使混凝处于低负温养护状态，缩短养护时　间，在防冻剂温度限值之前混凝土达到受冻临界强度。一般来说，防冻　剂组成以防冻为主，早强为辅。　３高寒地区冬季混凝土施工方法　高寒地区冬季室外环境温度可达＿＿４　以上，由上述可知，负温法　和蓄热法已经无法满足这样极端的低温环境，但暖棚法和电热法虽然　能适应低温条件，但施工较为复杂，造价偏高。对于实际工程项目，还需　要根据地区条件和工程睛况来选择合适的施工方法。　３．１暖棚法　暖棚法是指采用暖风机、保温模板和保温材料提高仓面温度，减少　混凝土浇筑和养护期间的热量损失，保证表面温度达到相应规范要求　的施工方法。一般来说，暖棚法的施工方案包括：立保温模板、布热风炮　及其风简架设、仓面升温、浇筑、覆盖保温材料、养护、拆除相应装置。　暖棚法一般应用在混凝土量较多的地方，如一些混凝土工程较为　集中的地下基础工程等。在正温养护条件下，有效地达到防冻效果，同　时也保证了较高的混凝土强度增长速度。此类方法施工时应做好相应　的施工防护工作，避免造成环境污染。根据胡小舟等研究表明，该方法　在大唐内蒙古托克托发电厂３号机组主厂房得到了良好的应用，施工　期间环境最低温度达－２０￣Ｃ，棚内温度可达８￣Ｃ以上，对混凝土养护创造　了合适的条件。　３．２电加鼓　去　电加热法指的是将电能转化为热能对混凝土进行加热养护的方　法。一般的做法是将电热器靠近｝昆凝土表面或将电极放人混凝土内，接　通电源，提高混凝土温度。此类方法简单易控制，热损失较小，但是电耗　过大，不经济，一般适用于小体积混凝土。对于小型的构件，可以利用电　热毯法进行包裹加热。此法在大唐七台河电厂锅炉耳房得到了应用，其　应用后混凝土温度和强度达到了相应的规范要求，效果良好。　３．３蒸汽养护法　蒸汽养护法是指利用蒸汽直接或间接养护，为混凝土结构表面营　造良好的湿热环境，加快混凝土硬化。该法一般适用于预制构件或大体　积混凝土，但需要相应的锅炉设备，热损失大，费用较高，劳动条件不佳，　所以它的应用受到了一定的限制。　３－４广义综合蓄热法　广义综合蓄热法使用的前提是防冻剂的选择和浇筑后的模板保　温。已有研究表明，通过投加适宜的防冻剂可以确保混凝土在低温下浇　筑，提高混凝土强度。　３．５复合养护法　单一的养护方法有其局限ｌ生，无法满足实际工程中多种多样的环　境变化，所以在施工过程中，根据实际工程特点和区域环境特征，可以　采用多种方法相结合，相互弥补各自的缺陷，达到最佳的养护效果。在　大唐黑龙江七台河发电厂二期工程中，工作人员应用了暖棚法和广义　综合蓄热法相结合施工方法，即是利用暖棚进行混凝土的浇筑养护，同　时利用广义综合蓄热法进行施工过程控制，其混凝土各项指标均达到　规范要求。　４结束语　混凝土施工对工程质量有着直接的影响。一直以来，高寒地区冬季　混凝土施工是工程建设的难点。相关专业人员仍应结合工程实践，加强　对冬季混凝土施工技术的研究与探索。　参考文献　【１】史鹏飞，张永奎．高寒地区冬季混凝土施工理论与实践ｌＪＩ．云南水力发　电，２０１０，２６（２）．　［２］胡小舟，王兴利．高寒地区混凝土冬季施工技术『Ｊ］．电力建设，２００８，２９　（１Ｏ）．　【３】杨赵军　寒地区混凝土施工技术叨－中国水运（下半月），２０１０，１０（１０）．　［４】郭春庆．关于北方高寒地区混凝土施工的工艺和方法的应用研究　．呼　伦贝尔学院学报，２００８，１６（２）．　４．３．１合同是承包商与业主和监理的联系纽带，它是全过程的、系统　的、动态的。合同管理的主要内容包括对工程的变更、设计补充、工程延　期、费用索赔、工程分包转让、合同双方的违约、争端与仲裁。保险与保函　等进行管理。　４．３．２合同是建设工程的指导性文件，要求文字严谨，防止挂一漏　万，避免违反法律、法规，更要月免签订无效合同。合同管理是建设工程　的一项至关重要的工作内容，它和工程计量是相互关联的，好合同管理　就要提高工程技术人员的“经济”观念，实行全过程的合同管理，高效率　地进行投资控制。　５结束语　工程投资控制管理是一个动态的、长期的、艰难的过程。要利用工　程造价管理在项目建设及投控制中的主导地位，以主动控制为前提，科　学管为基础，时刻保持经济头脑，果断采取各种措施，能实现建设投资　的有效控制，取得较好的经济效和社会效益。　参考文献　［１］罗利域谈建设项目全过程工程造价管理方法　．现代商业，２０１１（１７）．　刘妍菁，周勇，刘冬辉．建设项目的全过程工程造价管理『Ｊ１．绿色科技，　２０１１（８）．　【３ｌ翁宇．谈建设项目工程造价的管理叨．科技资讯，２ｏｏ９（１Ｏ）．　【４１李军＿力口强建设项目全过程工程造价控制ｌ　Ｊ１．科技信息，２００９（１１）．　作者简介：郭军龙（１９７６年１２月～），汉族，陕西杨凌人，大专，工程　师，任职于陕西奥达建筑工程有限公司，主要从事项目管理工作。　一

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高寒地区地铁轨道冬季施工技术研究

作者：张大伟 万勇胜

来源：《科学与财富》2016年第04期

摘 要：文章依托长春地铁1号线轨道冬季施工，主要介绍了在极寒气候下露天轨道施工的工艺、工法以及热工计算等。阐述了施工过程中遇到的难点以及解决方法，为类似施工提供施工依据。

关键词：高寒；轨道施工；冬施；热工计算

随着地铁建设日益加快，在保证工程质量的前提下如何提高施工进度是建设及施工方关注的焦点，尤其是在东北地区一旦进入冬季几乎所有混凝土施工全部停止，一年当中有效施工时间只有4月—11月不到8个月的时间，大量时间处于冬休状态，因此如何采取有效措施将冬休变为冬施这是提高寒冷地区地铁建设效率的一个新的课题。

一.工程概况及难点

1.工程概况

长春市地铁1号线为长春轨道交通线网的骨干线之一，贯通城区南北，是长春市继轻轨工程后修建的第一条地铁线路。线路总长双线18.066km，在线路终端设置永春车辆段车辆段最小曲线半径为150m，线路包括出入线、运用库19股道、联检库9股道、内燃机车库3股道、工程车库2股道、材料棚1股道、不落轮库1股道、洗车库1股道以及试车线等。其中为了满足2016年4月份电客列车进段需求，建设单位要求在年底务必完成运用库4股道轨道施工。轨道工程数量为一般整体道床1064m。

2.工程难点

混凝土施工按照建筑工程冬期施工规程要求规定在当室外日平均气温连续5d低于5℃，即进入冬期施工，长春地区每年10月20日～次年3月31日，为冬季施工期，轨道施工期间户外温度低至-20℃，其中轨道架设环节、钢筋绑扎、模板安装等环节受低温影响相对较小，主要是低温条件下进行混凝土整体道床施工难度极大。

二.轨道施工工序及步骤

1.轨道施工流程

2019.11Doors&Windows关于高原高寒地区混凝土施工质量控制的调查分析李鹏辉中铁一局建安公司格库铁路项目部摘要：目前，西北地区基础设施建设正在如火如荼的进行，大环境下对施工质量也提出了前所未有的高标准高要求。在高原高寒地区,由于气候因素的影响,施工条件恶劣,要想确保混凝土的顺利施工,保证施工质量,是非常困难的。本文以正在建设的格库铁路（青海段）项目为调查研究对象，从项目所处的环境特点以及施工难点出发,对项目混凝土施工质量控制进行调查分析，提出提高高原高寒地区混凝土施工质量的措施与建议。关键词：混凝土；高原高寒；施工质量控制；措施与建议

（下转第194页）1前言在我国青海省格尔木市有一条名为格库铁路的重要铁路干线，这条铁路贯穿了整个格尔木辖区，对于当地的人民生活、经济贸易等多个方面都产生了不可替代的作用。由于青海省格尔木市大部分地区均处于大陆高原性气候范围内，因此在全年内气候变化速度非常快，再加上当地刮风天气较多且自然环境干旱，因此往往一年四季的变化仅有冬夏两季的交替较为明显。该地区降雨量非常少，平均年降水量41.5mm的数值在全国范围内均处于低下水平，同时再加上年均长达3358小时的日照时长，这使得当地年蒸发量超过3000mm，属于典型的高山地貌气候。这种高原恶劣气候严重影响了铁路工程中混凝土施工的质量与效果，尤其是在极端温差相差60多摄氏度的情况下，施工现场工作人员很难在这样恶劣的条件下，保证良好的工作效率和质量。

图12高原高寒地区的环境特点和混凝土施工难点通常情况下，在高原地区进行大规模的混凝土施工，会比在平原地带和盆地要困难的多。高原地区往往温度较低、气候温差较大，并且降水量相较于其他地区也会有很大程度上的减少。在这种情况下，混凝土结构很容易由于温度不足和水分不足，从而导致其结构强度和表面强度承受不住高频率使用的压力，最终产生了表面开裂和结构破损等不良现象。再加上部分高原地区严寒气候极度恶劣，这会使得很多工程项目中混凝土构件的使用寿命和耐久程度在冻害的作用下急剧降低，最终造成了难以修复的结构破损或者不可挽回的安全事故。此外，除了混凝土结构建筑的使用寿命会受到不同程度降低之外，在高原地区还存在着一个独特的施工问题，这里指的是很多施工质量问题在工程结束后的质量验收阶段很难被及时发现，这种滞后性使得很多高原地区的建筑结构存在着严重的安全隐患问题。同时，低温环境对于混凝土性能稳定性的影响，主要体现在拌合和混凝土配比阶段中施工人员加入的大量外加剂在低温条件下，很容易产生失活或者活性降低等问题。而这类问题在混凝土结构上的表现形式则大多为蜂窝、气泡、露筋等不良现象，同时混凝土的抗压抗压、抗拉伸能力和紧密程度，都会因此而发生不可控制的变化，最终便会引发混凝土结构内部无规则变化和大量裂缝的产生。因此，只有进一步通过科学有效的施工措施，对混凝土结构施工现场的温度和水分进行有效的保护，这样才能够更好的实现高原地区建筑物的高效施工。3高原高寒地区混凝土施工技术3.1提高原材料控制力度混凝土结构的原材料主要是由水泥和骨料等常见的工程材料构成的，在此基础上根据不同施工技术要求和建筑物强度，施工人员便可以通过调整水泥和骨料的配比，或者采取不同强度、不同型号的水泥来达到相应的施工效果。因此，施工现场管理人员在控制原材料时，应尽可能充分结合现场的施工环境以及工程施工要求标准，在高原地区大多采用的水泥强度是以32.5MPa的普通硅酸盐水泥作为标准的。而骨料作为提高混凝土结构强度与稳定性的重要性能材料，应尽可能选择硬度较高、级配效果更好的材料，其质量在很大程度上影响着混凝土结构的整体施工水平和效果。同时，外加剂类型与性能的选择对于提高混凝土结构质量具有不可替代的作用，相关管理人员应提高对外加剂控制的重视。此外，为了确保水泥的拌合和配比能够在合适的温度下进行，同时尽可能为施工企业降低工程成本，很多施工单位便会选择利用水的比热容特性来控制混凝土混合料的拌合温度，防止骨料结冰或者拌合不均等问题产生。3.2优化配合比设计良好的配合比设计能够使相同质量的混凝土材料产生更好的使用效果，同时对于混凝土建筑结构的整体质量和使用寿命也能够产生不同程度的提高。所以，工程管理人员想要提高混凝土施工质量，首要任务便是对配合比进行优化设计。应尽可能保持水灰比在0.45~0.6之间范围内波动，一旦超过这个范围将会影响到混凝土结构的耐久性；在配比的过程中应保证充足的水泥用量，在标准的施工条件下保证300kg/m³便能够实现良好的配比效果。而如果外界环境温度过低或者条件较为恶劣的情况下，为了使混凝土结构能够更加耐冻可以适当加入一些防冻剂等外加剂提高性能。同时施工人员要充分考虑不同温度条件下受冻临界强度的变化，应根据外界温度进行适当的调整。3.3混凝土拌合技术在混凝土拌合过程中需要工作人员重点控制拌合的温度以及搅拌机的运行温度，为了节约成本可以利用热水冲洗的方法为搅拌机预热，使其能够尽快进入到工作状态。同时在项目管理与质量控制