李 明 盧會(huì)玲

（11.河南省水利第二工程局，河南 鄭州 45000050000；22.原陽(yáng)縣韓董莊引黃灌區(qū)管理局，河南 原陽(yáng) 45350053500）

本文主要論述南水北調(diào)輝縣三標(biāo)大型渠道襯砌混凝土在入冬以來(lái)針對(duì)低溫季節(jié)采取的有效措施，經(jīng)實(shí)踐證明了其可行性，在南水北調(diào)通水之際大抓進(jìn)度的同時(shí)，也保證了施工質(zhì)量。

1 冬季渠道混凝土的施工要求及受凍分析

渠道襯砌混凝土面板具有厚度薄、面積廣、質(zhì)量要求高的特點(diǎn)，因此施工時(shí)對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的施工要求都高于一般混凝土，從原材料、配合比、拌和質(zhì)量、襯砌施工、抹面、養(yǎng)護(hù)等工序都要做到精細(xì)化管理。尤其是在低溫環(huán)境下施工，除常規(guī)要求外，對(duì)混凝土的防凍、防裂也提出了新的要求。

根據(jù)混凝土的成型原理可知，混凝土在新澆筑后，由于受水泥與水的水化作用，混凝土逐漸凝結(jié)和硬化，直到獲得最終的強(qiáng)度，而溫度則是影響水泥水化作用速度的最主要因素。進(jìn)入冬季后，當(dāng)氣溫低于0℃后，新澆混凝土溫度下降，空隙中的水逐漸因凍結(jié)而失去水化作用，參與水泥水化作用的水量便會(huì)減少，水泥水化作用減慢致使強(qiáng)度增長(zhǎng)減緩，直至停止強(qiáng)度的增長(zhǎng)。同時(shí)，水變成冰后也會(huì)因?yàn)轶w積膨脹致使混凝土結(jié)構(gòu)遭到凍脹破壞。

2 冬季渠道混凝土施工措施

2.1 混凝土用原材料控制

2.1.1 混凝土用骨料應(yīng)進(jìn)行加高堆存，并搭設(shè)遮雨棚以防混入冰雪，使用清潔、級(jí)配良好、質(zhì)地堅(jiān)硬的骨料，不得含有有機(jī)物以及易凍裂的物質(zhì)。根據(jù)南水北調(diào)黃河以北的施工經(jīng)驗(yàn)及經(jīng)本標(biāo)段實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)日平均氣溫低于-5℃時(shí)，應(yīng)停止渠道襯砌混凝土施工，一般的低溫時(shí)段可不再考慮對(duì)骨料進(jìn)行加熱[1]。

2.1.2 摻入提高抗凍性效果顯著的外加劑，如早強(qiáng)劑、速凝劑等。

2.2 混凝土配合比調(diào)整

2.2.1 可考慮使用早強(qiáng)硅酸鹽水泥，該水泥水化熱較大，在早期放出強(qiáng)度最高，效果較明顯（南水北調(diào)的其他施工標(biāo)段已得到驗(yàn)證）。

2.2.2 對(duì)混凝土用骨料進(jìn)行堅(jiān)固性試驗(yàn)，合格后方可使用。

2.2.3 施工時(shí)盡量降低水灰比，混凝土摻引氣劑時(shí)，不應(yīng)大于0.5，同時(shí)，增加水泥用量，以增大水化熱量，提高混凝土溫度，縮短達(dá)到齡期強(qiáng)度的時(shí)間。

2.2.4 摻加防凍劑（日最低氣溫不低于-5℃的情況下，可采用早強(qiáng)劑代替防凍劑），以加快混凝土的凝結(jié)速度，提高早期強(qiáng)度，應(yīng)注意的是要嚴(yán)格控制外加劑的含堿量，混凝內(nèi)的含堿量應(yīng)不大于3.0kg/m3。

2.2.5 渠道底板混凝土施工建議以水泥代替粉煤灰并提高水泥摻量至300kg/m3以上，提高混凝土水化熱。

2.3 混凝土拌和

2.3.1 冬季渠道襯砌混凝土建議拌和時(shí)間延長(zhǎng)50%，拌和前應(yīng)對(duì)拌和用水進(jìn)行加熱，可用加熱儀器進(jìn)行加熱或者架立水箱在其底部燒火加熱，經(jīng)計(jì)算驗(yàn)證，水溫宜控制在40～60℃之間，當(dāng)水溫超過(guò)60℃時(shí)，應(yīng)改變拌和料的加料順序，以免水泥假凝，拌和站出機(jī)口混凝土溫度應(yīng)不低于10℃。

2.3.2 混凝土拌和系統(tǒng)宜在當(dāng)天施工完成后清除料倉(cāng)內(nèi)剩余的砂石骨料并對(duì)攪拌箱及輸水管等進(jìn)行覆蓋防凍，防止夜間上凍不利于第二天拌和系統(tǒng)的正常使用?；炷涟韬颓?，應(yīng)將積水或冰塊排除，使攪拌筒處于正溫狀態(tài)?；炷吝\(yùn)輸罐應(yīng)用棉被進(jìn)行包裹并盡量縮短運(yùn)輸時(shí)間，減少熱量的損失[2]。

2.4 渠道襯砌施工及保溫防凍措施

2.4.1 冬季渠道襯砌混凝土施工宜選擇在白天溫度較高的時(shí)間段進(jìn)行施工，經(jīng)實(shí)踐，宜在上午10點(diǎn)至下午2點(diǎn)之間，每個(gè)澆筑倉(cāng)位應(yīng)縮短至24m較為適宜，當(dāng)澆筑氣溫降至0℃時(shí)，應(yīng)選擇在最近的分縫處進(jìn)行封倉(cāng)停止?jié)仓?/p>

2.4.2 根據(jù)入冬以來(lái)的澆筑情況，為保證每天上午能按時(shí)澆筑混凝土，防止各工序結(jié)合面受凍引起滑坡現(xiàn)象，施工時(shí)應(yīng)縮短渠道襯砌工序的施工段，并采用塑料布對(duì)已鋪設(shè)的砂礫料、保溫板及土工膜進(jìn)行覆蓋保護(hù)，且在每道工序施工前應(yīng)檢查工作面有無(wú)上凍、結(jié)霜現(xiàn)象，如有應(yīng)及時(shí)清除，為各道工序施工提供干燥的環(huán)境。

2.4.3 澆筑時(shí)，保證入倉(cāng)混凝土溫度不低于5℃（當(dāng)混凝土入倉(cāng)溫度為1～4℃時(shí)，混凝土凝結(jié)時(shí)間較常溫下延長(zhǎng)3倍），砼試塊除正常規(guī)定組數(shù)外,每倉(cāng)混凝土增設(shè)2組同條件養(yǎng)護(hù)試塊，分別做拆模前、28d的強(qiáng)度試驗(yàn)，為施工提供依據(jù)。

2.4.4 每倉(cāng)新澆筑混凝土應(yīng)在初凝后先覆蓋一層地膜（農(nóng)用薄膜），注意鋪設(shè)要平整，以免混凝土面出現(xiàn)紋路而影響混凝土外觀質(zhì)量。薄膜上層鋪設(shè)2～3層棉氈進(jìn)行覆蓋保溫，為防止棉氈因雪、霜沾濕而受凍，上層應(yīng)再覆蓋一層塑料布，保溫材料覆蓋完后應(yīng)對(duì)倉(cāng)面溫度進(jìn)行持續(xù)觀察，并保證至少在澆筑后15d內(nèi)溫度不低于5℃為宜。注意保溫材料覆蓋要嚴(yán)密，不得出現(xiàn)裸露的現(xiàn)象，建議覆蓋時(shí)搭接不小于10cm并用棉繩穿孔連接，防止夜間遇大風(fēng)刮飛保溫材料而失去保溫作用。經(jīng)檢測(cè)證明，以上保溫方式經(jīng)濟(jì)合理且有效，入倉(cāng)混凝土溫度在7～12℃之間，倉(cāng)面保暖溫度為6℃左右，滿足渠道混凝土冬季施工溫度需求。

2.4.5 渠道底板混凝土部位施工時(shí)尤其要注意防凍融，如地下水在底板混凝土凍結(jié)膨脹，將底板已襯砌部位混凝土頂起造成結(jié)構(gòu)破壞，且底板混凝土經(jīng)過(guò)反復(fù)凍融容易引起起皮現(xiàn)象。冬季施工前應(yīng)及時(shí)完成渠道已襯砌段的密封膠封堵，并對(duì)底板蓄水0.5m，能有效防止出現(xiàn)以上質(zhì)量問(wèn)題，在本設(shè)計(jì)單元的其他施工標(biāo)段該方法已得到驗(yàn)證。另外需注意的是，雖氣溫高于0℃，但鋸縫用水和冰雪化凍后的水容易在坡腳積蓄，氣溫驟降時(shí)，積水凍結(jié)使齒墻產(chǎn)生裂縫，因此，冬季施工盡量減少用水量，及時(shí)排除底板積水，當(dāng)不能及時(shí)進(jìn)行渠底襯砌時(shí)，要用干土或草袋覆蓋保暖。

2.5 施工期間的溫度觀測(cè)

2.5.1 外界氣溫采用人工測(cè)溫，每天應(yīng)測(cè)量四次。

2.5.2 水、外加劑及骨料的溫度每小時(shí)測(cè)一次。

2.5.3 混凝土出機(jī)口溫度、運(yùn)輸過(guò)程中的溫度損失及澆筑溫度，根據(jù)需要測(cè)量或每2h測(cè)量一次。

2.5.4 混凝土表面溫度變化應(yīng)在澆筑后3d內(nèi)加密觀測(cè)，尤其是氣溫驟降和寒潮期間，應(yīng)增加溫度觀測(cè)次數(shù)。

3 結(jié)語(yǔ)

南水北調(diào)輝縣三標(biāo)在進(jìn)入冬季施工后，通過(guò)吸取南水北調(diào)先開(kāi)工標(biāo)段的經(jīng)驗(yàn)及教訓(xùn)，重視冬季施工質(zhì)量，增大資源投入，利用12月份有效的施工時(shí)間段順利完成渠道襯砌908延米，目前無(wú)凍脹裂縫、起皮及強(qiáng)度不足等問(wèn)題出現(xiàn)，在搶抓進(jìn)度的同時(shí)也保證了施工質(zhì)量。

[1]任杰.南水北調(diào)中線總干渠渠道襯砌施工試驗(yàn)研究[J].水科學(xué)與工程技術(shù)，2012（3）：112-115.

[2]黃海木，鄭軍華.混凝土冬季施工技術(shù)措施[J].今日科苑，2009（2）：25-27.