李毅

摘 要：隨著國民經(jīng)濟、科技的飛速發(fā)展，我國的基礎(chǔ)建設(shè)工程規(guī)模不斷拓展，“八縱八橫”的戰(zhàn)略框架下，鐵路工程從南到北，從內(nèi)地到高原。推動經(jīng)濟發(fā)展的同時，也為全國各族人民緊密聯(lián)系建起了一座相互了解、溝通的橋梁。由此基建工程的質(zhì)量標準也成了全國人民關(guān)注的焦點和重點。筆者從高原地區(qū)鐵路站房工程冬季混凝土施工方面分析當代工程人勇于擔當、勇于開拓、直面挑戰(zhàn)、順利完成建設(shè)任務(wù)的技術(shù)手段。

關(guān)鍵詞：高原地區(qū);鐵路站房;凝土工程;冬季施工

中圖分類號：TU755.8 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1003-5168（2022）3-0087-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2022.03.021

Analysis on Concrete Construction Technology in Winter in

Plateau Area

LI Yi

（Beijing Tiecheng Construction Supervision Co.， Ltd.， Beijing， 100855，China）

Abstract： With the rapid development of national economy and science and technology， the scale of China's infrastructure projects continues to expand. Under the strategic framework of “eight vertical and eight horizontal”， railway projects from south to north， from the mainland to the plateau. While promoting economic development， it has also built a bridge of mutual understanding and communication for the people of all ethnic groups across the country. Therefore， the quality standard and control of infrastructure projects have also become the focus and focus of the people all over the country， especially in today's networked era. From the aspect of winter concrete construction of railway station building project in plateau area， the author analyzes the technical means for contemporary engineers to have the courage to play， to explore， to face the challenges and to successfully complete the construction task.

Keywords： plateau area; railway station building; concrete works; winter construction

1 工程概況

本研究以某鐵路工程站房設(shè)計為例，該工程為新建鐵路小型旅客站房，施工時間為2019年7月至2021年7月，工程地點位于西藏自治區(qū)境內(nèi)，海拔高度為2 950 m。根據(jù)《鐵路混凝土工程施工技術(shù)規(guī)程》（Q/CR 9207—2017）規(guī)定，當室外日平均氣溫連續(xù)3 d 低于5℃或最低氣溫低于0℃時，現(xiàn)場混凝土施工應(yīng)按冬期施工執(zhí)行[1]。根據(jù)本工程地區(qū)全年溫度變化及實測溫度可知，每年11月中下旬，氣溫開始降低，達到冬期混凝土施工標準。冬期施工所使用混凝土為自拌混凝土，拌和站距施工現(xiàn)場距離約30 km，冬季混凝土運輸車車程約1 h。

由于混凝土施工過程中各材料之間的化學(xué)和物理反應(yīng)變化均需要一定的條件，對施工環(huán)境要求較高，高原冬季寒冷時節(jié)較難實現(xiàn)。高原冬季混凝土施工后面臨著春節(jié)放假及來年復(fù)工之間的時間差，以致出現(xiàn)問題到發(fā)現(xiàn)問題的時間較長，因而給事故處理帶來很大的難度，輕則修補，重則返工，給施工質(zhì)量、費用及后續(xù)施工進度造成不可逆的影響。

2 冬期混凝土施工部位及技術(shù)措施

本站房工程冬季混凝土施工部位及內(nèi)容：站房基礎(chǔ)、站房主體結(jié)構(gòu);站臺雨棚樁基礎(chǔ)及承臺，混凝土用量比較大。冬季進行混凝土施工，根據(jù)規(guī)定在混凝土施工后強度未滿足設(shè)計強度的0.6，不應(yīng)受凍;浸水凍融條件下的混凝土強度達到設(shè)計強度的75%之前不得受凍。

為保證本工程冬季所施工混凝土的質(zhì)量，采取如下技術(shù)措施。

第一，在混凝土不需要進行相應(yīng)加熱養(yǎng)護的時間段內(nèi)，為了保證施工質(zhì)量，采用綜合蓄熱法。即采用有效的延緩降溫的保護措施，基于對混凝土添加某類工程防凍劑，加上制作過程中混凝土原材料產(chǎn)生的熱量以及水泥的水化熱等熱量，延長混凝土從施工到溫度降低至設(shè)計溫度閾值的時間，從而在混凝土溫度降低到設(shè)計溫度前達到設(shè)計要求強度的一種技術(shù)方法。第二，在混凝土需要進行相應(yīng)加熱的養(yǎng)護時間段內(nèi)，為了保證施工質(zhì)量，基于外部熱源進行暖棚法加熱。

2.1 拌和站技術(shù)準備

冬期施工前拌和站條件準備：骨料存放采用施工現(xiàn)場已有的庫房作為暖棚，暖棚四周及頂部用保溫篷布覆蓋，暖棚內(nèi)部根據(jù)溫度情況均勻設(shè)置火爐、暖風機（5 kW）。根據(jù)冬季施工混凝土配合比，對骨料進行溫度控制，確?；炷猎牧系臏囟饶軌驖M足混凝土的出機溫度不低于10 ℃的要求。購買專用數(shù)控熱水鍋爐來進行熱水供應(yīng)，鍋爐規(guī)格應(yīng)滿足拌和站每天的熱水使用。根據(jù)西藏林芝地區(qū)以往年份全年溫度曲線圖，最低氣溫為-5 ℃，本工程按照室外的氣溫較常年取其平均最低溫度-10 ℃，拌和設(shè)備內(nèi)部溫度要求達到0 ℃以上，水溫度要求達到74 ℃以 上，水泥、砂子、石子以及摻和料溫度要求達到0 ℃以上。并完成冬季施工混凝土配比確保拌和料及拌和質(zhì)量符合要求。見圖1。

2.2 冬期施工混凝土攪拌要求

①冬期混凝土配合比應(yīng)考慮施工期間的環(huán)境氣溫、原材料、養(yǎng)護方法及混凝土性能要求等因素，必要時對配合比進行試驗調(diào)整?；炷烈诉x用較低的水膠比和較小的坍落度，并嚴格控制泌水和坍落度損失，以免在冬期環(huán)境溫度較低的情況下混凝土前期強度不能滿足工程需求。此外，為了降低混凝土凍害的可能性，應(yīng)在滿足要求配比條件下通過添加減水劑等最大限度地降低用水量。

②為了保證冬期混凝土質(zhì)量的持續(xù)穩(wěn)定，必須加強對混凝土各類配合比、攪拌機自身和所處環(huán)境溫度參數(shù)及混凝土制作和施工過程中的環(huán)境溫度參數(shù)等進行定期監(jiān)測。

③冬期混凝土施工，應(yīng)當選擇強度等級≥42.5的普通波蘭特水泥，水泥用量應(yīng)當≥0.28 t/m，水膠比≤0.55，并且應(yīng)當摻和符合相應(yīng)冬期施工規(guī)范和設(shè)計要求的早強劑。為了保證混凝土強度，應(yīng)在早強劑添加前進行相應(yīng)的模擬試驗，對相應(yīng)的技術(shù)措施等進行核準。除此之外，其他各類添加劑的使用也必須遵循相應(yīng)冬期混凝土施工相應(yīng)配合比和現(xiàn)行國家標準《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定[2]。

④為了保證混凝土的適用性，必須使用剔除冰雪和凍塊以及其他容易在冬期被損壞凍裂雜質(zhì)的骨料。應(yīng)當根據(jù)摻和的外加劑成分判斷是否能夠采用活性骨料。

⑤為了控制混凝土中的水量配比，應(yīng)當在進行水量配比的同時扣除骨料帶水以及其他摻和外加劑所含水量。如果使用的摻和外加劑不含水分，可以根據(jù)所需使用量直接將摻和外加粉狀劑與水泥同時進行使用。如果摻和外加劑為溶液，摻和前必須對使用的摻和劑進行容重配比，且各類外加劑必須分別放置于具有相應(yīng)明顯標記的容器中，嚴禁混亂使用，且必須根據(jù)每班使用量進行外加劑容重配比，嚴禁重復(fù)配比。

⑥為了保證混凝土在出攪拌機時的溫度≥10 ℃，入模溫度≥5 ℃，必須根據(jù)熱工計算結(jié)果和試驗結(jié)果，在混凝土加工前進行骨料和配比水等的預(yù)熱。

⑦為了保證混凝土強度，水泥、礦物摻和料、外加劑等應(yīng)當避免直接加熱，而應(yīng)當選擇將其運送至暖棚內(nèi)進行自然預(yù)熱。當需要對水、骨料等進行加熱工序時，加熱溫度也應(yīng)當嚴格按照規(guī)定設(shè)定，骨料≤40 ℃，水≤60 ℃。

⑧拌和設(shè)備宜安裝在氣溫不低于10 ℃的廠房內(nèi)，拌和設(shè)備內(nèi)部用暖風機加熱，溫度要求達到0 ℃以上，并在離地面500 mm高度處設(shè)置檢測溫度點，每晝夜測溫不應(yīng)少于4 次。攪拌混凝土前及停止拌制后，應(yīng)用熱水洗刷攪拌機鼓筒。

⑨在冬期施工，混凝土攪拌時間應(yīng)當不低于其他時間段施工時長的1.5倍。

⑩攪拌制作完成的混凝土存在坍落度偏小或發(fā)生速凝現(xiàn)象時，應(yīng)當對混凝土材料的預(yù)熱和攪拌溫度進行重新調(diào)整。

2.3 冬期混凝土運輸要求

為了減少混凝土在運輸過程中的熱量流失，應(yīng)當根據(jù)混凝土至施工點的具體情況，選擇合適的運輸路線，最大限度地縮短運輸時間，運輸容器應(yīng)當根據(jù)運輸距離設(shè)置相應(yīng)的混凝土保溫或加熱設(shè)施，并盡量減少中間倒運環(huán)節(jié)。嚴格控制混凝土在運輸過程中的熱量散失，確?；炷吝\輸?shù)绞┕c后入模溫度≥5 ℃。混凝土運輸施工道路采用融雪劑進行積雪清理。

2.4 冬期混凝土澆筑要求

①為了減少混凝土澆筑前的熱量散失，在入模時使用的混凝土澆筑泵管應(yīng)當根據(jù)環(huán)境溫度采取相應(yīng)的保溫措施，在雨雪天氣或凍冰情況下，應(yīng)當將模板上的冰雪清除干凈，混凝土澆筑前后均需用熱水清洗泵管。

②混凝土澆筑應(yīng)采用分層連續(xù)的方法澆筑，分層厚度不得小于2 cm。

③新混凝土在澆筑前，宜在橫向施工縫處先鋪一層厚約15 mm并與混凝土灰砂比相同而水灰比略小的水泥砂漿。然后再繼續(xù)澆注新層混凝土。施工縫處的新層混凝土要重點搗實。

④墻柱混凝土澆筑前應(yīng)在外腳手架內(nèi)側(cè)沿建筑物四周圍一層彩條布擋風，防止冷風直接貫擊施工混凝土接觸面。墻柱模板支好后用阻燃草簾被裹嚴，以防混凝土局部受凍。

⑤梁板澆筑前，利用外腳手架安全網(wǎng)加彩條布擋風適當封閉，澆筑方法是從一端開始向另一端采用“趕漿法”澆筑。混凝土振搗密實后抹平，在混凝土表面溫度降至2 ℃之前覆蓋一層塑料薄膜，再鋪黑心棉，然后再鋪阻燃草簾被，阻燃草簾被之間搭接10 cm，并且采用木方對其進行壓牢。但鋪蓋過程中要特別注意對澆筑后的成品進行有效保護，布上防護繩，禁止人員上下，以免頂板混凝土面的平整度遭到破壞。阻燃草簾的鋪設(shè)厚度應(yīng)當根據(jù)環(huán)境溫度進行調(diào)整為≥ 0℃，鋪設(shè)1層;<0℃，根據(jù)溫度進行層數(shù)的增加?；炷翍姨魳?gòu)件澆筑完后保溫材料自頂部放下將底模一起覆蓋。對模體邊角等區(qū)域的保溫厚度應(yīng)當適當增大，一般應(yīng)增大到大面部位的2～3倍，混凝土養(yǎng)護應(yīng)防風防失水。

3 冬期混凝土養(yǎng)護和質(zhì)量檢查

3.1 冬期混凝土養(yǎng)護措施

①混凝土開始養(yǎng)護時的溫度不得低于5 ℃，細薄截面結(jié)構(gòu)不宜低于10 ℃。

②施工期間，如果環(huán)境最低溫度>-15 ℃，冷卻面積/體積≤15/m的工程應(yīng)當首先選擇利用綜合蓄熱法進行相應(yīng)的養(yǎng)護，且應(yīng)當符合相應(yīng)的規(guī)定：第一，所采用的溫度養(yǎng)護方法應(yīng)當確?；炷翜囟认陆档? ℃之前的強度能夠滿足規(guī)定要求;第二，混凝土入模并且成型后，應(yīng)當采用相應(yīng)的養(yǎng)護措施對其進行及時保溫和隔寒，并且確保模體持續(xù)保持干燥。

③當綜合蓄熱法無法滿足環(huán)境溫度和工程施工的要求時，應(yīng)當及時采用暖棚加熱法進行養(yǎng)護。

④保溫層應(yīng)當選擇干燥狀態(tài)的防護材料，避免材料潮濕，同時，也不能將養(yǎng)護材料直接與未干燥的混凝土表面進行接觸，兩者之間應(yīng)當隔離一層鋪設(shè)于混凝土表面的塑料薄膜。

3.2 混凝土的質(zhì)量檢查

混凝土冬期施工的質(zhì)量檢查，不僅應(yīng)當嚴格按照現(xiàn)在運行的相應(yīng)國家標準規(guī)定，還應(yīng)當做好日常施工檢查[3]。

①對外加摻和劑的質(zhì)量和使用量等進行檢查，應(yīng)當從源頭進行質(zhì)量把控，待外加劑進入施工現(xiàn)場，首先須進行抽樣檢驗，檢查合格后方可使用。

②根據(jù)施工方案和冬期施工混凝土的配合比對確定的相應(yīng)混合材料溫度，以及混凝土的制作過程、澆筑、養(yǎng)護等期間的溫度進行定期檢測。

③應(yīng)檢查混凝土從入模到拆除保溫層或保溫模板期間的溫度。

④質(zhì)量檢查過程應(yīng)當嚴格把控，所有質(zhì)量檢查結(jié)果都必須按照規(guī)定做好相應(yīng)記錄。

4 冬期施工混凝土質(zhì)量通病防范

4.1 混凝土板墻早期受凍現(xiàn)象

混凝土養(yǎng)護采用綜合蓄熱法，混凝土在澆筑入模的時候溫度較低，而剪力墻鋼膜散熱快，保溫效果不好，造成混凝土溫度降低速度大于混凝土自身強度變化速度，尤其在迎風側(cè)，造成混凝土出現(xiàn)雞爪紋等受凍體征。為了有效防止該類問題的出現(xiàn)，應(yīng)當采取有效的技術(shù)措施：采用阻燃草簾被等保溫材料對鋼膜板進行封閉和保溫，尤其對于墻頂、墻體薄弱區(qū)域更應(yīng)當嚴格封閉。加強對薄弱區(qū)域的溫度檢測，并制定相應(yīng)的溫度失常補救措施。

4.2 冬施混凝土風裂和溫度裂縫

頂板或基礎(chǔ)底板表面淺層出現(xiàn)非貫通裂縫，是由于受到環(huán)境溫度的影響，再加上冬期施工時間段內(nèi)氣候干燥，致使混凝土表面干燥和溫度降低速度較快，混凝土表面與內(nèi)部的溫差大，而混凝土主要成分水泥水化釋放的水化熱會造成混凝土本身發(fā)生較大的溫度變化和結(jié)構(gòu)收縮，在溫度層面形成梯度，從而使混凝土內(nèi)部形成收縮應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉力，引發(fā)表面裂縫。主要防治技術(shù)措施：混凝土澆筑完成后，應(yīng)當及時采用有效的防護材料對其進行保溫養(yǎng)護，控制混凝土在環(huán)境溫度和氣候影響下的溫度降低速度。且應(yīng)當加強防護材料有效性的檢查，防止受潮、損壞。除此之外，混凝土澆筑過程中注意必須按要求振搗，將浮漿振出后，用木抹子抹平，初凝前進行二次壓光，消除早期出現(xiàn)的裂縫，終凝前進行三次壓光，并將產(chǎn)生的裂縫徹底消除。

通過以上技術(shù)措施的落實，本站房工程所施工的冬季混凝土經(jīng)過程檢測以及足齡期后參見各方復(fù)測，施工質(zhì)量（混凝土強度、外觀質(zhì)量、實體實測實量）均符合要求，并為后續(xù)施工奠定了堅實的基礎(chǔ)。

5 結(jié)語

混凝土工程作為工程行業(yè)常見工序，常作為一道隱蔽工序，其施工結(jié)果的好壞往往影響整條流水工序，故其施工質(zhì)量顯得非常關(guān)鍵。尤其在高原寒冷時節(jié)的質(zhì)量控制，難度偏大，所以工程管理人員不僅是從技術(shù)方面保證施工可行性及質(zhì)量達標，更重要的是從管理方面狠抓落實，群策群力，不斷完善優(yōu)化，完成建造精品工程、優(yōu)質(zhì)工程的同時，也為我國鐵路工程建設(shè)出一份力，盡一份心。

參考文獻：

[1] 中鐵三局集團有限公司，中鐵城建集團有限公司.鐵路混凝土工程施工技術(shù)規(guī)程：Q/CR 9207—2017[S].北京：中國鐵道出版社，2017.

[2] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范：GB 50119—2013[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013.