高洋洋

（陜西延長中煤榆林能源化工有限公司，陜西 榆林 718500）

0 引言

由于大型石油化工項(xiàng)目投資大、施工周期長，建筑（構(gòu)）物、設(shè)備基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式多樣、數(shù)量龐大，不同時(shí)期的施工內(nèi)容又要與工程計(jì)劃目標(biāo)吻合，不可避免地要在冬季組織施工。如何在陜北寒冷季節(jié)保證混凝土的施工質(zhì)量，是面臨的重要課題。從多年的施工經(jīng)驗(yàn)及規(guī)范的規(guī)定可知，當(dāng)環(huán)境溫度連續(xù)5天以上降至5℃不再回升時(shí)或最低氣溫低于-3℃時(shí)，混凝土施工質(zhì)量就應(yīng)按冬季施工規(guī)程進(jìn)行控制。本文主要結(jié)合某化工園區(qū)冬季施工質(zhì)量管控實(shí)踐情況，闡述混凝土冬季施工質(zhì)量管理措施、常見誤區(qū)、控制方法及工作重點(diǎn)，為陜北地區(qū)混凝土施工質(zhì)量控制提供了參考依據(jù)。

1 混凝土冬季施工管理措施

（1）為了保證混凝土冬季施工質(zhì)量，根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀蟛块T預(yù)報(bào)，及時(shí)下發(fā)《冬季施工令》、《添加防凍劑的通知》、《冬季施工質(zhì)量管理辦法》及《冬季施工防凍考核辦法》等相關(guān)規(guī)定，建立健全管理制度及施工依據(jù)；

（2）要求監(jiān)理編寫各分項(xiàng)工程冬季施工監(jiān)理細(xì)則；

（3）加強(qiáng)冬季施工方案的審批工作，要求各承包商針對本工程制定冬季專項(xiàng)施工方案，按程序?qū)徟筘瀼貓?zhí)行；

（4）成立冬季施工領(lǐng)導(dǎo)小組，明確相關(guān)責(zé)任人，完善冬季施工組織條件；

（5）嚴(yán)格執(zhí)行“三控，一跟蹤”管理模式，對冬季混凝土施工進(jìn)行全過程的質(zhì)量管理。

2 質(zhì)量管控常見誤區(qū)及分析

2.1 混凝土添加防凍劑后是否可以不用保溫養(yǎng)護(hù)

本工程位于毛烏素沙漠地帶，寒冷的冬季長達(dá)數(shù)月，且早晚溫差較大，為保證混凝土冬季施工質(zhì)量，在進(jìn)入冬季施工期間，就采用了-15℃的HK-PD復(fù)合型防凍劑，以確保負(fù)溫環(huán)境下施工的混凝土在規(guī)定的養(yǎng)護(hù)條件下達(dá)到預(yù)期性能。

常見誤區(qū)：認(rèn)為添加-15℃防凍劑，在環(huán)境溫度不低于-15℃時(shí)新澆筑的混凝土不需要任何保護(hù)措施也不會被凍壞。

實(shí)際情況：通過現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)得出，添加-15℃防凍劑的混凝土暴露在-10℃的環(huán)境中表面即可凍結(jié)，養(yǎng)護(hù)7d后強(qiáng)度只增長3MPa,繼續(xù)在此環(huán)境下養(yǎng)護(hù)，強(qiáng)度增長非常遲緩。因?yàn)榛炷翉?qiáng)度形成的過程其實(shí)就是水泥水化反應(yīng)的過程，冬季混凝土施工中摻入一定量的防凍劑，是確?；炷林幸恢北３忠合啻嬖?，不斷發(fā)生水化熱反應(yīng)，使混凝土強(qiáng)度繼續(xù)增長。而水泥水化作用的速度除與混凝土組合材料和配合比有關(guān)外，主要是隨著溫度的高低而變化，當(dāng)溫度升高時(shí)，水化作用加快，強(qiáng)度增長也快；可見冬季混凝土施工添加防凍劑主要是提高混凝土早期強(qiáng)度，降低混凝土內(nèi)部水分的冰點(diǎn)，使?jié)仓幕炷猎诮K凝之前不容易發(fā)生早期凍害。因此，冬季混凝土在環(huán)境溫度不低于防凍劑規(guī)定溫度澆筑后仍需及時(shí)進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)，防止表面失水過快或凍結(jié)，保存混凝土內(nèi)部熱量，促使混凝土在最短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到臨界強(qiáng)度，避免混凝土早期凍害。

2.2 混凝土提高一個(gè)強(qiáng)度等級是否可以代替保溫養(yǎng)護(hù)

常見誤區(qū)：在冬期混凝土施工中，擔(dān)心冬期施工的混凝土強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，將混凝土強(qiáng)度等級在原設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上提高一個(gè)強(qiáng)度等級，作為混凝土冬期施工的防凍措施，以代替混凝土澆筑后的保溫養(yǎng)護(hù)。

實(shí)際情況：這種認(rèn)識是錯(cuò)誤的，也是不可取的，不能將提高混凝土強(qiáng)度等級代替保溫養(yǎng)護(hù)。原因如下：

（1）如果比原設(shè)計(jì)強(qiáng)度提高一個(gè)等級，就意味著混凝土配置強(qiáng)度的增加，所以配比中水泥用量也會隨之增加。從經(jīng)濟(jì)角度考慮，對于整個(gè)工程來講將增加額外的費(fèi)用投入。

（2）冬期混凝土防凍措施的一個(gè)重要指標(biāo)是混凝土溫度降到規(guī)定溫度時(shí)，混凝土必須達(dá)到受凍臨界強(qiáng)度。如果比原設(shè)計(jì)強(qiáng)度提高一個(gè)等級，混凝土的受凍臨界強(qiáng)度等級應(yīng)按提高后的強(qiáng)度等級進(jìn)行確定，雖然由于配置強(qiáng)度提高，因水泥用量增加和摻加外加劑等原因，早期強(qiáng)度會在一定程度上有所增加，但增幅不會很大，也不會達(dá)到降低受凍臨界強(qiáng)度的目的，且提高混凝土強(qiáng)度等級后的臨界強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)也將有所提高。所以提高一個(gè)強(qiáng)度等級不可以作為保證混凝土冬季施工質(zhì)量的一項(xiàng)措施[1]。

（3）若比原設(shè)計(jì)強(qiáng)度提高一個(gè)強(qiáng)度等級，混凝土早期水化熱將加大，對于體積較大的混凝土，如果保溫措施落實(shí)不到位，極易造成混凝土內(nèi)部溫度與外界溫差過大產(chǎn)生溫度收縮裂紋。

3 不同溫度下的幾種有效防凍措施

3.1 環(huán)境溫度0~-5℃

應(yīng)對混凝土外露面用塑料薄膜加一層黑心棉或麻袋等保溫材料加以覆蓋，如有雨雪天氣再用彩條布等防雨材料進(jìn)行整體覆蓋，防止保溫材料受潮。試驗(yàn)證明當(dāng)日最低氣溫在0~-5℃時(shí)，入模溫度可控制在10~15℃，采取此方法覆蓋養(yǎng)護(hù)，對于小體積混凝土養(yǎng)護(hù)，3d強(qiáng)度可增長40%；對于大體積混凝土養(yǎng)護(hù)，3d強(qiáng)度可增長50%。

3.2 環(huán)境溫度-5~-10℃

對于框架結(jié)構(gòu)、豎向有一定高度的結(jié)構(gòu)及建筑物，外圍需用彩條布或帆布等材料進(jìn)行圍擋，起到擋風(fēng)保溫作用。通過現(xiàn)場試驗(yàn)證明，圍擋后內(nèi)部溫度可比外部溫度提高3~4℃，澆筑完成后對混凝土外露面覆蓋一層塑料薄膜，然后再覆蓋2~3層保溫材料即可，如果在有條件的情況下，最好將施工面上部進(jìn)行封頂。養(yǎng)護(hù)期間要派專人對圍擋破損的地方進(jìn)行及時(shí)修補(bǔ)防止“穿堂風(fēng)”形成，混凝土養(yǎng)護(hù)3d強(qiáng)度可增長30%；對于其他結(jié)構(gòu)及建筑物除用塑料薄膜及保溫材料進(jìn)行覆蓋，再用塑料布整體進(jìn)行覆蓋，對于體積小一點(diǎn)的混凝土養(yǎng)護(hù)，3d強(qiáng)度可增長30%；對于體積大一點(diǎn)的混凝土養(yǎng)護(hù)，3d強(qiáng)度可增長40%。

3.3 環(huán)境溫度-10~-15℃

新澆筑的結(jié)構(gòu)及建筑物除按第2條有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行落實(shí)外，還應(yīng)在內(nèi)部放置取暖設(shè)施，取暖設(shè)施應(yīng)根據(jù)建筑面積及測溫情況隨時(shí)進(jìn)行增減。此做法在本工程得到了廣泛使用，取得了良好的效果；特別像框架結(jié)構(gòu)，四周用彩條布圍擋，內(nèi)部加設(shè)取暖設(shè)施，板頂面用塑料薄膜及保溫材料覆蓋后，混凝土3d強(qiáng)度可達(dá)40%。

3.4 環(huán)境溫度-15~-20℃

對于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)體積小、便于采用暖棚養(yǎng)護(hù)的混凝土統(tǒng)一進(jìn)行施工，同時(shí)添加防凍劑，采用“雙保險(xiǎn)”的形式以保證工程質(zhì)量。對于框架主體結(jié)構(gòu)混凝土工程，又是工程關(guān)鍵線路的節(jié)點(diǎn)工程，原則上環(huán)境最低溫度必須高于防凍劑允許的最低溫度方可施工，施工后，及時(shí)采用4~5層保溫材料或用電熱毯進(jìn)行包裹覆蓋養(yǎng)護(hù)[2]。

3.5 環(huán)境溫度低于-20℃

建議停止所有混凝土的施工，此時(shí)已超出防凍劑的規(guī)定溫度，在混凝土澆筑過程中極易造成混凝土結(jié)冰。

3.6 其它應(yīng)注意事項(xiàng)

混凝土澆筑完畢后應(yīng)先及時(shí)對其表面進(jìn)行一層塑料薄膜覆蓋，防止水分散失太快。事實(shí)證明，采取塑料薄膜覆蓋處混凝土表面一直能保持濕潤狀態(tài)，其表面幾乎沒有裂紋產(chǎn)生，強(qiáng)度增長也較快；對于未采取塑料薄膜覆蓋而直接用保溫材料覆蓋的混凝土表面由于失水過快，會產(chǎn)生一些干縮裂縫，強(qiáng)度也增長緩慢。

4 冬季混凝土質(zhì)量管控重點(diǎn)

4.1 測溫工作的落實(shí)

冬季混凝土工程施工及后期養(yǎng)護(hù)期間的測溫工作尤為重要，測溫記錄數(shù)據(jù)是冬季混凝土質(zhì)量控制及質(zhì)量檢查的重要資料，施工現(xiàn)場應(yīng)根據(jù)測溫記錄情況及時(shí)調(diào)整保溫措施，防止混凝土受凍。所以測溫工作是我們檢查現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)工作是否滿足要求，以及檢驗(yàn)混凝土在解除養(yǎng)護(hù)前混凝土是否達(dá)到臨界強(qiáng)度的重要依據(jù)[3]。

4.2 受凍臨界強(qiáng)度的檢測

混凝土早期受凍臨界強(qiáng)度是確保冬季混凝土施工質(zhì)量至關(guān)重要的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，當(dāng)混凝土溫度降到規(guī)定的溫度時(shí)，混凝土必須達(dá)到受凍臨界強(qiáng)度，這時(shí)的測溫工作也可以停止。要進(jìn)行受凍臨界強(qiáng)度檢測，就必須制作與結(jié)構(gòu)同條件的試塊，待與結(jié)構(gòu)實(shí)體同條件一般養(yǎng)護(hù)3~4d后（此天數(shù)是通過現(xiàn)場多次驗(yàn)證，通過合理養(yǎng)護(hù)后得出的天數(shù)），對試塊進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試壓，檢查其是否滿足臨界強(qiáng)度要求，如果達(dá)到臨界強(qiáng)度要求，則可解除保溫材料，否則要繼續(xù)采取保溫措施及測溫工作，直至達(dá)到受凍臨界強(qiáng)度。需要強(qiáng)調(diào)的是，現(xiàn)澆混凝土實(shí)體解除防凍保溫措施不得以澆筑時(shí)間作為解除冬季保溫措施的依據(jù)，必須以混凝土達(dá)到早期受凍臨界強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)[4]。

4.3 混凝土后期養(yǎng)護(hù)工作

冬季摻入防凍劑混凝土工程的施工，重點(diǎn)是加強(qiáng)后期養(yǎng)護(hù)工作。混凝土終凝前其內(nèi)部將不斷產(chǎn)生水化反應(yīng)，促使強(qiáng)度的增長，如果保溫措施不到位，極易造成混凝土內(nèi)部水分流失或結(jié)冰，這時(shí)混凝土內(nèi)部水化反應(yīng)將減緩甚至停止，那么混凝土強(qiáng)度也無增長，特別是施工完成后的第2天、第3天混凝土水化熱達(dá)到最高時(shí)間段，應(yīng)及時(shí)采取保溫措施，防止混凝土內(nèi)外溫差過大產(chǎn)生收縮裂縫。所以必須重視混凝土的后期養(yǎng)護(hù)工作，施工單位應(yīng)安排專人監(jiān)護(hù)，在混凝土未達(dá)到受凍臨界強(qiáng)度前應(yīng)連續(xù)保溫[5]。

4.4 同條件試塊的管理工作

冬期施工中，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行試塊留置，對于摻加防凍劑的混凝土應(yīng)制作一組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊作為材料強(qiáng)度驗(yàn)收依據(jù)；制作一組“同養(yǎng)28轉(zhuǎn)標(biāo)養(yǎng)28”試塊，作為強(qiáng)度驗(yàn)收依據(jù)；制作至少3組同條件養(yǎng)護(hù)試件，分別用于達(dá)到受凍臨界強(qiáng)度時(shí)、拆模前、拆除支撐前試壓，以便指導(dǎo)冬期施工。所以為了保證冬季混凝土施工質(zhì)量，試塊必須具有代表性，現(xiàn)場管理人員一定要落實(shí)同條件試塊的養(yǎng)護(hù)條件是否與施工現(xiàn)場結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)條件相一致。

4.5 混凝土攪拌站的管理

進(jìn)入冬季施工階段，首先從源頭進(jìn)行控制，即加強(qiáng)混凝土攪拌站的管理，為保證冬季生產(chǎn)過程中機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，必須對其采取保溫防凍措施。為了保證混凝土入模溫度不得低于5℃，應(yīng)優(yōu)先考慮拌和水加熱，如不滿足要求才考慮骨料加熱。對拌和水加熱時(shí)，水溫不宜超過60℃，如超過60℃，應(yīng)改變加料順序：將骨料與水先拌和、然后再加入水泥，以免造成水泥假凝，影響混凝土質(zhì)量。

4.6 邊角及不容易覆蓋地方的保溫措施

大多施工單位對于冬季混凝土施工責(zé)任性不強(qiáng)，對于保溫層的覆蓋敷衍了事，大面積容易覆蓋的部位進(jìn)行塑料薄膜及保溫材料覆蓋，對于邊角及不容易覆蓋地方往往由于覆蓋難度較大，也就不采取任何保溫措施，認(rèn)為大面積已覆蓋，邊角部位也不會存在太大問題，此種想法是嚴(yán)重錯(cuò)誤的。

5 冬季混凝土施工時(shí)嚴(yán)禁采取的方法

（1）冬季施工在傍晚或零下溫度情況下，嚴(yán)禁對混凝土直接澆水養(yǎng)護(hù)，以免混凝土凍裂?；炷帘砻鎸咏Y(jié)冰后，更不能用熱水直接澆到其表面，應(yīng)采用其它升溫措施，使表面冰塊慢慢融化。

（2）混凝土澆筑前，應(yīng)砌底清除模板和鋼筋上的冰雪和污垢，清理時(shí)不得用溫水進(jìn)行沖洗，用水沖洗后鋼筋表面將會附著一層薄冰，影響混凝土與鋼筋之間的握裹力。

（3）混凝土澆筑時(shí)嚴(yán)禁向罐車內(nèi)澆水調(diào)整坍落度，以防造成局部水灰比過大，易造成結(jié)構(gòu)部位出現(xiàn)裂縫和強(qiáng)度降低等現(xiàn)象。

（4）采用暖棚法施工時(shí)，嚴(yán)禁工人在內(nèi)部休息，防止中毒。

6 結(jié)束語

冬季混凝土施工并不可怕，可怕的是各級管理人員管理意識淡薄，抱有僥幸心理，對冬季混凝土施工各項(xiàng)措施及要求不能落到實(shí)處，留下質(zhì)量隱患，況且冬季混凝土施工質(zhì)量事故具有隱蔽性和滯后性，即工程施工是冬季進(jìn)行，然而大多數(shù)質(zhì)量問題是在天氣回暖后才暴露出來，而且這些事故處理難度大，輕者進(jìn)行修補(bǔ)，重者返工重新澆筑，給工程帶來巨大損失。所以，冬季混凝土施工期間，各級管理人員應(yīng)引起高度重視，嚴(yán)抓現(xiàn)場各個(gè)施工環(huán)節(jié)，加強(qiáng)對現(xiàn)場的管理，督促將各項(xiàng)冬季施工措施落實(shí)到位，不走形式主義，不弄虛作假，只有這樣才能保證混凝土質(zhì)量達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。