北方广大地区有较长的寒冷季节，这些地区混凝土的冬季施工是必不可少的。从多年的施工实践及研究的结果认识到，当环境温度降至 5℃再不回升连续 5天以上时，只要采取适当的施工方法，避免新施工的混凝土不要早期受冻。使施工后的外露混凝土降至0℃以下，就会使工程有其它季节一样好的效果。
1 冬季混凝土施工受冻问题分析
1.1 温度与砼强度的关系
混凝土捣拌浇灌后之所以能逐渐凝结和有高的温度，是由本身水化作用的结果。而水泥水化作用的速度除与混凝土组合材料和配合比有关外，主要是随着温度的高低而变化。当温度升高时，水化作用加快，强度增长也快；而当温度降至 0℃时，存在于混凝土中的游离水有一部分开始结冰，逐渐由液相变为固相，这时水泥水化作用基本停止，强度也不再上升。温度继续下降，当混凝土中的水全部结成冰，由液相变为固相时，体积膨胀约9%，同时产生大约 20kN/m 的侧压力。这个应力值一般大于混凝土浇筑后内部形成的初期强度值，致使混凝土受到程度不同的早期破坏而降低强度。此外当水结成冰后会在骨料和钢筋表面产生颗粒较大的冰凌，这种冰凌会减弱水泥浆与骨料同钢筋的粘结力，也会影响混凝土的'抗压强度。当气温回升冰融化后又会在混凝土内部留下众多的空隙和孔洞，降低混凝土的密实性和耐久性。
1.2 砼应预防早期冻害
由此可见在冬季混凝土施工中，水的形态变化是影响混凝土强度增长的关键因素。分析国内外关于水在混凝土中的形态的一些资料可以看出，新浇灌的混凝土立刻冻结时，有80%以上的水变成冰，液相不足20%，水化反应极其微弱了；当混凝土经过 24h的标准养护后再冻结，只有 60% 的水变成冰；当混凝土强度达到设计标准的50% 以上时，即使温度降至-40℃以下，而含水量也维持在 60% 以下，还有 40% 的水未转变为固相，水化作用也能继续进行。可以得出这样一个结论：混凝土在浇灌后有一段养护期，对加速水化作用极为重要，因而应预防早期冻害。当混凝土在受冻前只有1h的养护期，强度损失会超过50%；在受冻前得到6h的养护期，强度损失不超过20。
混凝土在正温气候条件下继续养护，其强度增长幅度是不相同的。对于预养期长初期强度达到 R28的 28% ～35% 的混凝土受冻后，后期强度基本不受影响；而埘于预养期较短，强度达到R28的 15% ～17% 时的混凝土受冻后，后期强度会受到一定影响，只能达到设计强度的 85% ～90% 。
只要混凝土在正温下养护一定时间，使混凝土有一段水化时间，就不怕冻害的影响。混凝土不致受冻害的最低临界强度国内外有许多研究成果，我国的钢筋混凝土施工及验收规范(GB50204-92)第 7.1.2条明确规定：硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥的构件为设计的 30%，矿渣硅酸盐水泥为设计的 40%，但 C8 级及 C8 级以下的混凝土不得低于 50kgf/cm2。可见受冻临界强度与水泥品种和后期增长有一定关系。
2 混凝土冬季施工方法及措施
2.1 根据实际情况确定合适的施工方法
从以上浅析认识到，在冬季混凝土施上中，一般要解决和处理好以下几个问题：一是如何确定混凝上最短最佳的养护龄期；二是如何防止混凝土早期受冻；三是如何使冻后混凝土的后期强度能达到设计的需要。在实际施工中，在根据施工现场气温变化、工程结构部位和数量、工期要求期限、水泥品种、外加剂、保温材料性能和现场条件、供热来源等情况，采取合适的施工方法和组织措施。一般情况下，同样一个工程可以有多种方法和措施来保证工期和质量，但最佳方案必须满足工期短、造价低且质量有保证。
只要混凝土在正温下养护一定时间，使混凝土有一段水化时间，就不怕冻害的影响。混凝土不致受冻害的最低临界强度国内外有许多研究成果，我国的钢筋混凝土施工及验收规范(GB50204-92)第 7。1。2条明确规定：硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥的构件为设计的 30%，矿渣硅酸盐水泥为设计的 40%，但 C8 级及 C8 级以下的混凝土不得低于 50kgf/cm2。可见受冻临界强度与水泥品种和后期增长有一定关系。
2 混凝土冬季施工方法及措施
2.1 根据实际情况确定合适的施工方法
从以上浅析认识到，在冬季混凝土施上中，一般要解决和处理好以下几个问题：一是如何确定混凝上最短最佳的养护龄期；二是如何防止混凝土早期受冻；三是如何使冻后混凝土的后期强度能达到设计的需要。在实际施工中，在根据施工现场气温变化、工程结构部位和数量、工期要求期限、水泥品种、外加剂、保温材料性能和现场条件、供热来源等情况，采取合适的施工方法和组织措施。一般情况下，同样一个工程可以有多种方法和措施来保证工期和质量，但最佳方案必须满足工期短、造价低且质量有保证。
2.2 目前条件下冬季施工采取的施工措施
2.2.1 调整最佳配合比
在气温 0℃左右时施工，应选用普通硅酸盐水泥，其硅酸三钙含量不低于 50%，细度达到4900/cm2细目筛余量8100悬臂梁（板）≤275>2100
2.5.2、混凝土与环境的温差不得大于15℃，当温度差在10℃以上，但低于15℃，拆除模板后立即在混凝土表面采取覆盖措施，如覆盖草袋及彩胶布。
2.5.3、采用暖棚法养护的混凝土，当养护完毕后得环境气温仍在0℃以下时，应待混凝土冷却至5℃以下后，方可拆除模板。
2.6、冬季施工混凝土质量检查
2.6.1、冬季混凝土质量检查除满足一般混凝土要求外还要满足下列要求。
2.6.2、在砼拌制和灌注期间，测定水和粗细骨料装入搅拌机时的温度、砼的拌制温度、灌注温度和环境温度。每一工作班至少检测4次。用低温早强砼或用蓄热法养护砼时，在灌注后3天内随时进行检测。
2.6.3、冬季施工砼除按规定制作标准养护的试件外，还根据建筑物养护、拆模和承受荷载的需要，制作施工检查试件，借以查明强度的发展情况。施工检查试件的养护应与建筑物相同。
3、砌体工程冬季施工保证措施本管段的砌体工程主要是路基加固及附属工程及部分框架顶进到位后挡墙工程。对于分散、量少、不影响工期的工点冬季尽量不安排施工，对砌体集中且工期紧迫要求的工点可以安排在冬期施工。
3.1、砌体工程防冻要求：砂浆强度未达到设计强度的70%前，不得使其受冻。冬期施工的气温、冬期施工前的准备符合前述要求。
3.2、砂浆配置及砌筑采取以下措施保证砂浆正温砌筑：砂浆原材料加热、暖棚内拌制砂浆、掺盐法、就近工点拌制、减少积存、避免倒运。
3.2.1、砂浆原材料加热；同混凝土原材料加热，通过热工计算，采用暖棚法时保证砂浆砌筑温度不低于5℃。
3.2.2、砂浆在暖棚内机械拌制，环境温度不低于5℃，搅拌时间不少于2min。当砂浆用量较少时，可在暖棚内人工拌制，必须严格按配合比过称计量，翻拌次数较常温增加2—3次。
3.2.3、砂浆随拌随用，中途不倒运，每次拌制砂浆尽量在30min内用完，当在运输或储存过程中发生离析、泌水现象时，砌筑前要重新拌和。已凝结或冻结的砂浆一律不得再使用。
3.2.4、暖棚设在每个工点，兼作砌体养生用，保证短距离运输砂浆（距离一般不超过20m），可以避免积存，无须倒运。
3.2.5、砌体所用的石料，砂预先清除冰雪冻块，并且根据工程进展，提前运入棚内。石料表面与砂浆的温差不高于20度。
3.3、砌体养护
所施工砌体随砌筑随覆盖养护，一般情况下采用覆盖草袋及采胶布养护砼和砌体。对有条件的框架挡墙可采用暖棚法养护，即砌体在暖棚内进行砌筑施工。其施工同混凝土暖棚法施工。冬季施工砌体除按规定制作标准养护的试件外，再根据建筑物养护、拆模和承受荷载的需要，制作施工检查试件，借以查明强度的发展情况。检测试件的养护应与建筑物相同。
4、钢筋工程冬季施工保证措施在负温条件下，钢筋的力学性能发生变化，屈服点和抗拉强度增加，伸长率和抗冲击韧性降低，脆性增加，加工性能下降。
4.1、冬期钢筋的闪光对焊采用在室内进行，焊接时的环境气温不低于0℃。
4.2、钢筋提前运入加工棚内，焊接完毕后的钢筋待完全冷却后才能搬运往室外。
4.3、在困难条件下，对以承受静力荷载为主的钢筋，闪光对焊的环境气温可适当降低至-10℃。
4.4、冬期电弧焊接时，有防雪、防风、及保温措施，并选择韧性较好的焊条。焊接后的接头严禁立即接触冰雪。
4.5、帮条焊时帮条与主筋之间采用五点定位焊固定，搭接焊时用两点固定，定位焊缝应离帮条或搭接端部20mm以上，帮条与搭接焊缝厚度不小于0.3d，并不大于4mm，焊缝宽度不得小于0.7d，并不得小于8mm。
三、路基工程冬季施工保证措施
冬季低温路基施工的重点是处理好土壤的防冻、土壤的挖掘及土方的填筑三个环节。
1、路堤填筑施工
1.1、低温的界定：昼夜平均气温在0℃。以下且连续15d，均应按低温施工办理。
1.2、低温施工的路堤必须在冻结前处理完毕，处理方法除满足路基一般施工规定外，还要清理干净冰雪、疏干积水、坑洼处用与地基同类型的未冻土填平压实。处理好的地基随即覆盖不使冻结。
1.3、路堤填筑
1.3.1、填料要求：低温填筑路堤用料，一般采用A类填料，本段路堤填筑均选用卵石土（渗水土）。
1.3.2、填筑压实填土厚度；冬期路基施工按横断面全宽分层平铺，分层填筑厚度按正常温度施工的厚度减薄20—25%，并不得铺成斜层，已铺土层未压实前不中断施工；路堤填筑每侧超宽填10—50cm并压实，待冬期过后修整边坡时削去多余部分并夯拍密实。施工地段的积雪，施工前进行清除干净。施工中遇大雪或其他原因中途停工时，整平填层及边坡并加覆盖；继续施工前，清除干净边面冰雪。填筑路堤要随挖、随运、随填、随压实，已铺土层未压实前，不得中断施工。保证挖、运、填、压的周转时间小于土的冻结时间。对取土场宜一次连续挖至设计标高，挖土前清除干净表面积雪，对取土场、路堤边坡外露土层采用草袋进行覆盖。低温施工的路基坡面及边坡整修工作在来年解冻后进行。
2、级配碎石工程
2.1、级配碎石尽量抢在冬期以前完成，部分剩余量在0℃以上天气晴朗、风力较小的时间施工，雨雪天不施工。
2.2、碎石级配均匀，结冰的集料不使用，对石粉进行遮盖，防止雨雪淋湿。
2.3、搅拌级配碎石按配合比一次将水加足，避免施工现场洒水，装运中及时加盖防寒棚布，并尽快运至现场。
2.4、搅拌好的级配碎石运至现场后，立即摊铺碾压，避免长时间裸露，已铺层未压实前不得中断施工。
2.5、碾压检测合格后立即使用彩胶布覆盖，并加盖草袋保温养护，此时不得洒水养护。
2.6、施工中级配碎石搅拌，必须根据运输、摊铺能力相匹配，要衔接好，做到随拌随用，减少拌制好的级配碎石停留时间及材料浪费。
四、机械设备冬季防寒、防冻、防火、防滑工作措施：
1、在进入冬季前对所有机械设备做全面的维修和保养，作好油水管理工作，结合机械设备的换季保养，及时更换相应牌号的润滑油；对使用防冻液的机械设备确保防冻液符合当地防冻要求；未使用防冻液的机械设备要采取相应的防冻措施（采取停机后排放冷却水或进入暖棚车间内）
2、各种车辆使用的燃油，要根据环境气温选择相应的型号，冷车起步时，要先低速运行一段路程后再逐步提高车速。
3、冬季车辆启动发动机前，严禁用明火对既有燃油系统进行淤热，以防止发生火灾。
4、冰雪天行车，汽车要设置防滑链；司机在出车前检查确认车辆的制动装置是否达到良好状态，不满足要求时不得出车，遇有六级以上大风、大雪大雾不良气候时停止运行。
5、严格执行定机定人制度，机械保管人员要坚守岗位，看管好设备，并作好相应的记录。严格执行派车单作业票制度。
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