浅析地铁车站主体结构冬季施工质量控制措施

浅析地铁车站主体结构冬季施工质量控制措施

郑浩

摘要：随着我国地铁建设的大力推进，各项地铁配套设施建设也跟随着发展起来，地铁车站作为城市交通路网中重要的结构，其施工方法和质量控制对整条线路的建设进程起着至关重要的作用。而且在北方城市冬季时间长，温度低，并且因为工程进度的需要，不可避免的要在冬季进行施工，这对质量控制有着更高的要求。本文针对北京某明挖车站主体结构冬季施工面广，处于严寒的施工环境下，且建筑结构易出现裂缝、收缩和混凝土凝结慢、强度上升慢等一系列问题，对施工过程中采取的相关质量控制措施进行了介绍。

关键词：地铁车站主体；冬季施工；质量控制

1制定冬季施工技术方案

1.1冬季施工时间确定

冬季施工时间划分依据通常是根据《建筑工程冬期施工规程》中冬季施工期限划分原则来划分的，但其冬季施工时间的确定往往还要根据现场实际测得的温度记录来确定。并结合往年当地气象资料联合确定。规范中明确指出，根据实时气象监测，当室外日平均气温连续5天稳定低于5℃，或者最低气温低于－3℃时即进入冬季施工。在2018年11月19日开始，连续5天气温低于5℃（见图1），并根据当地气象资料了解，该地区的气温还会一直呈下降趋势，根据施工经验和相关规范判断可以得出，该地区进入冬季施工阶段，可以按照该方案实施冬季施工。

图1当地日平均气温变化

1.2冬季施工基本要求和主控项目

为保证在进入冬季施工前冬季施工技术方案的顺利实施，在方案编制的时候明确方案编制的基本要求和主控项目。其中基本要求包括在冬季施工前的战略性安排；做好前期准备工作，保证经济合理；做好相关人员技术培训和技术交底；随时监听气象预报，做好测温记录，随时做好进入冬季施工的准备。主控项目包括各分项工程的防水材料施工、模板安装及钢筋绑扎施工、混凝土浇筑、混凝土养护等，主控项目一旦确定，便要相应的确定相关管理人员，相关技术人员，并提前做好相应准备。

1.3冬季施工技术措施

冬季施工质量的好坏关键在于现场施工技术的优劣，且有别于正常施工条件，在冬季施工技术方案中除了明确正常的施工程序外，还针对冬季施工专门编制应对冬季施工的相关保暖防寒措施、钢筋绑扎措施、防水施工措施和混凝土施工措施。相关防寒保暖措施有原材料的保暖防寒措施，半成品的保暖防寒措施，钢筋绑扎前后的保暖措施，水泥砂石料的保暖措施；钢筋绑扎措施主要是注意钢筋调直温度和冷弯加工温度，特别是注意在钢筋绑扎完成后覆盖保温措施，由于现场温度较低且持续时间长，现场采取蓄热法保温措施，根据现场实际情况加装多台工业热风机进行加热保温，保证钢筋绑扎温度在设计范围内。相关防水措施中特别注意防水材料的施工温度，现场施工时的工序，还有特别注意的是在防水材料施工中做好保温措施，且配套材料也必须符合要求。相关混凝土施工是整个主体结构施工的重点，与整个主体结构的最终成型后的质量密切相关，混凝土施工过程中不仅要规定原材料的拌和温度，还要控制混凝土在运输过程中的热量损失，并记录好混凝土的浇筑温度、入模温度，及时覆盖保温。

1.4明确冬季施工质量管理措施

在冬季施工技术方案中，最重要的一环就是施工质量管理，在方案中明确冬季施工质量管理措施是整个车站主体结构冬季质量控制的前提。因此，在技术方案中明确施工质量管理措施，才能为现场施工做好坚实的技术后盾。施工管理措施包括原材料质量控制、施工工序管理、测温管理，还要做好相应的质量保证措施。特别是测温管理措施，一份良好的测温记录是施工过程中的第一手资料，便于相关管理人员及时了解温度变化趋势，并采取相应的措施。测温管理程序应符合相关现场实际需要，测温孔的布置和测温方法都应满足国家相关规范的要求。

2混凝土质量控制

2.1施工配合比优化

1）配合比选择。由于在施工过中使用的是商用混凝土，在施工配比的优化中需与拌合站协商，针对冬季施工设计专用配合比，本文仅列出了典型且用量相对较大的两种配合比，对其材料用量、水胶比和砂率做了分析比较（见表1），其每种配比相对应的原材料使用量如图2所示，从表1和图2中可以看出，相对于普通配合比，冬季施工配合比增大了胶凝材料用量，降低了水胶比，保证了在冬季施工过程中的强度和耐久性的要求，为冬季正常施工提供了良好的先决条件。而且经过优化和调整，并经过拌合站试验室试验可以看出，虽然受温度影响，在混凝土凝结初期，混凝土强度值上升比常温条件下混凝土强度上升要慢一些，但7天和28天的混凝土抗压强度值却能明显达到设计要求，混凝土状态也满足现场实际施工的需要，这为冬季顺利施工做好了有效的保障。

表1施工配合比各单位材料用量

图2施工配合比中各材料用量对比

2.2混凝土现场控制

1）混凝土浇筑前管理。在混凝土浇筑前2小时，由试验检测人员进驻拌合站，对搅拌原材料进行核实确认，确保原材料种类满足配比要求且原材料质量符合要求，确认无误后，联系现场开盘。2）混凝土生产运输管理。混凝土开盘后，保证原材料拌和温度，拌和用水经过加热、保温等措施保证混凝土在搅拌时处于常温状态，保证混凝土的质量。在混凝土的运输过程中，由于气温较低，在运输的过程中要做好相应保暖措施，及时了解混凝土的状态变化，通常是对罐车进行覆盖保温，并在混凝土路运达现场后，现场试验人员进行入模温度测量，以保证混凝土的均匀性和入模温度符合国家相关规范要求。对于不符合的混凝土，予以现场立即退回，决不允许浇筑。3）现场浇筑过程管理。混凝土在浇筑时要随车做好坍落度试验，并做好相关记录，在浇筑时要避免混凝土离析，在振捣过程中要严格按照相关规范进行振捣密实。在浇筑底板、中板及顶板混凝土结构时，在初凝前收面，且在收面过程中严禁工人进行洒水，冬季气温太低，洒水会导致水立即结冰，影响混凝土结构强度形成，且易造成表面裂缝。由于地铁主体结构的板面大，要合理预留施工缝，防止温差过大导致的变形和裂缝，在混凝土浇筑完成后及时覆盖保温。根据当地地方规程，在冬季施工时，应预留同条件养护试块，当同条件养护试块到达一定强度后才能进行模板拆除，因此，要合理实施拆模作业，拆模时应该根据天气温度和气象预报及同条件混凝土抗压强度合理确定。

3保温及混凝土养护措施

3.1原材料保温防寒措施

由于当地气温严寒，原材料温度往往处于与大气温度接近的温度状态，特别是钢筋，由于主体结构为钢筋混凝土结构，用了大量各种型号的钢筋，整个结构在钢筋绑扎完毕后，处于与大气温度相同的低温状态，如果不进行保温，在混凝土浇筑的时候会影响混凝土的入模温度，易导致整个结构出现裂纹，冷缩，混凝土凝结缓慢等现象。应用于施工现场的原材料，要进行覆盖保温，对于已经绑扎好的钢筋和已经安装完成的模板，立即用保温材料覆盖，并在下方放置热风机等加热设备进行加热，让模板和绑扎好的钢筋在混凝土浇筑前均处于一个合适的施工温度。其他材料，如防水材料，防火材料等要放置在具有保温措施的临时仓库中，即拿即用，防止长期暴露在冷空气中对材料性能造成影响。并做好材料进出登记，防止材料过多的暴露在寒冷天气下，对材料实用性能造成影响。

3.2混凝土养护保暖措施

为保证主体结构质量，在混凝土拆模后要注意覆盖和及时养护。为有效的保障混凝土的施工质量，根据相关规范要求，明挖主体结构可采用蓄热法进行保温，且提前配备相应的养护材料和设备。考虑到该结构工程的体积大，与空气接触面多，当地气厚严寒且干燥，混凝土成型后结构散热快等诸多因数影响，在混凝土浇筑完成后立即覆盖一层塑料薄膜，防止水分散发和表面结冰而产生表面裂缝，再立即覆盖一层保温材料，随时测量并将其养护记录，一旦发现异常，及时汇报，以便于及时采取相应措施。从混凝土的相关试验可以看出，通过上述措施，在混凝土早期强度成型的关键时期，混凝土结构的温度并未收到严寒天气的影响，从而保证了整个工程的结构强度，也有效避免了由于温差变化引起的混凝土质量问题。

结语

综上所述，明挖主体结构一般施工面都比较大，施工难度相对较大。在严寒的北方，如果不针对冬季施工进行质量控制，由于温度的原因会造成各种各样的质量问题，进一步会危害到主体结构的安全，为预防此类问题的发生，不但要未雨绸缪，提前针对冬季施工编制专项施工方案加强预防，还要在施工过程中严格控制，加强质量管理，在一道工序施工完成后进行总结与反思，将问题及时反馈并提出解决方案，应用于下一道工序的施工中，确保主体结构整体施工质量。

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