浅谈混凝土工程冬期施工技术措施在新疆富五（国道G216线）高速公路机电工程混凝土结构冬季施工中的应用

 浅谈混凝土工程冬期施工技术措施在新疆富五（国道G216线）高速公路机电工程混凝土结构冬季施工中的应用

黄芝英

 广东新粤交通投资有限公司 510000

摘要：新疆富五（国道G216线）项目沿线所在地的气温自十月份以后基本维持零度以下（通常在-5℃以下）、甚至接近零下20度，本项目工程正式进入冬季施工。本文结合现场施工环境与条件，依据我国现行相关混凝土结构工程冬期施工的有关规范和技术标准，对本项目机电工程涉及冬季施工的全部混凝土结构工程（含基础）的施工方案进行了优化，并通过应用信息化和可视化等现代化管理手段，采取科学的施工技术和保障措施，确保了该项目跨越夏冬两季施工的混凝土结构工程（含基础）的施工质量符合设计和合同要求。

关键词：混凝土；结构；工程；冬期施工；技术措施；应用

1应用背景

国道216线喀拉通克镇至索尔库都克段高速公路工程（机电工程）项目起点位于富蕴县喀拉通克镇规划火车站南侧，终点于五彩湾火烧山互通顺接已建成的五彩湾至大黄山高速公路（简称新疆富五项目），项目全线总长约226.00Km。新疆富五机电工程项目具有线路长（其中180公里属于无路无水的无人区）、工程系统内容多（包括2处匝道收费站机电设施、全线道路监控设施、全线通信光缆敷设工程和新增取消省界收费站、入口车道称重设施及其基础等工程）、工期短、施工地点多而分散、施工期跨越寒暑两季等不利条件，加之新疆富五项目施工区域地处新疆北部阿勒泰地区，该地区具有强烈的大陆性干燥气候，常年低温少雨，冬季寒冷漫长，每年适合施工的时间短。特别是10月份以后，新疆富五项目沿线所在地的气温基本维持在零度以下（通常在-5℃以下）、甚至接近零下20度。按照我国有关施工规范规定，当连续5天日平均气温稳定低于摄氏5度，则项目施工进入冬期施工。这些恶劣的自然环境条件给现场施工带来极大困难，特别是机电工程中的外场监控设施基础、收费站入口车道称重设施基础及ETC收费设施龙门架基础的混凝土结构工程的施工更是难上加难。由于受制于施工界面的影响，本项目这些混凝土工程大部分都要在冬季进行施工。众所周知，混凝土结构工程冬期施工对施工技术、施工条件都有较高要求，特别是对于施工环境温度的要求相对更高，当日平均气温到达5℃时或者日最低气温低于0℃时，就会对混凝土结构工程的施工质量造成重大影响。

本项目工程涉及混凝土结构工程冬季施工的工程量有C15混凝土110.934 m³，C25混凝土820.264 m³， C30混凝土230.448 m³， C40混凝土376.23 m³。

为保证本项目合同工期和工程质量，为解决施工作业点点多面广、距离商品混凝土搅拌站路途远、施工水源缺乏、商混长距离运输施工作业容易造成混凝土基础开裂、成型基础及混凝土结构强度不符合质量要求等一系列问题，本人作为项目部工程（质检）部部长，经过与业主、监理和设计代表沟通同意后，结合现场施工环境与条件，依据我国现行相关混凝土结构工程冬期施工的有关规范和技术标准，对本项目机电工程所涉及的全部混凝土结构工程（含基础）的施工方案进行了优化，并采取科学合理的施工技术和保障措施，保证本项目跨越夏冬两季施工的混凝土结构工程（含基础）的施工质量符合设计和合同要求。

2混凝土工程冬季施工技术及保障措施

结合新疆富五项目机电工程所涉及的混凝土结构工程（含基础）施工作业点点多面广、距离商品混凝土搅拌站路途远、施工水源缺乏、商混运输距离长，室外保温养护困难，并考虑施工成本控制，依据我国现行相关混凝土结构工程冬期施工的有关规范和技术标准，特制定了本项目混凝土结构工程（含基础）的冬季施工优化方案，并采取以下施工技术及保障措施。

⑴ 落实好本项目混凝土结构工程（含基础）冬季施工的前期准备工作

    为保证本项目混凝土结构工程（含基础）冬季施工的工程质量不因低温和冻害而受到影响，就必须落实好以下几方面的施工前期准备工作：

    ① 从施工组织上要认真做好施工（作业）队伍的遴选及培训工作。项目部要根据本项目混凝土结构工程的建设规模和要求来选择具备相应施工资质的施工队伍，并在施工开始前由项目部技术负责人和有关专业技术人员及安全员对他们进行相关的施工技术和安全等方面的培训工作，真正做到专业人干专业活、专业队伍干专业工程，从而保证施工质量。

    ② 项目部及相关专业技术人员对混凝土结构工程冬期施工的相关施工技术要准备充分，而且对各个施工技术环节还要逐一细化，并科学安排有关专业施工人员跟进落实每个施工技术环节。

    ③ 从施工程序和制度上要认真做好各项施工材料和设备的准备工作。只有经过检验合格的施工材料和设备才能进场并用于施工。由于本项目混凝土结构工程全部采用当地的商品混凝土，故项目部按规定程序对当地的混凝土供应厂家的资质和信誉进行了认真核查，并派专人监督厂家做好商品混凝土的级配工作和材料检验工作，以保证本工程的商品混凝土质量符合工程建设要求。

⑵ 严格落实本项目混凝土结构工程（含基础）冬季施工的技术保障措施

混凝土结构工程冬期施工技术贯穿于混凝土冬季施工的各个环节，是保障混凝土结构工程冬期施工质量最为重要的技术措施。具体要落实好以下几方面的技术保障工作：

    ① 为保证本项目混凝土结构工程冬期施工的质量，本项目相关混凝土结构工程全部使用强度较高（42.5及以上）的普通硅酸盐水泥，且在原设计混凝土强度的基础上各提高一个标号，即原设计C15调整为C20，C25调整为C30，C30调整为C35，C35调整为C40，C40调整为C45，并通过优化混凝土的水灰比（小于0.55）和适当掺加混凝土早强剂等添加剂来有效防止混凝土发生结冰的问题，同时为了有效提高保温效果需提前对混合料中的水和集料（砂、碎石）进行加热，从而控制好混凝土原材料的质量符合本项目工程冬季低温（通常在-5℃以下）环境施工的各项要求。

    ② 严格落实好混凝土原材料选用工作。本项目混凝土结构工程全部采用当地的商品混凝土，项目部要求当地的商品混凝土供应商必须严格按照相关施工规范和工程建设要求提供符合本项目混凝土结构工程冬季施工的商品混凝土，并由项目部指派专职质量工程师进驻厂家进行监督。

    ③ 严格落实好混凝土浇筑环节中的技术控制工作。具体要求如下：

    a) 在混凝土浇筑前和浇筑过程中，应当清除模板、钢筋和浇筑设施上附着的冰雪、冻块和污垢等杂物。

    b) 输送混凝土的泵管采用阻燃草帘被进行包裹覆盖，混凝土泵搭设保温棚，混凝土运输罐车使用定型的保温被覆盖，以减少混凝土在传输过程中的热量损失。

    c) 现浇混凝土施工必须采取相应的温度控制措施。项目部要求混凝土浇筑施工的时间应选在在一天中温度最高的中午或是下午这两个时段。首灌混凝土浇筑施工时，需实测混凝土出机温度。本项目由于冬季施工环境温度较低（通常在-5℃以下），故控制混凝土拌合物的出机温度不宜低于15℃,入模温度不得低于8℃。

    d) 本工程采用当地商品混凝土，并采用砼泵输送砼进行浇筑。混凝土罐车到达现场后必须尽快浇筑，做到随到随浇筑，操作速度要尽可能快。混凝土入模时不得集中倾倒冲击模板或钢筋骨架，当浇筑高度大于2m时，应采用串筒，溜管下料，出料管口至浇筑层的倾落自由高度不得大于1.5m，以防止混凝土结冰。

    e) 在混凝土浇筑时应采用分层浇筑和两次振捣技术，通过加强对混凝土的浇灌振捣，提高密实度；在混凝土成型前，通过采用坍落度较小的混凝土或者玻璃纤维布收面，以改善混凝土的强度，提高其抗裂性。

    f) 当气温低于-11℃度时，先将基础的钢筋进行加热，再浇筑混凝土，并采取覆盖保温等措施。

   ④ 严格落实好混凝土拆模环节中的技术管控工作。在本项目冬季低温（通常在-5℃以下）环境施工的混凝土模板在整个低温期间都不宜拆除。如果因赶进度需要确需拆除时，为保证混凝土工程的施工质量，项目部要求必须确保已浇筑完成的混凝土结构的强度已经达到设计强度的70%（即大于混凝土允许受冻的临界强度2倍以上）方可拆模，且在混凝土拆模过程中必须满足温度控制的防裂要求，确保混凝土结构外表温度与环境温差不超过10℃，对刚完成拆模的混凝土结构还要及时采取合适的保温措施。

   ⑤ 严格落实好混凝土养护环节中的质量控制工作。冬季混凝土结构浇筑施工完成后的养护工作对混凝土结构工程的质量控制具有重要意义。

    项目部在实际工作中对刚制作完成的混凝土结构进行具体的养护过程中不仅要严格监测混凝土结构的实际强度，而且还要严格控制混凝土结构与外部的温差必须在规范允许的范围内。

    本项目混凝土结构工程（包括外场监控设备、ETC门架等混凝土基础和入口车道计重设备基础混凝土结构）由于施工点多而广（分散），且施工现场又缺乏养护用水，因此对混凝土冬期施工统一采用负温养护工艺（即在混凝土拌合过程中掺加外加剂后不需加热保温的养护方法），外加采用养护液并用塑料薄膜及麻袋覆盖双重保温养护措施，以缓减水分蒸发，使混凝土结构的温度降到0℃前其强度达到不低于其设计强度标准值30%的抗冻临界强度，从而实现本项目混凝土结构工程冬季施工的初期养护目标。

⑶ 应用信息化和可视化等手段加强本项目混凝土结构工程冬季施工的监督管理工作

    决定冬季混凝土结构工程的施工质量，除了恰当应用上述施工技术及保障措施起关键作用之外，冬季施工的监督管理工作也十分重要。为此，在项目施工管理过程中除了采用传统意义上的监督管理手段，如对混凝土的常规检查检验、施工技术措施落实检查和安全措施落实检查等以外，还可应用信息化和可视化等手段来进一步提升施工监督管理的工作效果。

    这方面主要是利用项目建设施工管理一体化平台中的施工管理监视系统对本项目混凝土结构工程的施工过程进行信息化和可视化监督管理，具体应用如下：

1利用施工管理监视系统中的【现场管理及班组建设可视化模块】可以实时监督在本项目混凝土结构工程施工开始前是否进行了相关的技术交底和技术培训等工作。

2利用施工管理监视系统中的【混凝土拌合站智能数据采集和温度控制系统】（如下图所示）可以实时监督本项目混凝土拌合过程中各项质量管控工作是否落实到位。

3利用施工管理监视系统中的【混凝土浇筑现场移动视频监视模块】可以实时监督本项目混凝土浇筑过程中各项质量管控工作是否落实到位。

通过采取上述信息化和可视化等现代化管理手段对本项目混凝土结构工程的冬季施工过程开展严格的质量检查和监督（检查流程如下图所示），确保了本项目混凝土结构工程的施工质量满足建设要求。

3本项目混凝土工程冬季施工效果

    面对本项目混凝土结构工程冬季施工环节多、工序复杂等问题，项目部相关技术人员借助现代化管理手段加强施工技术和安全管控工作，按照“高起点开局，高标准建设，高安全保障，高效率决战，高品质取胜”的建设要求，精心组织，统筹安排，克服重重困难，确保了本项目工程的形象进度，同时狠抓混凝土结构工程冬期施工中的各项技术环节的过程控制，实现了安全、质量、环保等重点工作持续有序开展，从而保证了本项目混凝土结构工程冬季施工得以顺利的按时保质保量完成，为本项目的交工验收奠定了良好的基础。本项目建成通车后，机电工程及其系统运行平稳，完全满足合同及业主的运营要求，并成功取得新疆交通建设项目施工企业信用评价A级目标。

4结束语

新疆富五（国道G216线）项目机电工程涉及冬季施工的混凝土结构工程（含基础）的施工最终能得以顺利完工，除了得益于因地制宜采取科学的施工技术和保障措施以外，还得益于通过应用信息化和可视化等现代化管理手段。因此，只有根据项目工程所处的环境采取适当、有效的施工技术措施和灵活多样的施工管理手段，才能保证本项目混凝土结构工程冬季施工的质量符合设计和建设要求。

参考文献：

    [1]《混凝土结构工程施工规范》GB50666-2011

    [2]《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015

    [3] 周勇《混凝土的冬季施工技术措施》

    [4] 刘东华《浅谈关于冬季混凝土施工质量》