铁路工程混凝土冬季施工分析

铁路工程混凝土冬季施工分析
摘要：我国北部地区有着较长的寒冷冬季，而冬季施工由于施工条件及环境不利，是工程质量事故的多发季节，因此，在工程即将进入冬季施工前，有必要对冬季施工中应注意的一些问题进行探讨，做到防患于未然，以保证工程质量，消除安全隐患。

本文主要分析了冬季混凝土施工的相关问题，为提高铁路工程冬季施工质量提供了一些建设性的意见。

关键词：铁路工程；混凝土；冬季施工
前言：
我国北方地区一般有较长的寒冷季节，由于受到工期的制约，许多路桥工程必须被安排在冬季，这就给工程中的混凝土施工增加了一定的要求和难度。

冬期施工是指当环境昼夜平均气温连续3天低于5℃或最低气温低于－3℃时混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土及砌体工程的施工。

因此混凝土工程在整个冬季施工中有很重要的作用，要想做好冬季施工，保证工程质量，就要做好加强混凝土的施工及管理工作。

一、混凝土冬季施工的原理
混凝土拌和物浇灌后，凝结和硬化的强度主要靠水泥水化作用。

水泥的水化作用速度，不仅与混凝土本身组成材料和配比有关，还与温度有关。

温度上升，水化速度加快，强度增长也跟着增加；温度下降，水化速度就减慢，强度增长也降低。

由此，在混凝土冬季施工中，最需要注意的关键处就是水的形态变化，这是影响混凝土强度增长的重要因素。

对此，国内外的许多学者进行过大量的水在混凝土中的形态的试验，实验结果表明，新浇筑的混凝土在冻结前有一段修养期，可以增加内部液相，减少固相，加速水泥的水化作用，而且受冻前混凝土的修养期越长，强度损失就越小。

当混凝土处于正常温度条件下时，若是继续进行养护，其强度还会增长，增长的幅度就视实际情况而定。

若考虑到预养和后期养护，对于预养期长，获得初期强度较高的混凝土受冻后，后期强度几乎没有损失。

而对于安全预养期短，获得初期强度比较低的混凝土受冻后，后期强度都有不同程度的损失。

因此，在混凝土冻结前，应该使其有一个在正常温度下的预养期，以加速水泥的水化作用，使其受冻害程度减到最小。

二、混凝土冬季施工方式
混凝土冬季施工，主要需要解决的问题就在于防止混凝土早期冻害，确定混凝土的最短养护期，保证混凝土后期强度和耐久性。

一般来说，在实际工程中，可以有若干个不同的冬季施工方案。

但要根据施工时的气温情况、工程结构状况、工期紧迫程度、水泥的品种及价格、减少剂、抗冻剂的性能、保温材料的性能及价格及其热源的条件等来选择合理的施工方法，使得工期最短、施工费用最低，而且工程质量优良。

目前，一般混凝土冬季施工都采用调整配合比方法、蓄热法、
外部加热法、掺抗冻外加剂法四种方法。

2.1调整配合比方法，主要是用0℃左右的混凝土施工。

第一，可选择适当品种的水泥增强混凝土的抗冻能力。

常见的用早强硅酸盐水泥，这种水泥水化作用时，放热较大，尤其早期的放热强度最高。

第二，降低水灰比，可稍增加水泥用量，以增加水化热量。

第三，在混凝土中掺加早强外加剂，缩短凝结时间，提高早期强度。

第四，选择颗粒硬度高和缝隙少的集料，使其热膨胀系数和周围砂浆膨胀系数相近。

第五，保持混凝土配比的基础上，在水泥浆中掺用引气剂，生成的气泡相应的增加了水泥浆的体积，改善其粘聚性和保水性，缓冲水结冰所产生的冰胀力，提高混凝土抗冻性。

2.2蓄热法主要用于气温－10 ℃左右，结构比较厚大的工程。

这种方法主要是由外部对原材料进行加热，在混凝土搅拌、运输和浇灌中都有足够的热量，使水泥水化放热较快，并在温度下降后，使混凝土有较好的抗冻能力。

蓄热法是较为简易的方法，也是较常采用的方法。

2.3外部加热法主要用于气温－10 ℃以上，而构件并不厚大的工程。

这种方法通过加热混凝土构件周围的空气，将热量传给混凝土，或直接对混凝土加热，使之能处于正常温度下正常硬化。

2.4在混凝土中掺抗冻外加剂法主要用在－10～－15 ℃之间的气温中。

这种方法在拌和物中掺加能降低水的冰点的外添加剂，使混凝土在零下温度仍处于液态，能继续进行水化作用，从而保证混凝土强度增长。

三、冬期混凝土施工的技术措施
首先是在质量上的保证措施。

主要包括以下几点：首先是要建立一个完善的质量保证体系和管理制度。

其次就是完善质检以及实验体系，要严格的执行三级检验制度。

其次就是加强对于施工过程的控制。

再次就是安全的保证措施。

包括：对于养护的管路以及设备要一周检修一次，并且设备要安排专门的工作人员来进行负责，严防火灾等。

最后就是要求所有的工作人员都应该注意自己的安全问题，负责高空作业的人员要系好安全带并且穿防滑鞋，工作人员上下支架的时候要谨慎小心，加强个人安全防护工作来避免事故的发生。

铁路的简支箱梁预制的施工最主要的就在于对混凝土温度的控制，并且这个温度的控制主要包括了对混凝土原材料以及施工中各个环节的具体管理和控制。

下面主要就混凝土各个环节的具体控制进行分析：
3.1混净土搅拌。

冬期施工中的混凝土原材料需要在搅拌的时候进行加热，经过计算在温度低于8度的时候，只需要进行加热就可以满足温度的需求，但是在温度低于零下8度的时候就需要把原材料放在一个封闭的空间之内，然后在房间内进行供暖的方法来提高原材料的温度以保证其温度可以满足要求。

其中对于温度的规定，首先对于拌合水来说其温度要求准确并且其供应应该及时，这样才可以保证混凝土的坍落度可以保持一致。

在施工时要让拌合物的温度保持一致，这就需要我们对水的加热温度经常进行调节。

其次，在冬期对混凝土进行搅拌时，
对于投料的合理顺序应该和材料所需要的加热条件互相适应。

应该首先投入加热水以及骨料，等到搅拌一定时间之后等温度降低到40度时，再投进水泥进行搅拌，直到规定的时间。

在进行投料的时候，一定要注意不可以把带有冰雪或者冻团的骨料加入到搅拌机内，因为一旦这些带有冰雪以及冻块的骨料进入搅拌机内时就会给拌合物的温度带来非常大的损失，并且如果这些冻快如果其直径大于8厘米的话是很难在搅拌机内进行粉碎的。

最后就是对拌合站的料仓和输送等都需要进行封闭式的保温处理，或者是通过设置热水罐、火炉等进行保温。

3.2混凝土运输。

为了防止在运输的过程之中出现混凝土的塌落度出现变化，就需要对运输工具进行严格挑选，要让运输工具可以具有保温防风的功能，并且还应该做到严密、不漏水等，梁场采用混凝土搅拌车运输混凝土，要保持运输混凝土的道路平坦畅通，保证混凝土在运输过程中保持均匀性，运到浇筑地点时不分层、不离析。

其次对混凝土搅拌车采取保温隔热措施。

第三当罐车到达浇筑现场时，使罐车高速旋转20~30s，再将混凝土拌合物喂入地泵受料斗。

第四混凝土的罐车应该采用篷布以及土工布来进行包裹以尽可能的减少在中间会出现的倒运环节，可以有效的缩短运输的时间，这样可以减少在运输过程中混凝土热量的散失。

3.3冬期混凝土的浇筑。

在冬期进行混凝土的浇筑之前要首先清除在模板以及钢筋上的冰雪或者污垢等，浇注之前应该采取防风和防冻等保护措施，在模板的底面以及侧面直接接通蒸汽来有效的对模板进行预热和保温工作。

在顶面搭设棚架或者混凝土浇筑采用从中间向两边全断面的防风就可以有效的减少混凝土在这个过程中的散热面积来进行保温工作。

四、结束语
混凝土冬季施工不但大大增进了施工进度，而且创造了良好的效益。

但由于北方冬季气温的多变性，哈大客运专线苏家屯12#梁场混凝土冬季施工还有待于进一步研究。

参考文献
[1]中国混凝土外加剂协会.混凝土结构外加剂标准应用指南[M].中国标准出版社.2004.
[2]翟春华.浅淡混凝土冬季施工[J].黑龙江科技信息.2009.。