摘要：對隧道冬期混凝土施工技術進行了詳細總結，為類似工程提供參考。 

　　關鍵詞：隧道混凝土 冬期 溫度 防凍 技術 
　　 
　　某隧道位于山東省魯中地區，冬季最低氣溫-13℃，冰凍期長達3個月，在冬季進行了混凝土二次稱砌及噴射混凝土施工。 
　　 
　　一、響隧道混凝土冬季施工的主要因素 
　　 
　　（一）混凝土設計抗凍標號偏低：決定混凝土抗凍能力的重要指標就是混凝土的抗凍標號。 

　　（二）材料品質對混凝土凍融破壞的影響：組成混凝土的材料品質與抗凍性決定著混凝土抵抗凍融破壞的能力，另外抗凍性要求較高的混凝土可采用加氣劑提高抗凍標號。 

　　（三）混凝土在施工的主要影響因素：如配合比不嚴、水灰比過大、人工拌合不均、振搗不密實等等。上述諸因素是互相關聯，互相制約的，這些因素綜合起來決定著混凝土凍融破壞的程度和速度。 
　　 
　　二、混凝土受凍的原因及危害 
　　 
　　溫度低于零度和混凝土吸水飽和是發生凍脹破壞的必要條件。大氣氣溫低于零度時，吸水飽和的混凝土出現冰凍，游離的水轉變成冰，體積膨脹9%，因而混凝土產生膨脹力；同時混凝土凝膠孔中的過冷水引起滲透壓，使混凝土中膨脹力加大，混凝土強度降低，并導致裂縫出現。尤其是混凝土初凝時受凍最嚴重，成齡后混凝土強度損失可達30%－50%。 

　　混凝土在澆筑過程中受凍，會導致混凝土硬化時間延長，同時強度降低，受凍時間越長，溫度越低，強度損失越大；混凝土在硬化過程受凍，會導致混凝土嚴重破壞，因為此時混凝土強度很低，混凝土中水分子凝結成晶體后體積膨脹會輕易造成混凝土內部結構的破壞；混凝土強度達到設計強度后反復凍融也會造成混凝土的破壞。 

　　配合比、水灰比，最優砂率及含氣量對混凝土的抗凍性都有影響。其中影響最大的是水灰比。因為水化反應所需水分只占水泥重量的25-30%，但為了滿足施工和易性的要求，常常將水量加大到50-70%，或更大，用水量大大超過水泥水化反應的實際水量，而且是游離存在于混凝土中，游離水越多，孔隙就越多，密度就越小，因而會降低混凝土的抗凍能力，甚至結冰。冬季進行混凝土施工時，一定要掌握好砂率，控制好水灰比，一般不宜超過0.6。 
　　 
　　三、混凝土防凍措施 
　　 
　　要提高混凝土的抗凍能力，尤其應特別強調施工質量控制。針對以上論述和分析，從混凝土的原料選擇、配合比、澆筑三個環節著重考慮： 

　　（一）提高溫度包括。混凝土拌合物本身溫度的提高和施工環境溫度的提高。 

　　1.混凝土拌合物主要是砂、碎石、水泥、水等的混合物，按規范規定水泥不能加熱，因此提高拌合物的溫度主要考慮骨料和水的加溫。 

　　在上料斗內側壁焊上2－3道鋼管，管壁下側鉆孔，管與蒸汽鍋爐相連，水蒸氣從料斗底往上升時，骨料被100e的水蒸氣包圍，達到了加熱的目的。這種加熱方法熱利用律率高，溫度升高的快，安裝和維護簡單，但要對骨料的含水量進行測定調整骨料稱重量，尤其是細集料，水可以加熱到100e，混凝土拌合提前2h，利用大水箱裝水，水箱以下爐火加熱至100e，一箱水不夠時，可在使用中再加水加溫，箱內熱水用水泵泵送到攪拌機中。 

　　混凝土拌和料的投料順序:(1)砂石料進拌和機加90%的水進行攪拌1min；(2)水泥、外加劑進拌和機進行攪拌1.5min以上并補充剩余10%的水分；砂石料與水泥、外加劑分開進料斗，必須以此防止水泥、外加劑接觸熱水發生水泥“假凝”現象；拌和時間適當延長，以防止出現:(a)混凝土顏色不均勻、外觀質量問題；(b)防止材料間熱交換時間過短，混凝土和易性和施工性能差。 

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　　噴射混凝土在施工時一般采用潮噴法，混合料同樣采用二襯混凝土的加溫方法拌和，噴射混凝土在現場加入的熱水，采用在附近放置加熱水箱的辦法，水溫一般控制在60e左右，過高的溫度會對拌和料中的水泥產生不良影響。 

　　2.提高環境溫度。洞口設雙層保溫簾（間隔10－20m），盡量減小洞內外空氣直接對流，阻擋冷空氣深入洞內，在雙層保溫簾后設水暖鍋爐和暖氣片組，使進入隧道的冷空氣預熱，鍋爐煙氣要通過管路直接排出洞外，防止流入洞內污染洞內空氣。 

　　襯砌臺車距洞口20m以內時，臺車附近的環境溫度會〈5e，可以用點鎢燈在臺車內側照射鋼模板，提高臺車周圍的溫度。 

　　冬期施工的混凝土按規范要求要減小水灰比，減小水的用量，在配合比設計時要考慮加入減水劑；為減小養護過程中可能出現的凍傷，應盡量快速提高混凝土早期強度，縮短養護時間，可以采用水化熱較高的早強水泥；水泥不允許加熱，但在高寒地區，需要在散裝水泥罐外用隔熱層包裹；拌合站采取保溫措施并建在鋸洞口近的位置，減小運輸時的熱量散失。 

　　（二）提高混凝土抗凍點。為提高混凝土抗凍點，一般采用摻加防凍劑的方法增強混凝土自身的抗凍能力，防凍劑選用具有防凍、引氣、減水等功能的復合性外加劑，滿足現場冬季施工的需要。 
　　 
　　四、混凝土冬期施工質量控制要點 
　　 
　　（一）混凝土冬季施工的材料儲備保溫。砂石料應在入冬以前進行蓋上10cm以上的草袋以及棉氈或采取其他措施，保證砂石料不受凍、溫度在0℃以上，同時防止出現冰雪、冰凍進入攪拌機內，給混凝土溫度帶來損失；防止過大的凍塊堵塞砂石料輸送帶；防止部分冰凍塊進入攪拌機內會很難被粉碎、溶化，嚴重影響混凝土質量；水泥、外加劑應在庫房或暖棚內進行保溫，禁止對其進行直接加溫；冬季溫度過低，應提前作好水源儲備并防止污染。 

　　（二）混凝土拌和料的加溫。才對攪拌站進行搭設溫棚保溫、砂石料保持正溫的情況下，混凝土拌和料要加溫，拌和水加熱溫度根據混凝土拌和物混合溫度和計算控制。 

　　（三）混凝土的拌和。 

　　（四）混凝土的運輸。各種混凝土運輸車、混凝土輸送泵以及管道在使用前必須用熱水清洗加溫；保證運輸過程順暢、運輸速度快速；混凝土泵安裝后要加保溫采暖棚，管道用棉氈包裹保溫；管道在使用前后用熱水沖洗干凈，防止混凝土殘料在管道內凍結、影響暢通。 

　　（五）混凝土的澆筑。模板、鋼筋均必須采取有效措施如暖棚進行加溫至10℃以上方可進行混凝土澆筑；盡量減少因施工操作引起的混凝土拌和物溫度損失，如減少混凝土暴露時間、及時對混凝土予以保溫。 

　　（六）混凝土的溫度監控。建立溫度檢測制度、指定專人負責，建立完整的檢測記錄。 　 原作者： 張玉麗