高强混凝土冬季施工的方法与措施

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摘要：高层大型钢筋混凝土结构建筑，由于其荷载大但又需要较小结构断面，就必须采用高强度混凝土来解决；另一方面，由于高层建筑师一般都具有较大的体量，施工周期长，其结构施工都需跨年度施工。在北方地区由于夏季施工时间短，必然发生结构冬期问题。保证高强度混凝土冬期施工质量，加快施工进度就是一个必须要解决的问题。

采用高强度混凝土和普通混凝土形成的构件的主要区别是：一是高强度混凝土构件用于主要结构件，构件断面小却承受较大的内压，其重要程度大于普通混凝土构件，因此要求施工质量在冬期也必须得到保证。二是混凝土所用水泥标号高，水泥用量大。三是要求混凝土的水灰比小，但混凝土的流动性，和易性却高于普通混凝土。因此，就不能用普通混凝土冬期施工方法照搬到高强度混凝土冬期施工中来，必须采取适用于高强度混凝土冬期施工的养护方法有蓄热法，蒸气加热法，电极加热法，远红外养护法和掺防冻加剂法等，对于高层建筑来说，采用以上方法均有这样和那样的不足。通过对冬期高层建筑混凝土施工方法的研究，认为采用二频涡流综合养护法更适合于高强度混凝土的施工。

工频涡流综合养护法是在混凝土搅拌过程中近设计加入复合高效减水剂，缩聚物，防冻剂，在施工使用的钢模板上设置涡流钢管，内通交变电流螺旋电阻导线，根据电磁感应原理，交变电流在通过导体流动时，在螺施状电阻导线四周产生交变磁场，作用在导线外侧的钢管上，由于钢管具有一定厚度就感应产生电动热和电流，这种在管壁中无规则流动的电流即为涡流。由于钢管电阻的存在，无规则流动的涡流在管壁内产生热效应，与螺施状电阻导线产生的热疚发生迭加，实现了电能向热能的转换，在电能向热能转换过程中加热了焊接在钢模板上的钢管，将热量传导给钢模板，使模板内的混凝土补加热，直到混凝土达到设计强度。加入高效缩聚物的高等级混凝土获得高强度的重要环节。加入少量防冻剂，主要是解决混凝土在运输，施工操作阶段及浇筑后升温养护前间隙时间内在混凝土内部形成冰冻水的问题，提高养护前混凝土的抗冻性并可节省部分养护能源，根据实验结果，加入少量防冻剂混凝土强度比不加防冻剂混凝土同条件养时间，前都明显优于后者，在组合式钢模板或大型钢模板上设置涡流钢管的直径及数量是根据混凝土表面系数，电流输出功率及混凝土，混凝土养护时间进行设计。

1 在钢模板的涡流管外侧加设40米原苯板保温层，用胶带固定，可以防止养护热量损失和提高钢模板保温层周转次数。

采用这种施工方法和其它方法比较具有以下优点： 第一，加热方法简单，维护安全方便，辅助设备少。第二，电热转换利用率较高，可达60%，是远红外养护电能消耗的60%，是电极法养护电能消耗的50%。第三，加热均匀，控制方便，容易实现自动控制。第四，技术经济指标优越，其成本均低于其它混凝土冬期养护方法的成本。第五，质量可靠性高于其它养护方法，由于热源在钢板上，所以施工方便，操作简单，加热温度均匀，养护周期短，可缩短施工周期。第六，负温适用范围大，可用10-20摄氏度之间。第七，施工方法和暖期施工方法相似，特别适用于高层建筑。

2 工频涡流综合养护法的施工管理是非常严格的，必须建立相应的管理制度与操作规程。

对重要的工序建立质量控制点，通过对施工全过程的控制，才可以确保高等级混凝土冬期施工的质量，缩短施工工期，降低施工成本，保证管理目标的实现。具体管理措施是：搅拌过程：对混凝土所用砂，石子和水加温，最高水温不能超过施工规范要求，以防止水泥发生假凝，高效减水剂，高效缩聚物，防冻剂严格按设计要求控制水灰比。模板放工：采用大型钢模板或组合式钢模板支撑，模板外侧设置涡流管，采用焊接或穿管均可，钢管为DN20或DN25，设置原则是：柱梁均匀对称设，墙和板为边部双面设，中间部分两个对应面交叉设，混凝土露出部分仍平放保温加热钢模。混凝土运输浇筑：搅拌站搅拌的混凝土要求采用混凝土运输车，边运输边搅拌，混凝土浇筑时间尽量短，混凝土振捣要密实。浇筑后对于外露面要尽快覆盖带涡流管模板，尽量养活混凝土中的初始热量的损失。为减少涡流养护设备，降低设备投资，混凝土一次浇筑长度应小于20米为宜。加热养热，根据室内外气温，混凝土浇筑时内部温度，养护周期，首先设计出电能输出功率及调控功率，设计出送电养护方式及养护时间，为确保混凝土养护质量，应对设计先进行试验，试验结果满足设计要求，可以进行正式加热养护。如不满足设计要求，应进行调整输出电流，养护温度或升温方式，直到满足要求为止。