隧道混凝土冬期施工技术

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　　摘要：对隧道冬期混凝土施工技术进行了详细总结，为类似工程提供参考。

关键词：隧道混凝土冬期温度防冻技术

某隧道位于山东省鲁中地区，冬季最低气温-13℃，冰冻期长达3个月，在冬季进行了混凝土二次称砌及喷射混凝土施工。

一、响隧道混凝土冬季施工的主要因素

混凝土设计抗冻标号偏低：决定混凝土抗冻能力的重要指标就是混凝土的抗冻标号。

材料品质对混凝土冻融破坏的影响：组成混凝土的材料品质与抗冻性决定着混凝土抵抗冻融破坏的能力，另外抗冻性要求较高的混凝土可采用加气剂提高抗冻标号。

混凝土在施工的主要影响因素：如配合比不严、水灰比过大、人工拌合不均、振捣不密实等等。上述诸因素是互相关联，互相制约的，这些因素综合起来决定着混凝土冻融破坏的程度和速度。

二、混凝土受冻的原因及危害

温度低于零度和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件。大气气温低于零度时，吸水饱和的混凝土出现冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀9%，因而混凝土产生膨胀力；同时混凝土凝胶孔中的过冷水引起渗透压，使混凝土中膨胀力加大，混凝土强度降低，并导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝时受冻最严重，成龄后混凝土强度损失可达30%－50%。

混凝土在浇筑过程中受冻，会导致混凝土硬化时间延长，同时强度降低，受冻时间越长，温度越低，强度损失越大；混凝土在硬化过程受冻，会导致混凝土严重破坏，因为此时混凝土强度很低，混凝土中水分子凝结成晶体后体积膨胀会轻易造成混凝土内部结构的破坏；混凝土强度达到设计强度后反复冻融也会造成混凝土的破坏。

配合比、水灰比，最优砂率及含气量对混凝土的抗冻性都有影响。其中影响最大的是水灰比。因为水化反应所需水分只占水泥重量的25-30%，但为了满足施工和易性的要求，常常将水量加大到50-70%，或更大，用水量大大超过水泥水化反应的实际水量，而且是游离存在于混凝土中，游离水越多，孔隙就越多，密度就越小，因而会降低混凝土的抗冻能力，甚至结冰。冬季进行混凝土施工时，一定要掌握好砂率，控制好水灰比，一般不宜超过0.6。

三、混凝土防冻措施

要提高混凝土的抗冻能力，尤其应特别强调施工质量控制。针对以上论述和分析，从混凝土的原料选择、配合比、浇筑三个环节着重考虑：

提高温度包括。混凝土拌合物本身温度的提高和施工环境温度的提高。

1.混凝土拌合物主要是砂、碎石、水泥、水等的混合物，按规范规定水泥不能加热，因此提高拌合物的温度主要考虑骨料和水的加温。

在上料斗内侧壁焊上2－3道钢管，管壁下侧钻孔，管与蒸汽锅炉相连，水蒸气从料斗底往上升时，骨料被100e的水蒸气包围，达到了加热的目的。这种加热方法热利用律率高，温度升高的快，安装和维护简单，但要对骨料的含水量进行测定调整骨料称重量，尤其是细集料，水可以加热到100e，混凝土拌合提前2h，利用大水箱装水，水箱以下炉火加热至100e，一箱水不够时，可在使用中再加水加温，箱内热水用水泵泵送到搅拌机中。

混凝土拌和料的投料顺序:(1)砂石料进拌和机加90%的水进行搅拌1min；(2)水泥、外加剂进拌和机进行搅拌1.5min以上并补充剩余10%的水分；砂石料与水泥、外加剂分开进料斗，必须以此防止水泥、外加剂接触热水发生水泥“假凝”现象；拌和时间适当延长，以防止出现:(a)混凝土颜色不均匀、外观质量问题；(b)防止材料间热交换时间过短，混凝土和易性和施工性能差。

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