摘要：相较于正常施工而言，水运工程钢筋混凝土结构的冬期施工除应避免早期混凝土被冻之外，大体积混凝土施工还可能会产生温差控制及裂缝预防方面的问题，在施工设计中需要妥善解决这个矛盾，兼顾防冻和防裂两方面的需求。本文介绍了水运工程混凝土冬期施工时的砌筑、钢筋工程的施工方案，阐述了施工技术与质量保障对策，并提出防火的安全方法，同时提出大体积混凝土的冬期施工原则与技术措施，以保证冬季的混凝土工程施工质量达到国家现行验收的规范。
关键词：水运工程；混凝土冬季施工；技术措施
伴随水运交通建设的发展，水运工程的构筑物和大型设备基础等都采用体积庞大的混凝土结构。水运工程建设中，作为建筑结构中的重要组成材料，钢筋混凝土结构的冬期施工，特别是在严寒地区，不管采用何种施工方法，为避免早期混凝土被冻，通常都要求混凝土具有较高的浇筑温度。然而正是因为气候寒冷，内外与基础温差必定会增加，一般超过允许温差，无法满足避免混凝土裂缝的需要。所以大体积混凝土在冬期施工中防冻和防裂的矛盾，集中于混凝土浇筑温度的选择方面。实践经验表明，若是单纯着眼于避免混凝土早期被冻，浇筑温度过高，则会引发混凝土开裂，导致施工质量问题的发生，因此要合理选择浇筑温度。
一、控制混凝土施工质量的原因和作用
水运工程建设的命脉所在即为混凝土施工，其质量的优劣关乎于水运工程整体的成败。同时混凝土施工又并非一项简单的任务，整个过程全面且繁杂，牵一发而动全身，某一地方的疏漏可能导致工程无法顺利完工，日后也会为局部区域埋下生命财产的安全隐患，因此要格外重视控制混凝土施工的质量。
二、水运工程混凝土冬期施工过程中出现的问题
1.环境因素
水化作用通常发生在混凝土浇筑结束以后，因为水运工程的建造环境离不开水域，所以在浇筑的环节中，水会趁机侵入混凝土浇筑体中间，同混凝土发生作用，这时混凝土就会产生内缩。由于水运工程施工环境的特殊性，这这种收缩是不可避免的，水运工程一般在设计建造的过程中，会将其控制在一个混凝土可以接受的范围之内。假如超出了其负压收缩的范围，混凝土建筑体则会产生缝隙，进而降低水运工程的施工质量。
2.内外温差的问题
混凝土在凝固的环节中会产生巨大热量，这促使水运工程建筑体内部温度提升，而外部的空气或水域的温度则会比内部要低得多，由此就出现了内外温差，在一冷一热的作用下就极易造成工程建筑体产生裂缝。
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三、水运工程混凝土冬期施工的技术措施
1.大体积混凝土冬期施工的原则
大体积混凝土冬期施工应兼顾防冻和防裂的双重要求，所以需要遵循三条基本原则：避免砂、石等原材料中含有冻块，混凝土拌和物也必须具有一定的温度，以确保在浇筑与运输的环节中不会冻结。在达到临界强度之前混凝土不能受冻，以防止其内部结构遭到破坏，最终使强度受到损失。混凝土的最高温度及内外温差皆不可超过规定的数值，以预防裂缝的出现，破坏整体结构。
2.选择混凝土的浇筑温度和出罐温度
混凝土的浇筑温度系是指经过平仓震捣，将要盖上第二层混凝土拌和物以前的温度。为了避免早期混凝土受冻，浇筑温度自然越高越好，规范规定入模温度没有上限控制。但大体积的混凝土除了要求可以防冻之外，还有防裂要求，因为体积大，浇筑之后，尽管表面温度极低，内部温度却由于水化热而急剧上升。为了降低基础温差与内外温差，浇筑温度越低越有利，通常而言应当最好不超过10℃。所以，大体积混凝土施工的浇筑温度往往以5-10℃最为适宜。倘若气温很低，在接近临界强度之前，表面混凝土可能会遭受冻害，需要强化保温措施，不能单纯为了防冻而随意提升浇筑温度，以免引发裂缝。按照当地的保温方式与气候条件，用浇筑温度加上运输和浇筑环节中的热量损失，就可得知混凝土的出机温度。规范规定不低于 10℃，通常控制在10-15℃为宜。
3.混凝土拌制的材料要求
拌制混凝土需要采用清洁的骨料，不应含有冰雪、冻块及其它易冻裂的物质。掺用的防冻剂宜选用无氯低碱型。冬期施工配制地上结构的混凝土，应优先选用普通硅酸盐水泥。冬期拌制的混凝土需要优先采取加热水的方法，提高混凝土拌合物的出机温度。但加热的温度必须按照热工计算来确定。当不加热骨料时，水温可被加热至100℃，但水泥不应该直接同80℃以上的热水接触，投料顺序应当是先投热水与骨料，再投入水泥及外加剂。拌制掺用防冻剂的混凝土，搅拌时间需要适度延长。混凝土拌合物的出机温度应尽量不低于10 ℃，混凝土的入模温度则不得低于5℃。尽量缩短混凝土的运输距离，选择容器的大小和类型与最佳运输路线，降低装卸的频率，以防止混凝土的热量损失。为明确混凝土的拆模日期与养护时间，必须随时掌握混凝土的强度发展状况。在施工现场需要留置相同条件的养护试件，在截止到等效养护龄期时做抗压实验。
4.严格监控入场的原材料质量
在水运工程的全部使用材料入场的过程中，施工方都必须进行抽样检查，拒绝不合格的低劣材料。重点应当检查水泥的质量，并检测粗骨料与细骨料的颗粒直径，搅拌机的搅拌过程中需要关注用料配比，以及必须要确保后期的搅拌时间。针对混凝土建筑不可控的质量问题，应当使用特殊的应对方法：在水运工程中，质量监控通常需要借助人为的主观因素来控制，此外还要控制部分混凝土在施工时出现的物理或化学反应导致的质量问题，特别是某些非人为因素，如温差等外部因素造成的建筑主体产生缝隙、露筋及气泡等问题，要借助后期手段来弥补。
结语
总而言之，钢筋混凝土工程冬期施工是一项动态复杂的系统工程，必须认真分析工程的现实状况与当时当地的气候特征，采用科学的方法优化施工质量。尤其是在施工环节中，要求工程技术人员应该认真负责，严格依据冬季施工的方案开展施工，凭借科学的方法强化混凝土的保温与养护任务，保障建筑工程的质量。
参考文献
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[3]周永.钢筋混凝土工程冬期施工质量控制对策分析[J].河南建材，2012，（03）：109-110.
论文作者:郭浩
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/29
标签：混凝土论文; 水运论文; 温度论文; 工程论文; 温差论文; 体积论文; 骨料论文; 《建筑学研究前沿》2017年第26期论文;