摘要：本文以无锡轨道交通线路冬季施工过程为实践，探讨了如何在恶劣环境中保证混凝土管片预制质量，分别研究了施工环境、施工准备、原材料选取、混凝土调配、管片的冬季养护以及冬季管片存放等因素对混凝土管片冬季预制质量的具体影响，通过对产品质量检测表明，根据本文所介绍的管片冬季预制施工技术，所生产出的混凝土管片的质量符合国家标准，并对寒冷环境下的施工提供了指导意义。
关键词：恶劣环境；混凝土管片；预制质量
１施工条件
为了确保在冬季正常运行管片车间，首先需要在进入冬季前对设备进行维修和保养，以保证施工过程中，搅拌站、蒸汽管道等主要生产设备能够在恶劣的环境中顺利运转。由于砂石材料在10℃以下的环境中易冻结，通常需要通过蒸汽管道给车间供气，以确保车间稳定在合适的温度下，与此同时，拌合站气温和混凝土所用水的温度都需通过调整供气操作来实现。本文选取的冬季时间从12月15日到次年的3月15日，期间要求每天从凌晨4点开始，每6个小时测定一次环境温度，每天测四次并记录下来。
２施工前提
在冬季施工过程中，如果室外的平均气温持续5天都低于5℃时，则需要借助管片冬季施工技术来完成施工，在施工前还需要保证做到以下几点：
（1）时刻关注气象平台，并及时获得天气气温变化情况；
（2）检查冬季施工所必须的原料、能源、防寒设备是否齐全，并保证相关设备能够顺利工作；
（3）提前对施工车间的所有设备进行检测与保养，更换使用抗低温甚至能够在-40℃起作用的润滑油，针对无法使用防冻液的设备采取一定的保暖措施，例如提高设备所在车间的温度。采用责任负责制，每个人负责一台设备，并定期做好设备记录；
（4）每个施工过程工序都需要确保技术支持并保证安全；
（5）冬季施工过程，加强对混凝土使用的一系列操作进行质量监控，特别是对温差的测定，如果管片升温速率超过15℃/小时或者降温速度大于20℃/小时，很容易造成管片的裂缝现象。
3原料需求
施工过程主要的原材料包括水泥、粗细骨料、添加剂、外掺料、混凝土用水等，使用前必须经过相应的质检单位对其进行检测，并出具有效的检测合格单。
3.1 水泥
（1）水泥类型
施工所用的水泥必须是符合国家标准的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，例如P.Ⅱ52.5硅酸盐水泥，其碱含量不超过总质量的0.6%且比表面积不高于350m2/kg。
（2）水泥使用要求
水泥经运输车直接装入现场的筒仓内并进行存储，应尽量避免水泥结块，所以对存储时间较长水泥需要对其质量进行检测，判定是否能够继续使用。
3.2 骨料技术要求
（1）混凝土用粗骨料使用的卵石和碎石必须符合国标所规定的要求，且硬度大，质量好，保证两种级配石子（16-31.5ｍｍ及5-16ｍｍ）按照3:7比例掺和后其粒径范围5~25ｍｍ之间。
（2）混凝土使用的细骨料也必须应符合国标中砂的质量要求。由于中砂的质量好，通常作为建设材料。
（3）冬季施工过程应严格避免冰、雪、泥等杂质混合在混凝土中，禁止使用碱度较大的骨料或者说不加入含有碱活性的骨料。
3.3 添加剂
（1）添加剂技术规范
此处的添加剂主要指的是聚羧酸高性能减水剂，在购买的时候通常会附带质量说明书。应确保添加剂的质量和使用时均符合国家标准。验收添加剂时，应使同一种减水剂堆放在一起，每批不超过50t，储存使用的添加剂桶需要做好保温措施，并使用循环泵周期性搅拌，保证添加剂均匀使用。
（2）添加剂的使用说明
在购买添加剂时，应当购买优质的、质量有保障的、信誉优良的，有较长资质产品。添加剂存储过程中，应保证存储车间内的气温在10℃以上，保持通风干燥的环境，并且在使用前，还需要请相关资质的检测公司对添加剂的质量进行检测，如果不符合国家产品标准要求的，坚决放弃使用。
3.4 矿物混合料
（1）由于管片施工所使用的水泥为P.Ⅱ52.5普通硅酸盐水泥，所以加入的胶凝材料也需要一定的使用上限：混凝土最小胶凝材料不低于380kg/m3、最大胶凝材料应小于等于480kg/m3；混凝土中的总碱量不超过3kg/m3；水胶比应在0.35以下。
（2）原料中的骨料硬度大，持久耐用，品级合格，粒度范围适宜；所使用的粉煤灰达应到国家Ⅰ级标准，高效减水剂的性能能够降低25%的水分，旨在保证混凝土能够持久耐用。
3.5 混凝土用水
（1）混凝土搅拌过程使用的水应当对钢筋无侵蚀作用，也不影响混凝土的凝固，且符合国家标准。
（2）冬期施工过程，应该保证水温超过50℃，使得混凝土不较快的冻结。
3.6 冬季混凝土配比
要求在配置钢筋混凝土时，不应该引入过多的氯离子，要求氯的含量控制在胶凝材料总含量的0.06%以内，而胶凝材料配比则不超过450kg/m3，且Na20在混凝土中比例要求在3kg/m3以内；同时，应该使水胶比不超过0.35；
4冬季混凝土施工技术
4.1 车间保温措施
在冬季施工时，必须保证每天测4次温度并记录。保障拌合用水的温度在50℃以上，混凝土入模的温度大于10℃，出模时管片的温度与室温的差小于20℃，车间温度大于10℃。
（1）项目部对蒸汽管道进行保养维修，同时检测供热管道是否通畅，以便保证整个车间的温度都保持在10℃以上。
（2）分别在车间和流水线蒸养房安装红外线温度检测仪，以供每天专人进行记录温度，根据天气情况每天至少测4次。
（3）不必要的情况下尽可能的减少门窗的开启，在车间大门出安装棉被卷帘门防风，防止车间内的温度下降太快，方便管理车间的管理工作。
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（4）钢筋进场前仔细清除堆场上积雪及时存放车间内。
4.2 冬季搅拌站的施工技术
（1）要求冬季所设计的混凝土水胶比控制在0.35以内，同时应该达到砼入模的最低温度．
（2）拌合站所在车间的气温同样应该保证在10℃以上，所研究的施工现场的车间为680m2，可以临时储存1500t的砂和1000t的碎石，同时使用热风机对砂、和碎石进行升温，在车间的东南方向原料厂还能够存放够一周使用的碎石，同时也要求原料进入料场之后还需要对其质量进行检测，必须保证使用的为合格原理。
（3）冬季用于混凝土的水通常需要通过蒸汽管道将其加热，然后送至装有3根加热管的搅拌站中，使其温度达到50℃方可投入使用。首先将骨料与水混合搅拌，随之添加水泥和添加剂。并且在需要快速将砼装至入模中，以减少温度损失，必须保证入模后砂的温度在10℃以上。
（4）混凝土在冬季的搅拌时间不易过长，最多不得超过120s。
（5）应多次检测混凝土的质量，主要从不同的添加剂加入量、水温、混凝土搅拌前后的温度以及浇注时的温度方面来评价质量的优劣。
4.3 冬季管片浇筑的施工技术
（1）严格检测混凝土的质量，看看是否符合标准，并且监督每个制作混凝土的环节下的质量是否合格。
（2）在连续浇筑混凝土时，尽可能的减低各环节的温度损失，而且在起吊前必须做压力测试，及管片实体回弹，如果试块没有达到15MPa以上，则需要延迟起吊时间。
（3）天气因素会影响施工的进度，每天根据产量的多少来决定流水线的循环，并且通过增加管片收面的频率不仅可以控制管片外弧面质量，还对管片静养时间有巨大的影响，通常在浇筑之后，混凝土需要2~4h左右的时间养护．蒸养结束后，则进入升温过程，此时需要详细测量蒸汽室的温度变化情况并记录，养护期间升温速率大概15℃／h，且气温最高为60℃，持续1~2h左右。当温度达到50℃～60℃时，应该先执行恒温养护2~3h，然后在开始降温操作，降温速率应该控制在20℃以内的，大约一两个小时之后，在20℃～35℃进行温养。
5冬季管片保养
5.1 管片蒸汽养护的施工措施
（1）管片温差的测试是评价冬季施工时管片质量优劣的重要指标，需要专人负责记录温度，而且在冬季，还需要根据具体的气温条件，适当的调整管片养护时间，以免在管片上出现裂缝，生产结束，进行推钢膜入区且对未进入蒸养窑的钢膜进行棉被覆盖等保温措施，避免温差过大，导致管片出现裂缝
（2）必须如实的对蒸养过程的温度变化做记录，专人专职负责，以便获得更加优化的控制温度的制度。
5.2 冬季管片脱膜后的养护
（1）完成脱模后的管片必须使用养护剂，同时在车间内恒温保养一周。
（2）涂抹养护剂使应均匀，且要求该养护剂无毒无害，无有害成分或者气味。
（3）合格的养护剂使用之后，不应当出现凝聚、结块的现象，否则视为不合格。
（4）使用养护剂喷剂时，其形态为雾状，必须由专人负责喷涂，保证喷雾剂能够均匀的粘结，美观。
（5）养护剂应该在恒温的车间内进行喷涂，而且为了防止管片冻裂，不易在下雪天拉出出车间，因为可能养护剂还没有完全成膜。
（6）必须对脱模后的管片进行干燥处理，防止水分影响喷雾剂在管片表面的凝结，同时，如果养护剂在车间内成膜后，则需要实行分区存放，将未成膜的管片分开放置。
（7）对最终的管片做抗弯、抗压强度、抗拔等一系列的质量和性能检测，通过结果数据来判断产品是否符合设计标准。
5.3 受冻临界强度测试
根据所设计的性能，要求管片的受冻临界强度必须达到38.5MPa，而且在养护5~7天之后，即可将管片产品运出车间．
6冬季管片存放的要求
（1）首先需要在车间内保护管片受冻，而且只有晾干后的管片才能被运出车间。
（2）存放管片时应当不影响车间内工人的施工，而且派专人对车间进行打扫。
7冬季施工管片的质量检查
（1）对冬季所生产的管片中抽样进行实验，包括拼装试验、检漏试验以及抗弯和抗拔等试验，通过报告结果判定产品的合格率。
（2）对管片进行同养试块检测实验，要求强度不低于６０ＭＰａ，并且抗渗达到Ｐ１２的标准。
（3）通过管片的碳化试验检测其结果是否为０．
（4）观察管片的外观是否有裂纹出现，并要求表面5mm以上气泡应当控制在每50cm最多只有5个．
８结语
在针对所生产的管片进行质量检测之后，发现所有产品均达到设计要求，也就说在冬季生产的管片的合格率搞到100%，因此，在冬季出现极度寒冷的气候条件下施工，能够成功的生产出质量合格的管片，其施工过程具有较大的借鉴意义，为后续拓展东北地区等极寒地区的管片市场提供了重要的指导意义。
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作者简介
何晓华（1982-05），女，汉族，籍贯：四川广元，当前职务：试验室主任，当前职称：工程师，学历：本科，研究方向：城市轨道交通。
论文作者:何晓华
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/23
标签：管片论文; 混凝土论文; 车间论文; 冬季论文; 温度论文; 质量论文; 添加剂论文; 《基层建设》2019年第4期论文;