蔣宏偉

（遼寧省彰武縣水利局，遼寧 彰武 123200）

0 引 言

嚴寒地區(qū)冷天混凝土砌體施工成功的關鍵在于預先規(guī)劃和良好準備。冷天施工計劃中的重要組成部分是準確的天氣預報，施工單位可根據(jù)自己的氣象經(jīng)驗，加上由氣象局發(fā)布的預報，來安排他們的混凝土砌體施工施工計劃。

影響混凝土砌塊施工的氣象因素包括有溫度、風、雨、雪、濕度和陰云氣候，這些因素的組合對于施工人員和材料的影響要比考慮單個因素的影響重要得多。例如，風和溫度的共同作用比單獨溫度作用產(chǎn)生的力量或冷凍效果會大得多，溫度在零下7℃、風速為12.5 km/h的冷卻效應將與零下23℃時靜止空氣的效應一致。

隨著設計和施工程序的不斷改善，混凝土砌體的施工在不過分考慮氣候條件下也能順利實施，原因是砌體因冷天施工附加的造價，通常小于總造價的1.5%。然而，冷天施工時的溫度與正常氣溫之差越大，其克服溫度影響所需要的相應措施就變成更多、更繁瑣，付出的代價隨之就更大。

1 基本情況

遼寧省彰武縣解放河污水整治工程位于彰武縣城東解放河農(nóng)貿(mào)大廳至利源污水處理廠下游300 m處，污水整治長度為4.2 km。解放河是彰武縣城區(qū)唯一的污水和雨水排放水體，工程首端農(nóng)貿(mào)大廳原有暗渠出口處建管理房1座，尺寸為42 m×36 m，管理房內(nèi)設沉沙池、自動除沙裝置等設施。該工程通過攔河閘調節(jié)控制，使污水通過閘前取水口流入到泵站內(nèi)。泵站布置在污水處理廠西北角，尺寸為48 m×42 m。泵站內(nèi)設塵沙池、自動除沙裝置、水泵、攔河閘門控制設備及工作人員值班房。工程施工總工期18個月。

該工程地址處在季風大陸性氣候，冬季多北及西北風，多年平均大于6級以上大風為69.3日次，每5.2天有一次6級以上大風，大于8級以上大風年平均出現(xiàn)32次。多年平均氣溫7.1℃，極端最低氣溫-32.2℃，屬于嚴寒地區(qū)。

2 冷天混凝土砌體施工技術

2.1 性能變化

在外界溫度降低到低于正常值5℃時，混凝土砌體在冷天砌筑以后，會有以下幾條變化，這些變化直接影響著施工的質量。

1）冷天混凝土砌體施工，吸水性的砌體力圖從砂漿中吸水，外界的空氣不僅使砌體變冷，而且也通過蒸發(fā)將其脫水，它們將從砂漿中吸收熱量。

2）當外界的溫度降到低于正常值時，砂漿的配料將變得更冷，普通硅酸鹽水泥和水之間熱釋放的反應顯著降低。在低于冰凍的溫度下，水化和強度的增長均很小。在給定稠度下，水的需要隨溫度降低而減少；初凝和終凝也將延緩。

3）砌體的凍結速度受空氣和風的溫度、砌塊的溫度及其性質以及砂漿溫度的影響。當新鮮砂漿凍結時，它的性質特征受到很多因素影響，如含水量、冰凍期限、結凍前的強度等，使得冰凍砂漿看上去完全象硬化砂漿。

4）具有高含水量的砂漿在冰凍時膨脹。含水量越高，膨脹量也越大。如果冰凍砂漿的溫度高于6%，膨脹力過大而引起砂漿開裂。

5）凍結的砂漿將獲得很低強度，而且會發(fā)生某些永久性的損壞。如果砂漿只在早期冰凍一次，在進行良好的養(yǎng)護下，它可以恢復到接近正常的強度。然而，這樣的砂漿無論是抗風化或是防水性能都不及未曾凍結的砂漿。

2.2 冷天混凝土砌體施工技術

冷天混凝土砌體施工需要很多技術保證，包括材料的選擇、材料的儲存、材料的加熱和其他技術要點等。

2.2.1 材料的選擇

對于冷天的混凝土氣體施工，一般對砂漿混合物只要求很少的變動。在正常溫度下使用的混凝土砌塊，在冷天使用也是成功的。按照通常的冬季施工建議（見表1），砌塊一般吸濕要降低砂漿中的濕度達到6%以下，這樣隨后發(fā)生的偶然凍結不會引起開裂。

表1 冷天混凝土砌體施工的建議

2.2.2 材料的儲存

在冷天，砂漿材料的安全儲存可以用搭蓋臨時工棚的措施加以解決，砂漿材料可以運進已建成的工棚里存放以保護不受自然界影響。加熱和攪拌均在棚子里進行。

在所有的材料混合以后，砂漿的溫度應在5～49℃之間。如果空氣溫度下降，最低的砂漿溫度為21℃是最合適的。砂漿的溫度超過49℃時，可能發(fā)生砂漿過早硬化，其結果是降低受壓和粘結強度。不同空氣溫度時的加熱要求見表1。

2.2.3 材料的加熱

1）水的加熱。當空氣溫度下降時，水通常是最先加熱的材料，一般水加熱最高溫度為82℃，因為如果大量較熱的水和水泥發(fā)生接觸時，會使水泥產(chǎn)生快凝的危險。在加水泥之前，首先在攪拌機里混合砂和水，能降低溫度和避免出現(xiàn)這種困難。

2）砂的加熱。當空氣的溫度低于0℃時，砂要加熱，以使所有的凍塊融化。一般砂的溫度加溫到7～10℃。如果有需要和設備，可以把砂加熱到更高的溫度，65℃是合理的上限。

3）砌塊的加熱。可以把砌塊堆放在焦炭或燃油周圍進行加熱，或使用帶吹風機的油、瓦斯或電力熱風機進行加熱。

4）建臨時圍護棚和加熱?？梢允箿囟冗_到足夠高度，促使砂漿中水泥的水化，從而得到為支承上面砌體所需要的初期強度。提高瓦工和其它技工的工作條件及功效,保護材料。圍護棚通常是為臨時使用而建造的，所以應該使它造價低、重量輕，并易于建造和拆卸，并做成緊緊封閉的圍護棚結構。

2.2.4 其他施工技術要點

1）在嚴寒凍結的溫度下，混凝土砌體施工的最重要經(jīng)驗之一是供應的器塊要干燥，并一直保持干燥到砌置在墻上為止。此外，它們只應砌在正常的未凍結的表面上，不要砌在被雪或冰覆蓋的基底或墊層上，這不僅是當基底融化時有移動的危險，而且不會產(chǎn)生粘結力。

2）在冷天期間攪拌砂漿的數(shù)量要比平常少，以避免用時過冷?？墒褂脦в须娂訜崞鞯慕饘偕皾{拌板，但要避免砂漿過熱和過干。

3）不管溫度怎樣，混凝土砌塊在砌置到墻上之前，不能要澆水。在冷天時，受潮的砌塊增加了表面上任何游離水凍結的可能性，并增加收縮；同時把砌塊從砂漿中吸取水份，使水份含量降到6%以下，以防止砂漿在冰凍時膨脹。

4）在冷天施工，要防止砂漿快干或過早凍結，要小心注意控制質量。砌體試塊與混凝土棱體試塊用同樣方法覆蓋和貯存在一個養(yǎng)護箱中，箱子里面溫度要保持在15～27℃之間。

3 工程應用

彰武解放河污水整治工程中，管理房和泵站是三標段，按著施工順序排在最后修建，工期正是處于寒冷天氣之中。為了不影響整個縣城的污水排放，工期需按期完工。

考慮到彰武縣當時氣溫較低的實際情況（見表2），用正常的施工肯定是滿足不了混凝土正常砌體施工技術要求的。因此后來針對此種氣候條件，我們采用了嚴寒地區(qū)冷天混凝土的砌體施工技術，在材料的選擇、儲存和加熱和其他環(huán)節(jié)上下功夫，充分利用冬季勞動力資源豐富的優(yōu)勢，將一些已掌握的冷天混凝土施工技術應用在管理房和泵站工程建設上來，按時保質地完成了工程建設任務。目前該工程經(jīng)過5年來的實際運行，施工質量良好。

4 結語

彰武解放河污水整治工程中，由于管理房和泵站工程的混凝土施工受冷天溫差變化的影響比較大，若按正常施工技術，混凝土砌體極易產(chǎn)生裂縫，從而影響混凝土砌體的整體質量。實踐證明，采用冷天混凝土砌體施工技術是可行的，是按時保質完成工程建設任務的一條有效途徑，為當?shù)匮娱L冬季施工奠定了基礎。同時，采用冷天混凝土砌體施工技術，充分利用了當?shù)囟矩S富的勞動力資源，為嚴寒地區(qū)同類工程提供了寶貴經(jīng)驗。