近幾十年來，混凝土在冬季進行施工的情況逐漸增多。《公路橋涵施工技術規范》（JTG TF50-2011）、《水運工程混凝土施工規范》（JTS202-2011）及《建筑工程冬期施工規程》（JGJ104-2011）中皆規定，當室外日平均氣溫連續5天穩定低于5℃時，應采取混凝土冬季施工措施[1-3]。隨著建設單位投資成本控制意識的提高，施工進度計劃編制得日趨緊張，工期控制得愈加嚴格。再加上氣候和施工工藝本身的特點，混凝土冬季施工造成的工程病害往往具有隱蔽性和滯后性，嚴重影響著整個工程的質量、進度與成本控制。
隨著技術的進步和施工經驗的增多，混凝土冬季施工技術日趨完善，其系統化、全面化、詳細化成為亟待解決的問題，在混凝土冬季施工中控制好工程質量、加快施工進度、節約投資成本、系統完善地完成混凝土冬季施工具有十分重要的意義。
1 常見混凝土冬季病害及分析
由于氣候、施工環境、施工技術及施工經驗等的影響，混凝土冬季施工常見病害有脫皮、裂縫、受凍等，其形成原因不同，對混凝土質量的影響也有較大差別。
脫皮表現為混凝土表層呈粉狀脫落并形成麻面。因冬季溫度低，混凝土強度增長緩慢，若拆模過早，極易造成混凝土表層脫落。此外，混凝土澆筑時振搗不到位、抹面不及時等也可造成混凝土表層脫落。
裂縫可分為表面裂縫、深層裂縫及貫穿裂縫[4]。表面裂縫一般危害性較小；深層裂縫部分切斷了結構斷面，具有一定的危害性；貫穿裂縫破壞了混凝土整體的結構，危害較嚴重。引起混凝土裂縫的原因有以下幾種：水泥安定性不合格引起混凝土龜裂；混凝土中水及水泥含量較高，混凝土散熱和硬化過程中產生的收縮應力大于混凝土極限抗拉強度，使混凝土產生收縮、干縮裂縫；混凝土內部的水化熱與混凝土表面形成較大溫差，產生的表面抗拉應力大于混凝土極限抗拉強度，在混凝土表面形成溫差裂縫。并非所有的裂縫都會影響混凝土的結構安全，不同的混凝土構件有相應的最大允許裂縫寬度。
混凝土受凍（如圖1、圖2所示）是混凝土中的自由水在低溫狀態下結冰，水泥的水化作用停止，從而對混凝土強度產生一系列的影響。黑龍江省低溫建筑科學研究所的王異將混凝土在負溫下的受凍模式劃分為四種：混凝土初齡受凍、混凝土幼齡受凍、混凝土成齡受凍、混凝土達到設計強度后受凍[5]。混凝土初齡受凍是指混凝土初凝前或剛一初凝便受凍的情形，這種情況下，混凝土中水泥處于“休眠狀態”，可看作為一種物理損害，等溫度恢復到正溫后，可以通過物理方法彌補，使混凝土強度不受影響。通過對混凝土重新攪拌，甚至可提高混凝土最終強度，但是此法無法避免工程工期延長的影響。混凝土幼齡受凍是指混凝土初凝后在水化膠凝期間受凍，水結冰后體積膨脹，凍脹作用使混凝土內部產生空隙，破壞了混凝土的整體性和緊密性，根據混凝土中水分轉移情況的不同，可引起混凝土后期強度損失20%～40%。混凝土成齡受凍是指水泥進入凝聚結晶階段后受凍，混凝土強度與耐久性基本沒有損失。混凝土達到設計強度后受凍時，已進入水泥水化的結晶期，此時混凝土具有抗凍性。可見，防止混凝土早期受凍是保證混凝土冬季施工質量的關鍵。
通過以上分析看出，可通過對人員的組織管理、控制混凝土振搗與抹平質量、調整混凝土中的含水量等方式，控制或防止混凝土脫皮的產生；可通過控制混凝土中水泥質量、水灰含量或采用合理的混凝土降溫及養護措施等方法，遏制混凝土裂縫的產生或將其控制在不影響混凝土結構安全的允許范圍之內；混凝土受凍不僅存在著隱蔽性和滯后性，而且會對混凝土的整體性、緊密性及耐久性產生較大的影響，在施工技術及工程管理等方面都較難以控制，不僅制約著施工質量，也嚴重影響了工程進度與成本控制，是混凝土冬季施工控制的重點和難點。
2 混凝土冬季施工系統化管理
混凝土冬季施工的現象越來越普遍，且對整個工程的工期、質量及成本控制等多方面都會產生深遠的影響，不少學者及技術人員對其施工工藝、施工技術、組織管理等某些方面做過研究與探討，然而以防止混凝土受凍為中心，對混凝土冬季施工進行全面、系統地管理是十分必要的，也是混凝土冬季施工管理未來發展的必然趨勢，它包括施工前準備、施工組織設計編制、施工質量管理與控制、投資控制等幾個方面。
2.1 施工前準備
工程技術人員應時刻關注天氣和氣溫變化，及時、準確地判定進入冬季施工期的時間。在進入冬季施工前，應安排好冬季施工所需的人員、機械設備、材料及各種物資。同時應做好施工技術與施工工藝準備，根據項目要求與工地狀況提前進行混凝土冬季施工配合比設計工作。
2.2 施工組織設計編制
施工單位應針對混凝土冬季施工編制專項方案，對施工場地進行布置，排定可行性強的施工工序，合理安排材料物資的存放地點與混凝土拌合地點，選擇適宜的混凝土運輸設備及運輸路線，根據混凝土構筑物或構件情況，結合施工條件等確定經濟實用的混凝土冬季養護方案，并結合編制的混凝土冬季施工專項方案編寫施工技術及安全交底資料。施工單位編制的混凝土冬季施工專項方案應報建設單位、監理單位審批后方可實施。
2.3 施工管理及控制
2.3.1 交底與培訓
工程施工前，應對施工過程中的關鍵工序和重要節點進行詳細的施工技術交底與施工安全交底工作，并對現場施工人員進行培訓。
2.3.2 混凝土配合比控制
嚴格按照混凝土冬季配合比設計配置混凝土原材料與添加劑，做好水灰比、集料比例、添加劑種類及比例等的控制工作。
2.3.3 原材料質量控制
進場的各種原材料應根據規范規定，查驗其出廠合格證、產品質量合格證等，重點控制好水泥的種類及質量。混凝土拌制前，應做好原材料的清洗、加熱及保溫等工作，攪拌用水和骨料加熱溫度應通過熱工計算確定，水泥不得進行加熱，應對其進行保溫保存。
2.3.4 鋼筋、模板的清潔與保溫
混凝土澆筑前應對構件中的鋼筋及預使用的模板進行清潔處理，去除鋼筋表面的銹蝕、模板表面的雨雪等雜物。
2.3.5 混凝土的拌制控制
混凝土拌制時，應將加熱原材料所用的水計入拌制用水量，先拌制水和骨料，在適當溫度時加入水泥，防止水泥產生假凝，嚴格控制各種添加劑的用量、投放時機與投放方式，適當延長混凝土拌合時間。
2.3.6 混凝土運輸過程中的保溫
混凝土拌制好后，應控制好其出機溫度，迅速、快捷地將拌制好的混凝土運輸至澆筑地點，做好運輸設備的保溫處理，且在運輸過程中對混凝土進行攪拌，以確保混凝土入模溫度。
2.3.7 混凝土澆筑控制
混凝土澆筑應連續，并及時振搗，分層澆筑時，應保證已澆筑層的溫度。在混凝土中預留測溫孔，并制備標準養護試塊和同條件養護試塊，以便澆筑完成后對其測溫及養護。
2.3.8 混凝土的養護
混凝土澆筑完成后，應及時覆蓋保溫。拆模應以現場留置的同條件養護試塊的強度作為依據。做好日常混凝土測溫工作，防止混凝土內部與表層形成過大溫差。實際施工時應結合混凝土施工時氣溫、混凝土構件及現場條件等情況，靈活采用暖棚法、蓄熱法、外部加熱法、電熱法、蒸汽養護法等對混凝土進行養護。混凝土養護期間，應注意防范火災，做好通風等工作，保證施工安全。
2.4 投資控制
混凝土冬季施工的投資控制應從規范與制度的完善做起。建設部、財政部印發的《建筑安裝工程費用項目組成》中，沒有明確規定冬季施工費用的計算方式，各省市及各行業對冬季施工費用計算的規定參差不齊，多以冬季或冬雨季施工增加費的方式出現，有些規定以定額直接工程費或人工費為計費基礎，按照指定的固定費率計算整個項目的冬季施工增加費或冬雨季施工增加費，有些將冬季施工費用平均攤銷至全年、按照規定的取費標準計取冬季施工增加費或冬雨季施工增加費。多數關于混凝土冬季施工費用的計算籠統而概括，使得建設單位難以對投資成本進行計算與控制，施工單位施工亦無固定依據，不利于工程的工期、質量與成本的控制。
為完善混凝土冬季施工費用控制管理，首先應制定完善的混凝土冬季施工工藝流程，而后，應針對不同施工階段、施工工藝及養護方式等逐步制定具體、翔實的費用定額/計算規則；其次，對混凝土冬季施工的施工組織設計、技術交底與安全交底等資料進行完善，為混凝土冬季施工系統、有序地進行提供保障。工程具體實施過程中，應結合投資成本、施工地區與施工條件等選擇合適的施工工藝與流程，編制合理的冬季施工方案與施工組織設計，對施工人員進行詳細的混凝土冬季施工技術交底與安全交底，在保證工程質量的前提下，加快施工進度，節約投資成本。
結語
混凝土冬季施工工程病害嚴重制約了整個工程的質量、進度與成本控制，混凝土受凍是混凝土冬季施工控制的重點和難點。因此，以防止混凝土受凍為中心，從施工前準備、施工組織設計編制、施工質量管理與控制、投資控制等幾個方面對混凝土冬季施工進行系統化管理是十分必要的，其對控制工程質量、加快施工進度、節約投資成本具有十分重要的意義，是混凝土冬季施工管理未來發展的必然趨勢。
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