石评杨，秦何聪

（1.海河水利委员会漳卫南运河管理局，山东德州 253009；2.漳卫南运河岳城水库管理局，河北邯郸 056001）

1 工程概况

祝官屯枢纽位于山东省武城县，是海河流域漳卫南运河水系卫运河上的控制性枢纽工程，1977年建成以来在灌溉和防洪中发挥了显著效益。因工程老化，2012年进行了除险加固工程，内容主要包括：原闸墩拆除重建、闸室段改建及其上部机架桥、工作桥、启闭机房拆除重建，上游铺盖裂缝及地基处理、消力池排水孔修复及表面混凝土修补等。

为保证祝官屯枢纽2013年汛前具备安全度汛条件，必须进行冬季施工。低温季节混凝土施工易产生冻胀破坏和温度裂缝，不仅会造成混凝土强度降低，甚至会影响建筑物结构安全。经优化施工方案和采取低温施工保障措施，强化混凝土施工质量控制，顺利完成闸墩、上游左右岸新建扶壁翼墙及机架桥预制梁工程，经检验质量优良，降低了工程造价，保证了工程进度。

2 施工期气象条件

按照相关施工技术规范，连续5 d的日平均气温稳定在5 ℃以下或最低气温连续5 d 稳定在-3 ℃以下时施工，属于低温季节施工。祝官屯枢纽闸墩、上游左右岸新建扶壁翼墙及机架桥预制梁混凝土工程施工在2012年11月下旬至2013年1月上旬进行，施工期平均气温-3.2 ℃，最低气温为-17 ℃，属于低温季节混凝土施工，应采取低温保护措施。

3 施工质量控制

3.1 用料质量控制

（1）原材料。水泥采用普通硅酸盐水泥，强度等级42.5，含碱量小于0.6%；砂采用天然中砂，细度模数2.78，颗粒级配连续，级配曲线在Ⅱ区；石子采用三级配，分为5～20、20～40 和40～80 mm，最大粒径为80 mm，含水率控制在0.1%～0.2%；选用符合混凝土用水标准的当地饮用水作为混凝土拌和用水。

（2）混凝土配合比。闸墩混凝土设计强度等级C25F200W4，机架桥预制梁混凝土设计强度等级C30F100，翼墙混凝土设计强度等级C25F200W4。根据工程实际要求，施工前进行了低温季节混凝土配合比试验，确定闸墩混凝土坍落度为5～7 cm、翼墙混凝土坍落度为8～12 cm、水灰比均为0.5、混凝土中水泥用量不少于300 kg/m3。

（3）外加剂。为保证能有效降低混凝土冰点、防止混凝土早期冻害和在负温条件下能确保混凝土不被冻坏，选用NC—F4 混凝土引气减水剂作为外加剂。NC—F4混凝土引气减水剂具有高效减水、引气、早强、防冻等作用并且对钢筋无腐蚀，含气量为4%。

3.2 混凝土施工质量控制

（1）混凝土拌和。生产前尽量将骨料堆高，并对其表面进行覆盖，使用时揭掉表面冰冻层，从堆料中间部位取料；拌合时间由15 s延长到30 s；对拌和用水通过锅炉进行加热，加热温度视外部温度条件进行调整，同时确保在拌合骨料时水温保持在50～55 ℃，以防止水泥假凝；为防止外加剂影响其组份，采取外加剂容器保温、加热，循环搅拌，每天循环4次；改变投料次序，先将砂石骨料及水进行拌合预热，再投胶凝材料2次拌合；在出机口进行温度测量，其温度不得大于35 ℃；严格按照配合比进行配料，并保证配料准确，尤其控制加水量和外加剂掺量。

（2）混凝土运输。采用混凝土罐车运输，并对罐体采用专用的棉被包裹，以确保混凝土运输车最后出料的入仓温度，从而提高混凝土的入仓温度。

（3）混凝土浇筑。①优化入仓方式。将原来的吊罐入仓调整为混凝土泵送入仓，以减少混凝土在外部环境裸露时间，保证混凝土实际入仓温度为11 ℃。②选择合理的浇筑时间。由于一个闸墩混凝土浇筑时间大于24 h，浇筑期间，密切关注并及时了解温度及天气变化情况，选择温度相对较高时段进行浇筑，确保在温度较高的时间段内连续完成独立工程部位的混凝土浇筑；由于翼墙底板和墙身厚度较薄，浇筑时段选择在8：00～18：00之间完成。尽量在正温情况下进行混凝土浇筑，当室外气温低于-5 ℃不再进行室外混凝土浇筑。③仓面清理。浇筑前，测量仓面温度，仓面温度低于0 ℃时，采用热水湿润仓面，并将积水用棉纱清理干净，必要时选用喷灯加热。遇雨雪天气及时对仓面进行覆盖，以确保仓面干净，不得有冰雪和污垢等，严禁将冰雪、冻块带入仓内，以提高混凝土浇筑温度和保证浇筑质量。④混凝土浇筑前，提前准备好塑料布、棉被等材料，待混凝土浇筑完毕后立即对浇筑部位进行包裹保温养护。加快浇筑速度，防止混凝土拌合物大量散热，混凝土入仓后立即进行平仓、振捣，浇筑时随浇筑、随振捣、随覆盖，以减小热量损失，在覆盖上层混凝土时下层混凝土温度不得低于3 ℃。为使混凝土不受冻害，采用边浇筑边保温的防护措施，在不影响模板变形观测的情况下，将已浇筑的混凝土用保温材料及时包裹，其中内层用棉被横向包裹、外层用塑料布包裹。通过实际测量，保证混凝土强度不低于设计强度的85%，方可进行模板拆除，同时注意选择避开夜间和温度陡降时拆模，模板拆除后如果混凝土表面温度与外界气温相差在20 ℃以上时，继续对混凝土进行保温、保水养护至混凝土强度满足设计要求。

（4）温度检测。混凝土施工过程中，外部环境气温采用人工测量，每4 h观测1次，每2 h测量1次混凝土原材料的温度、出机口温度及拌和水的温度和气温；每辆混凝土罐车进场后先进行温度测量，保证温度达到13 ℃以上；混凝土浇筑完成后3 d 内加密观测温度变化，外部混凝土每天观测最高、最低气温，内部混凝土每6 h 观测1 次，气温骤降或寒潮期间应增加温度观测次数，并做好专门记录。

4 施工质量检测

4.1 抗压强度检测

抽取低温季节混凝土施工工程部位28 d 龄期C25混凝土试块20组、C30混凝土试块8组进行抗压强度检测。

同一标号（或强度等级）混凝土试块28 d龄期抗压强度的组数30＞n≥5 时，混凝土试块强度应同时满足下列要求：

式中：Sn为n组试件强度的标准差（MPa），当Sn＜2.0 MPa时R标≥20 MPa，当Sn＝1.5 MPa时R标＜20 MPa；Rn为n组试件强度平均值（MPa）；R标为设计28 d龄期抗压强度值（MPa）；n为样本容量。

C25、C30混凝土试块单组试件抗压强度检测标准试件值，见表1-2。

表1 C25混凝土试块单组试件抗压强度检测标准试件值

根据表1，确定R标=25 MPa、R20=29.4 MPa、S20=5.37 MPa，据此推出：R20- 0.7S20＞R标，R20-1.60S20≥0.83R标，表明C25混凝土抗压强度合格。

表2 C30混凝土试块单组试件抗压强度检测标准试件值

根据表2，确定R标=30 MPa、R8=35.2 MPa、S8=2.57 MPa，据 此 推 出：R8-0.7S8＞R标，R8-1.60S8≥0.83R标，表明C30混凝土抗压强度合格。

4.2 抗渗、抗冻试验

抽取低温季节混凝土施工工程部位28 d龄期混凝土试块抗渗2组、抗冻4组进行检测，检测结果均为合格，满足设计标准。

5 结语

祝官屯工程低温季节混凝土施工，从全过程、全方位严格进行质量控制，保证了工程质量，确保了工期，保障了工程良性运行与效益的充分发挥。

[1]DLT5144-2001，水工混凝土施工规范[S].