冬季混凝土养护

4.4.1暖棚蒸汽养护法

1) 卸煤沟混凝土体积较大，适宜采用蒸汽养护，入模温度不低于15℃，并掺入早强高效防冻剂，保证混凝土具有抵抗-15℃的抗冻能力。由于火车卸煤沟纵向较长，搭设一个暖棚无法满足混凝土施工要求的温度，因此需搭设多个暖棚已保证混凝土施工要求的温度，采用军用防寒毡搭设6个暖棚，单个暖棚尺寸为：33.52m×15m×19.15m，暖棚采用脚手架搭设骨架，外挂一层塑料布、一层军用防寒毡，一层彩条布，一层面篷布；顶棚利用柱子脚手架适当增加横撑，上铺一层塑料布、一层军用防寒毡，一层彩条布，一层面篷布（形式见附图1）；为了满足施工温度要求，在每个暖棚中设60个炭炉子（形式见附图2）内通蒸汽，蒸汽喷嘴见附图4.6.2。

混凝土浇筑后及时覆盖塑料布及防寒毡，并向暖棚内通入蒸汽，蒸汽将混凝土与外部空气进行隔绝，保证混凝土在高温潮湿的环境下养生。蒸汽喷嘴见附图。

混凝土浇筑完成后，每个基础做两个同条件试块放在暖棚内最不利条件处进行养护，24小时后进行试压以检测混凝土达临界抗冻条件，以便拆除模板。

拆除模板时应注意保护好模板基础棱角不被损坏，每班作业做好施工记录并检测混凝土塌落度，并请监理进行取样，作混凝土试块。

4.4.2掺防冻剂法

卸煤沟砼施工时掺入早强防冻剂，使其具有不低于-15℃的抗冻能力。

4.4.3电极法养护

电极加热法每1m3所需的最大功率：

1）、柱热工计算（2.1m*2.1m）

以卸煤沟上部柱为例：混凝土工程量：3.9M3，外表面：27.6M2，以每小时升温50C进行计算。木模板重量按照5.22KN/m3进行计算，模板厚度15mm。柱模板重量为：27.6*0.015*5.22= 2.16M3*5.22KN/M3=11.27KN=110.5kg。木材的比热系数为：2.51（KJ/kg.K）导热系数为：0.17（W/m.K）。混凝土浇筑后温度以100C，室外大气温度以-200C考虑

（以卸煤沟柱为例）

P=P1+P2

P1=1/3.6CρT|+KMb（（T0+T1）/2-Ta）

P2=KMb（T1- Ta）

P1=升温阶段所需的电功率（KW/m3）

P2=等温阶段所需的电功率（KW/m3）

C=比热（KJ/kg.K），混凝土为1.05

ρ=质量密度（kg/m3），钢筋混凝土为2400—2500；

T|=每小时升温速度（0C/h）；根据结构表面系数M由表8-20取用；

K=总传热系数（W/m2.K）6.44W/m2.K

Mb=结构表面系数；4.8

T0=混凝土浇筑温度（0C），即开始加热温度（0C）100C

T1=等温加热温度（0C），随水泥品种、标号，表面结构系数而变化；取400C

Ta=室外大气温度（0C）-150C

P1=1/3.6*1.05*2400*5+6.44*4.8*（（10+40）/2+15）=4.74 KW/m3

P2=6.44*4.8*（40+15）=1700 W/m3=1.7 W/m3

P=4.74+1.7=6.44 KW/m3

模板加热所需热量

P3 =m1C1ΔT+ m2C2ΔT

式中：P3=模板及保温材料加热所许热量（KJ）；

M1、m2=模板及保温材料的重量（kg）；

C1、C2=模板、保温材料比热容 Kj/（Kg.K）

ΔT=每小时升温温度（0C）

P3=113.57*5*2.51=1425.3W

P=4.74+1.7+1.43=7.87 KW/m3

电极加热每1M3混凝土所用电量：

W=P1Z1+P2Z2或W=P1*（T1-Ta）/T|+P2Z2

W=加热每1m3混凝土用电量（KW.h/m3）

Z1=升温加热的时间（h）

Z2=等温加热的时间（h）

T1= T1 - Ta/V=50-10/5=9h

等温t2

查表：500C养护30小时混凝土强度可达40%，故需等温加热时间30h，降温速度为50C/h，当降到+50C时所需时间为40-10/5=6h

W=4.74*6+3.4*30=136.44 KW.h/m3

2）、梁热工计算（0.9m*0.6m*8.6m）

同理，以卸煤沟框架梁为例：

混凝土体积为：4.64M3，表面积25.8M2，比表面积5.56m-1计算每立米混凝土电极加热法每1m3所需的最大功率：8.61 KW/m3。用电量为：150.9 KW.h/m3.

基础短柱电极法施工见附图4.6.5：

混凝土梁（含地梁及框架梁）电极法施工见附图4.6.6：

4.5混凝土过冬防护措施

4.7.1在入冻前将设备基础地脚螺栓孔内积水全部排净，并在设备基础地脚螺栓孔上设置防护盖。

4.7.2冬季来临前对工地供水管线、蒸汽管线应做保温或深埋处理。

4.7.3建筑工程地脚螺丝孔应将其水排出并做好封堵。

4.6冬季钢筋及模板加工措施

4.6.1钢筋的负温焊接：

冬季在负温条件下焊接钢筋，安排在室内或搭设暖棚进行。如果必须在室外焊接，其环境温度不宜低于-20℃，风力超过3级时应有挡风措施。焊后及时用石棉绳保温缓冷，没冷却的接头，严禁接触到冰雪。

4.6.2负温闪光对焊

有部分需要加工和进行闪光对焊的钢筋，闪光对焊操作要求如下：

（1）对焊宜采用预热闪光焊或闪光—预热—闪光焊工艺，并采用较大的调伸长度，适当调低变压器级数，延长预热时间。钢筋端面比较平整时，宜采用预热闪光焊；端面不平整时，宜采用闪光—预热—闪光焊。

（2）负温闪光对焊，与常温焊接相比，应采取以下措施：调伸长度增加10%~20%，以利于增大加热范围，增加热储备量，降低冷却速度，改善接头性能；变压器级数应降低1~2级，以能保证闪光顺利为准；在闪光过程开始以前，可将钢筋接触几次，使钢筋温度上升，以利于闪光过程顺利进行，烧化中期的速度适当减慢；预热时的接触压力适当提高，预热间歇时间适当增长。

（3）焊接后钢筋应放到避风处用白灰覆盖，使其缓慢降温，严禁立即接触水、雪。

4.6.3负温电弧焊

（1）负温电弧焊必须防止产生过热、烧伤、咬肉和裂纹等缺陷，在构造上应防止在接头处产生产生偏心受力状态。

（2）为防止接头热影响区的温度梯度突然增大，进行帮条电弧焊或搭接电弧焊时，第

一层焊缝先从中间引弧，再向两端运弧；立焊时先从中间向上方运弧，再从下端向中间运弧。使接头端部的钢筋达到一定的预热效果。在以后各层焊缝焊接时，采取分层控稳施焊。层间温度控制在150~350℃之间，以起到缓冷作用。余热处理Ⅲ级钢筋焊接的层间温度应适当降低。坡口焊加强焊缝的焊接，也应分两层控温施焊。

（3）帮条焊时，帮条与主筋之间用四点定位焊固定。搭接焊时用二点固定。定位焊缝应距离帮条或搭接端部20mm以上。帮条焊与搭接焊的焊缝厚度应不小于0.3倍钢筋直径，焊缝宽厚度应不小于0.7倍钢筋直径。

（4）坡口焊时焊缝根部、坡口端面以及钢筋与钢垫板之间均应熔合良好。焊接过程应经常除渣。为了防止接头过热，宜采用几个接头轮流施焊。加强焊缝的宽度应超过V型坡口边缘2~3mm，并平缓过度至钢筋表面。

（5）Ⅱ、Ⅲ级钢筋电弧焊接头进行多层施焊时，采用“回火焊道施焊法”，即最后回火焊道的长度比前层焊道在两端各缩短4~6mm，以消除或减少前层焊道及过热区的淬硬组织，以改善接头的性能。

4.6.4负温自动电渣压力焊

（1）负温自动电渣压力焊的焊接步骤与常温相同，但焊接参数需做适当调整。其中焊接电流的大小，应根据钢筋直径和焊接时的环境温度而定。它影响渣池温度、粘度、电渣过程的稳定性和钢筋熔化速度。当焊接电流过小时，常发生断弧，使焊接接头不能熔合，因此应适当增加焊接电流。焊接通电时间也应根据钢筋直径和环境温度调整。焊接通电时间过短，钢筋端面熔化不均匀，不能紧密接触，不易保证接头的熔合，故应适当加大通电时间。

（2）在负温条件下进行电渣压力焊时，接头药盒拆除的时间宜延长2min左右；接头的渣盒宜延长5min，方可打渣。