哈尔滨西客站地基基础工程冬期施工技术方案.doc

哈尔滨西客站工程
地基基础冬期施工技术方案

黑龙江省寒地建筑科学研究院
二OO九年十月

哈尔滨西客站工程
地基基础冬期施工技术方案

编 制：朱广祥 教授级高工
审 核：朱卫中 教授级高工
顾 问：项玉璞 教授级高工
韩华光 教授级高工
项目成员：朱广祥 教授级高工
王吉良 教授级高工
尹冬梅 高级工程师
文 婧 工 程 师
单星本 工 程 师
李 治 工 程 师

目 录

一、基坑降水 2
二、土方工程 3
三、围护结构工程 5
四、桩基础工程 10
五、混凝土冬期生产与施工技术要求与质量控制 15
附录 承台大体积混凝土测温与控温技术 35

2

哈尔滨西客站工程
地基基础冬期施工技术方案
（黑龙江省寒地建筑科学研究院）

哈尔滨西客站工程将于2009年12月下旬开工建设，经多年气象资料显示，此时哈尔滨地区的夜间最低气温将达到-15℃～-20℃之间，而在次年的1月份～2月份，气温将逐步降低，最低气温将达到-25℃以下，极端气温将达到-30℃以下。黑龙江省是我国冬期施工技术研究与实践进行最早的地区，国家行业标准《建筑工程冬期施工技术规程》JGJ104也是由黑龙江省寒地建筑科学研究院主编的，冬期施工技术的应用在黑龙江省地区每年要达到6个月，甚至有的地区要达到6个月以上。对于一般建筑工程而言，在每年的1～2月份的最寒冷季节，都将停工放假，主要原因：一是气候极度寒冷，施工进度缓慢，施工质量不易得到保证；二是冬期施工材料费、工人费、采暖费、机械设备费用大幅度增加，工程造价提高。而对于哈尔滨西客站工程来说，其总工期为23个月，而其中有13个月是处于冬期施工阶段，如果放弃冬期施工，显然很难完成预定的进度计划，将直接导致哈大客运专线不能按期通车，交付使用。
因此，必须制订合理、完善的冬期施工技术方案和有效的施工组织方案，开展冬期施工质量控制与管理，才能为哈尔滨西客站工程顺利交工奠定基础。
以下将针对哈尔滨西客站工程的2009年冬季（2009年12月至2010年4月）地基基础工程冬期施工技术，制订冬期施工技术方案。
一、基坑降水
根据施工组织设计指导文件，基坑降水分二级，第一级是-11.50m以上基坑，采用轻型井点降水和明沟排水；第二级是地铁部分，基底板标高为123.64m，117.14m（桥墩），拟采用止水帷幕加坑内管井降水相结合的技术方案。冬期施工降水应采取以下主要措施：
（1）降水工程持续时间长，跨越整个冬季，为保持降水正常运行，关键是排水管线保温防冻。保温防冻部位包括井口露出地面的井管、排水支线和总管线，部分管线应设置伴热措施。
（2）第二级降水采用大口径管井，布置在基坑内部。这级降水主要为地铁和桥墩、台施工，坑深20m以上，管井数量多。
管井施工成井后的保护是关键环节，因为管井施工可能在-11.50m以下的地面，抽排降水工作面是地铁底板底面和桥墩底面以上某一个高度，因此，在各层开挖土方和坑内支护施工中，应严格作好保护，防止井管破坏或堵塞。
（3）基坑底部周边设置排水沟、集水井，应作好维护，及时清理冰雪，作好集水井中的水泵、排水管线保温防护。
（4）在进入城市排水网之前，应做好预防沉渣、泥砂堵塞城市下水道的措施。
（5）降水过程中，应全天候有值班人员，管理比常温条件更严格，操作规定应详尽。
二、土方工程
土方工程开挖运输分别包括 A区（东站房）、B区（高架候车厅）和相应的地铁部分、C区（西站房）和相应地铁部分、D、E区（无站台柱雨棚）等，是整个工程施工之开端，其工程量大，工期短，施工期均在冻结期的严寒气候条件下进行，冻土的挖掘、保温与防冻是冬期施工的重要任务，也是整个工程难点之一。
1 土壤提前保温
（1）冻土开挖前，应按设计规划范围，对表层土进行翻松，覆盖保温，减少场地冻层厚度，提高冻层地温，降低冻结强度，便于冻土开挖施工。
（2）场内土方的平衡中，场区西侧地势低，需大量填方土料，计划建临时堆场，可根据实际情况就近存放，用于D、E区作场地表层松土覆盖保温，达到原地基表土不冻结或冻层厚度减少的目的；回填时就近取土，既可起到防冻的效果，又不会增加工程造价。但应注意以下两个问题：
① 影响部分工程施工进度，应提前进行合理安排工序和堆放位置；
② B区基坑支护周边地面荷载会有增加，应作相应计算。
（3）用作冬期回填的土方，在堆放过程中，应进行保温防冻。
（4）地铁部分的二级基坑开挖后，在支护桩冠梁、腰梁、内支撑结构施工与养护期间，应对基坑侧壁与顶部的基土进行保温，可采用袋装珍珠岩或苯板或棉毡进行，防止地基土冻胀破坏支护结构。
2 土方开挖
（1）大面积冻土开挖采用爆破法进行，速度快，效率高，应由具有相应资质的专业施工队伍进行，并应考虑对周边建筑物和场内临时结构或设施的影响，并采取防止冻土块飞溅伤人、伤物的措施。
（2）对于不能采取爆破法施工的局部冻土，采用重锤法或强夯法破碎冻土，然后采用机械挖掘。重锤或强夯法施工时，应考虑对新建结构的振动影响，一般应距离相邻建筑物20m～50m。
（3）冻土挖掘时应适当配置破碎机械，如带振动头挖掘机、带钩犁的大型推土机等，以提高开挖效率。
（4）挖掘完毕的基坑（槽），应采取防止基底部受冻的措施，如不能及时进行下道工序施工时，应在基坑（槽）底部设计标高以上预留一定厚度土层；或根据需要，采用松土保温法或覆盖保温材料的方法进行保温。松土保温与覆盖保温材料的厚度可按《建筑工程冬期施工规程》JGJ104-97的规定进行计算。
（5）土方开挖后，应连续进行。当施工面停止或中断作业时，应按气温、土质、土壤含水率计算基土的冻结速度，适当作保温防护，防止产生新的冻层，影响后续施工或相邻结构。-15℃～-20℃气温下，可按100mm/d的冻结速度进行估算。
（6）地铁二级基坑开挖前，应对混凝土支护桩的强度进行测试，满足设计要求时，方可进行。
（7）在挖方上边弃置冻土时，其弃土堆坡脚至挖方边缘的距离应为常温下规定的距离加上弃土堆的高度。
（8）坡道的坡度应根据使用的机械和设备的爬坡能力进行设计，并尽量使坡道放缓，防止坡道过陡打滑。坡道表面宽度应大于运输设备宽度2米，且不得有转弯。降雪后应及时将坡道的积雪清除干净，并在表面撒一层炉渣或薄砂防滑。当坡道积冰时应及时将冰铲除干净，然后撒一层炉渣。
（9）预防运土车箱底与弃土冻结措施：
① 车箱底撤一层干燥松散材料，如工业与民用炉渣；
② 在卸土场配备机械及时清理车箱底冻结土。
（10）在冬期施工阶段，应加强对基坑、围护结构的沉降、变形进行监测。
3 土方回填
（1）基坑开挖后，应及时回填；对于强冻胀性的地基土，若不能及时回填，应进行保温防冻。
（2）土方回填时，每层铺土厚度应比常温施工时减少20%～25%。
（3）回填土料不得采用含有冻块的土回填，施工时应连续进行夯实。当采用人工夯实时，每层铺土厚度不得超过200mm，夯实系数应达到设计要求。
（4）当工程紧迫必须回填时，也可选用砂土或级配砂石回填，并按常温技术要求分层回填并夯实。
三、围护结构工程
第一级基坑采用多级放坡开挖，坡度1:1，每级高度7m左右，中间平台宽3m，坡体采用挂网喷混凝土面层加锚杆处理的形式，配筋ф8@200×200的钢筋网片，100mm厚C20喷射混凝土面层，中部设一排锚杆。
第二级基坑采用护坡桩加多道水平内支撑的支护结构体系，桩径1000mm，间距1.2m，C30混凝土，水下浇筑部分的混凝土强度须提高一级；水平内支撑拟采用3～5道钢筋混凝土矩形框架结构对撑体系。支撑跨中设一道临时格构钢柱和临时立柱桩。止水帷幕采用在护坡桩间设高压旋喷桩方式，桩径600mm，渗透系数小于10-7cm/s。
1 护坡桩施工
（1）施工方法
护坡桩采用螺旋钻机施工。
混凝土采用综合蓄热法养护。
（2）施工措施
① 鉴于桩基混凝土除桩头部分混凝土要考虑防冻外，桩头2m以下的混凝土不会受冻，因此，混凝土中可掺加早强类的外加剂即可；当气温低于-5℃时，为防止混凝土在运输与浇筑过程中产生受冻，可掺加2%左右的防冻剂或者早强型防冻剂；
混凝土的配制应以尽快发展自身强度，提高施工进度为目的。
-5℃以上气温时：混凝土中掺加早强剂、超早强剂或早强防冻剂。
-5℃以下气温时：混凝土中掺加早强防冻剂或防冻剂。
早强防冻剂或防冻剂的掺量应按气温条件进行选择，通常条件下，以上各类外加剂掺量为：
早强剂：1.5%～2.0%
超早强剂：2.0%～4.0%
早强防冻剂：3.0%～5.0%
防冻剂：
按气温不同确定防冻剂掺量
七天内最低平均气温(℃)
-1℃～-5℃
-5℃～-10℃
-10℃～-15℃
-15℃～-20℃
掺量（占水泥重量%）
2～4
4～6
6～9
9～12
② 混凝土入模温度应严格控制，以确保混凝土不受冻，并能够持续水化，强度持续增长。
不同气温条件下混凝土入模温度
最低气温
-5℃
-10℃
-15℃
-15℃以下
入模温度
6～8℃
8～10℃
10～12℃
12～15℃
为防止混凝土中的水泥浆体在桩管壁上“挂腊”，影响混凝土质量和其它施工工序的顺利进行，应按以下规定进行：
a、混凝土入管前温度应提高到15℃以上。
b、混凝土浇筑前，应对桩管外露部分和混凝土头进行保温或采用蒸汽加热。
c、混凝土浇筑应连续进行，不宜长时间中断。
③ 混凝土养护措施：
桩头及桩头外侧1.5m～2.0m范围内采用保温材料进行覆盖，防止桩头混凝土受冻和桩侧地基土冻胀。保温材料种类与厚度根据气温条件和热工计算确定。
可采用一层袋装珍珠岩满铺于桩头及外侧1.5m～2.0m范围内进行覆盖保温，注意拼缝处应压实，珍珠岩上面采用彩条布覆盖，防风防雪。
-15℃以下气温时，珍珠岩保温层厚度应大于等于500mm。
亦可在桩头及桩头外侧1.5m～2.0m范围内铺设电热毯加热，上覆盖一层岩棉被进行保温。
④ 混凝土受冻临界强度控制为：
采用掺早强剂混凝土时，应达到设计强度等级的30%；
采用掺早强防冻剂或防冻剂时，应达到4.0MPa以上；
2 锚杆与喷射混凝土面层施工
2.1 锚杆的施工
① 锚杆成孔后，应立即进行清孔，清孔完毕，经检查符合要求后立即安装锚杆。锚杆安装完毕应立即进行注浆。否则，需要用塑料薄膜和麻袋或棉毡等将孔口和锚杆进行覆盖保温，防止孔内结冰，影响注浆，注浆前应再次清孔并经检查合格。有条件时，在注浆前，采用蒸汽管对孔内进行预热，但应及时将冷凝水抽出，防止塌孔。
② 砂浆搅拌在保温棚内完成，入模温度应高于10℃。
③ 注浆管应采用玻璃棉或者其他保温材料包裹。有条件地段可埋入地下，埋设深度应在冻土层以下，防止管道结冰堵管。
④ 注浆前，应采用50℃以上热水对注浆管预热5min～10min，再行注浆。
⑤ 注浆结束后用清水冲洗管线，然后用高压空气将管内余水吹出。
⑥ 锚杆注浆结束后，即刻用保温材料将孔口覆盖保温，确保锚杆孔压浆后不致产生冻害。
⑦ 预应力张拉不得在气温低于-15℃时进行。当施工进度能够满足要求时，预应力施工应尽量避开严冬季节进行。
2.2 喷射混凝土面层施工
① 水泥：采用42.5普通硅酸盐水泥。
② 外加剂：采用防冻剂、速凝剂、减水剂。
防冻剂选用-15℃气温下使用的复合型防冻剂；
速凝剂使用前应做与水泥净浆凝结效果试验，初凝不应大于5min，终凝不应大于10min，并增加负温条件下凝结时间试验；必要时，可提高速凝剂掺量来调整凝结时间。
外加剂由定量容器加入，严格控制掺量。
③ 砂石骨料：通过热工计算确定水、砂石骨料的进入喷射机的温度，保证喷射出的砼温度不低于10℃；分层喷射时，已喷射面层应保持正温。
④ 应合理安排施工日期，尽量避开不利天气；宜选择在一天中气温较高的时段进行施工。
⑤ 混凝土喷完后，立即用塑料薄膜、两层棉毡等覆盖保温。
3 钢筋混凝土矩形框架结构对撑体系施工
支护桩冠梁、腰梁和内支撑框架构成围护结构的水平支撑体系，采用C30混凝土。
（1）施工方法
采用电热法——电热毯养护。
（2）施工措施
① 为提高混凝土强度增长速率，混凝土内掺早强型外加剂；
② -15℃以下气温时，混凝土入模温度应高于10℃；
③ 模板外采用工业电热毯包裹，电热毯外侧采用5mm岩棉保温并封闭好；
④ 混凝土受冻临界强度应达到设计强度等级的30%。
⑤ 为提高施工进度，加快土方开挖，让混凝土内支撑体系尽快投入工作状态，可延长电热时间，但应控制混凝土的加热温度不宜高于40℃，设专人监测混凝土内的温度变化情况；遇到温度高于40℃情况时，应及时停止通电；并注意观察混凝土表面的干湿状态，当混凝土表面出现干燥失水现象时，应在断电的情况下在混凝土表面喷洒温水养护。
(防火)
四 桩基础工程
1 一般规定
（1）桩身混凝土和钢筋笼施工，应符合《建筑工程冬期施工规程》JGJ104-97第6章、第7章钢筋和混凝土工程的相关规定。
（2）本工程桩基成孔工艺采用旋挖、带斗长螺旋、回转钻等钻机，泥浆护壁成孔，正循环工法排渣，以及旋挖成孔水下灌注混凝土，后注浆成桩工艺。成孔和混凝土灌注过程均需泥浆池，因此，泥浆池布置数量应适宜，位置应便于施工。泥浆池、给水管线、机泵应进行适当保温防护。
（3）泥浆护壁法在配置泥浆时，应采用暖土制浆，如果土中含有冻土块，应将土过筛后使用，或经加热融化后使用。施工期间应保证泥浆不受冻结，夜晚停工时，应将泥浆池覆盖保温，如果泥浆池表面有冻结现象，应先将泥浆池表面冻结的泥浆清除掉，必要时用蒸汽对泥浆池加热。
（4）水下灌注混凝土时，混凝土导管应经加热后再使用，保证泥浆不在导管上冻结。
（5）泥浆护壁桩混凝土灌注后，应及时将护筒取出，防止护筒冻结在孔口。
（6）成孔排出渣土应及时清理，运至堆放场地，防止场内冻结。渣土在运输过程中，还应预防运输路线的环境污染。
（7）废弃的泥浆量可能比渣土量还大，是桩基施工中的大难题，排浆方法、堆放场地选择应根据现场和周边条件，统筹规划。若有可能可采取就近排放，待稍冻结后破碎成块体，再次运至堆放地的措施。
（8）本工程钢筋笼体量大（直径、长度大），成型后堆放场地应平整干净，防止钢筋上结冰或冻结泥土，堆放应符合有关规定。若钢筋笼在安装过程中需对接，应按JGJ104-97规程要求采取相应冬期焊接措施。
（9）桩基静载荷试验前，应将试桩周围的冻土融化或挖除，试验期间，应对试桩周围地表土和沉降测定标准梁的支座进行保温，试验地点宜覆盖防风雪保护棚。
2 基础灌注桩施工
地铁四号线区域基础采用钻孔灌注桩共720根（不含和桥梁基础桩），桩径1000mm，桩长约40m；承台共32个，承台尺寸为11.9×6.95×3.0m、12.5×9.0×4.0m、12.5×16.0×4.0m，混凝土强度C30。
站房及地下通廊基础采用钻孔灌注桩共952根（包括V轴落客平台基础桩），桩径800mm，桩长约40m；共有承台270个，承台尺寸为2.0×4.4×1.5m、4.4×4.4×2.0m、5.0×5.0×2.0m、4.4×6.8×2.5m，混凝土强度C30。
（1）施工方法
混凝土采用综合蓄热法施工。
（2）施工措施
① 混凝土中掺加早强型或防冻型外加剂；
-5℃以上气温时：混凝土中掺加早强剂、超早强剂或早强防冻剂。
-5℃以下气温时：混凝土中掺加早强防冻剂或防冻剂。
早强防冻剂或防冻剂的掺量应按气温条件进行选择，通常条件下，以上各类外加剂掺量为：
早强剂：1.5%～2.0%
超早强剂：2.0%～4.0%
早强防冻剂：3.0%～5.0%
防冻剂：
按气温不同确定防冻剂掺量
七天内最低平均气温(℃)
-1℃～-5℃
-5℃～-10℃
-10℃～-15℃
-15℃～-20℃
掺量（占水泥重量%）
2～4
4～6
6～9
9～12
② 混凝土入模温度应严格控制，以确保混凝土不受冻，并能够持续水化，强度持续增长。混凝土入模混凝土按下表确定。
不同气温条件下混凝土入模温度
最低气温
-5℃
-10℃
-15℃
-15℃以下
入模温度
6～8℃
8～10℃
10～12℃
12～15℃
为防止混凝土中的水泥浆体在桩管壁上“挂腊”，影响混凝土质量和其它施工工序的顺利进行，应按以下规定进行：
a、混凝土入管前温度应提高到15℃以上。
b、混凝土浇筑前，应对桩管外露部分和混凝土头进行保温或采用蒸汽加热。
c、混凝土浇筑应连续进行，不宜长时间中断。
③ 混凝土养护措施：
桩头及桩头外侧1.5m～2.0m范围内采用保温材料进行覆盖，防止桩头混凝土受冻和桩侧地基土冻胀。保温材料种类与厚度根据气温条件和热工计算确定。
可采用一层袋装珍珠岩满铺于桩头及外侧1.5m～2.0m范围内进行覆盖保温，注意拼缝处应压实，珍珠岩上面采用彩条布覆盖，防风防雪。-15℃以下气温时，珍珠岩保温层厚度应大于等于500mm。
亦可在桩头及桩头外侧1.5m～2.0m范围内铺设电热毯加热，上覆盖一层岩棉被进行保温。
④ 混凝土受冻临界强度控制为：
采用掺早强剂混凝土时，应达到设计强度等级的30%；
采用掺早强防冻剂或防冻剂时，应达到4.0MPa以上；
3 桩基承台大体积混凝土的施工
地铁四号线区域基础采用钻孔灌注桩、站房及地下通廊基础采用钻孔灌注桩、桥墩基础钻孔灌注桩、站台雨棚基础钻孔灌注桩的承台属大体积混凝土，承台最大厚度4m，最小厚度2.0m，若不采取温控措施，很容易产生温度裂缝，造成质量事故。
（1）施工方法
采用蓄热法养护。
（2）施工措施
① 为防止新拌混凝土在运输与输送过程中以及混凝土养护早期受冻，在混凝土中掺加2%～4%的防冻剂。
② 混凝土配合比设计时，应采取减少水泥用量、添加粉煤灰、掺加超缓凝剂等降低混凝土水化热的措施。
③ 混凝土采取分层浇筑，分层厚度500mm。
④ 混凝土浇筑后，应严格按大体积混凝土要求，采取保温措施。
⑤ 为防止承台大体积混凝土产生温度裂缝，应采取相应的大体积混凝土测温与控温措施。具体可参照附录进行或另行制订大体积混凝土施工技术方案。
（3）承台大体积混凝土控制指标
① 混凝土内部温度：在入模温度基础上最大温升值不超过35℃～40℃；
② 混凝土内表温差、混凝土表面与环境温差不超过25℃；
③ 混凝土降温阶段的降温速度不超过1.5℃/d；
④ 所计算出的温度应力σ应满足：

式中：ftk——混凝土抗压强度标准值，MPa；
k——防裂安全系数，根据经验可取为1.15。
五、混凝土冬期生产与施工技术要求与质量控制
混凝土工程的冬期施工，除选择合理、有效的施工方法（养护方法）以外，对于原材料质量的控制、施工与养护过程的控制也尤为重要，是混凝土工程冬期施工成套体系中的重要组成部分。哈尔滨西客站工程2009年冬季即将展开的混凝土工程包括了围护结构的支护桩、冠梁与腰梁、结构基础灌注桩等混凝土结构，其生产与施工质量将对结构产生决定性的影响，有必要对冬期混凝土的生产与施工进行严格管理与控制。
1 原材料技术要求和使用规定
预拌（商品）混凝土原材料包括：水泥、粗细骨料、外加剂、矿物掺合料、水以及纤维等，对于工程中所用的各种原材料均应提供出厂质量合格证、出厂质量检测报告和具有相应资质的省、市级检验单位出具的质量检验合格报告。
1.1 水泥
1.1.1 水泥技术要求
冬期施工中，水泥宜采用符合《通用硅酸盐水泥》GB 175-2007标准中的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，不宜使用矿渣硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。
可通过掺加优质矿物掺合料配制混凝土，在相同等级水泥条件下，应优先选用强度等级为42.5级或42.5R级以上的普通硅酸盐水泥。地铁代建工程结构与部位，为防止碱骨料反应的发生，宜选用比表面积为300m2/kg～350m2/kg的低碱水泥，预拌（商品）混凝土搅拌站可向供应水泥企业索取普通硅酸盐水泥混合材的品种和掺量资料。
1.1.2 水泥使用规定
冬期施工中，水泥不得直接进行加热。采用袋装水泥时，可在搅拌机旁边搭设暖棚，将水泥、矿渣微粉、外加剂等粉体材料置于暖棚内，并按类别堆放，作好标记，不得受潮，不得混杂和混淆。
堆放袋装水泥、矿渣微粉、外加剂等粉体材料时，应采取悬空垫高的方法或基底采取隔潮措施，其垫高排架的高度为100mm～150mm，防止底层水泥等材料受潮结块。
采用散装水泥时，宜采用新出厂的水泥，水泥的温度较高，有利于提高混凝土出罐温度和入模温度。散装水泥运输车运至现场，直接打入现场散装桶仓内储存即可。
不得使用过期或结块的水泥。超过储存期的水泥应进行复验，并按复验结果进行使用。
1.2 骨料
1.2.1 骨料技术要求
混凝土用粗、细骨料应符合《普通混凝土用砂、石质量与检验方法标准》JGJ 52中各项技术要求。
骨料应选用质地坚硬、清洁、级配良好的材料，细骨料应选用中、粗砂，不得采用细砂，粗骨料应选用连续级配，最大粒粒径不宜大于31.5mm。
所有混凝土中不得采用碱活性骨料或含有碱活性的骨料，在冬期施工中严禁骨料中混入冰、雪、泥块和烧结物等有害物质。
1.2.2 骨料使用规定
粗骨料一般不进行加热，但需采用塑料布或彩条布进行覆盖，防止雨水、冰雪混入，并不得含有冻块、雪块或冰团。当气温低于-15℃时，使用前可按每日使用量按批提前倒入暖棚内堆放，防止骨料温度过低。
当使用两级配或三级配混合碎石时，应按骨料粒径的不同分开堆放，不得混杂。使用时分别进行计量。
当气温低于-5℃的环境下，细骨料应采用蒸汽管或排管通入砂堆内部进行加热，并采用塑料布覆盖防止雨雪侵入，蒸汽管或排管应合理布置，并经常变换位置，以保证砂的内部温度与湿度均匀。或在施工前将细骨料倒运至暖棚内堆放，消除骨料内的结块现象。
应定期进行砂、石骨料含水率的测试，防止含水率不均匀造成混凝土W/C（或W/B）的波动而影响混凝土强度和性能。并将此部分含水从混凝土拌合用水中扣除。
投入搅拌机时，砂中不得含有冻块；当采用60℃以上热水搅拌混凝土时，砂中的最大冻块尺寸不得超过20mm。
砂、石骨料在堆放前，堆放场地应作硬化处理，并应有适当的排水措施。不得混入杂土、粉砂等，影响混凝土质量。
1.3 外加剂
1.3.1 外加剂技术要求
预拌（商品）混凝土搅拌站选用外加剂时，应结合冬期气候条件、施工工艺、混凝土品种及施工部位，选择优质的外加剂。外加剂与水泥应做适应性试验，满足工作要求后在试验室进行配合比优化设计。
外加剂的选用应遵守如下原则：
(1) 检验氨释放量指标。不得选用含有硝酸氨和尿素等对人体有刺激作用的外加剂，尤其是防冻剂，其氨释放量应满足GB 18588的规定，且生产厂家必须有国家认监委颁发的防冻剂“CCC”认证标志，且通过当年度的“CCC”认证复检；
(2) 外加剂碱含量应满足现行《混凝土外加剂应用技术规范》GB 50119中规定的碱含量要求；
(3) 外加剂中氯离子含量：
地铁工程：每立方料混凝土中的引入量不得超过胶凝材料用量×0.02%；
预应力混凝土工程：每立方料混凝土中的引入量不得超过胶凝材料用量×0.02%；
钢筋混凝土工程：每立方料混凝土中的引入量不得超过胶凝材料用量×0.1%或符合设计规定；
(4) 防冻剂质量应符合《混凝土防冻剂》JC475-2004标准要求，其它外加剂应符合《混凝土外加剂》GB8076-2009标准的要求；
(5) 低温或负温下施工时，不宜采用纯早强剂来提高混凝土早期强度，可通过采用减小水灰比或使用高效减水剂与早强剂相复合的办法提高混凝土强度；
(6) 对于设计中有耐久性要求或地铁工程的混凝土，不得选用氯盐或氯盐复合类的防冻剂或早强剂，以及其它强电解质类的外加剂。
(7) 对于轨道层超长板结构混凝土的施工，为减少混凝土的收缩，可采用补偿收缩混凝土施工。所有的膨胀剂、抗裂防水剂与早强剂或防冻剂复合使用时，必须通过试验测试膨胀率，在保持膨胀量不变的情况下，确定膨胀剂的掺量及其与早强剂、防冻剂的相容量及匹配量。
1.3.3 外加剂使用规定
外加剂不需进行加热，与水泥一样，置于暖棚内即可。
哈西客站工程冬期施工中需要采用混凝土泵送剂、早强剂、防冻剂、防水剂、膨胀剂等各种外加剂材料。外加剂是混凝土中的第五组份，掺量少，但对混凝土的性能将产生重要的影响，应选择有资质、信誉好、产品应用历史长、性能优良，并具有在北方寒冷地区长期使用经验的厂家与产品。
外加剂产品在入场前应送至有资质的检测单位进行复检，并符合相应国家产品标准和本工程负温条件下使用技术要求。
在负温条件下进行混凝土冬期施工，由于防冻剂或早强剂或早强防冻剂将直接关系到混凝土在负温环境下的防冻效果及其在负温下的强度增长速率，故在掺加量上应严格控制，按配合比要求，计量准确，设专人进行添加。遇到气温变化时，应及时通知技术人员根据气温变化情况按配合比与使用说明书进行掺量调整，并作好记录。
外加剂在存放过程中应做好防潮措施，不得露天堆放。使用时应严格按规定剂量掺加，并有施工记录。
1.4 矿物掺合料
1.4.1 矿物掺合料技术要求
预拌（商品）混凝土中所用掺合料，可选用如粉煤灰、增钙粉煤灰、磨细矿渣粉、复合增钙液态渣粉、磨细沸石粉、硅灰及其上述各类掺合料的复合品，其性能应分别符合GB1596、GB/T18046、GB/T18736等标准的规定。
1.4.2 矿物掺合料使用规定
矿物掺合料，如矿渣微粉、粉煤灰、硅灰等应与水泥一样，放至暖棚内贮存，不应加热。散装粉煤灰等可直接采用现场散装储罐存放。
哈尔滨地区目前常用的矿物掺合料多为粉煤灰，本工程中也可直接选用Ⅰ级或Ⅱ级普通粉煤灰或增钙粉煤灰，但在配合比设计中应考虑粉煤灰混凝土在低温或负温条件下早期强度增长速率较慢，选择合理的掺量，以确保工程施工进度不延长。
贮存过程中，应注意防潮，并不得与其它粉质材料（水泥、粉质外加剂等）混放。
1.5 混凝土用水
1.5.1 混凝土用水技术要求
拌制和养护混凝土用水应符合《混凝土用水标准》JGJ 63的规定。
1.5.2 拌合用水使用规定
冬期施工中，水是最有利于进行加热的材料，同时，水的热容值较高，有利于提高混凝土的搅拌温度与入模温度。
水加热的温度值可根据气温及实测入模温度值进行调节。一般在-15℃以上的气温下，水应加热至60℃～80℃，气温低于-15℃时，可加热至80℃以上。
拌合用水与骨料的最高加热温度应符合表10规定。
表10 拌合水及骨料最高加热温度（℃）
水泥强度等级
拌合水
骨料
<42.5
80
60
≥42.5
60
40
当拌和水、骨料加热至规定温度仍不能满足热工计算要求时，可提高水温到100℃，但水泥不得与80℃以上热水直接接触。
2 混凝土冬期配合比设计
混凝土配合比设计应由具有相应资质的省级检测部门进行，对于有检测资质的预拌（商品）混凝土搅拌站，也可在与建设单位协商勾通同意的前提下，在站内进行。
混凝土配合比设计前，应对所有原材料进行检验，满足相应标准要求和设计要求后方可进行。
冬期混凝土配合比设计，除满足常温规定外，尚应符合下列要求：
（1）考虑到施工进度的要求，水泥应优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥和早强型水泥；
水泥用量应在常温规定的基础上适当增加用量，以保证混凝土在负温下能够尽快提高早期强度。
（2）矿物掺合料应选用性能较好，品质等级较高的品种。通常情况下，宜选用Ⅰ级粉煤灰，并通过试验确定合理的掺量，不得利用正温季节掺合料混凝土的强度发展规律作为负温下混凝土用，应根据施工季节的气温条件和掺合料的掺量进行相应温度下的配合比试验，找出强度发展规律，以指导工程施工。
（3）对于多种外加剂复合使用时，应提前进行各种外加剂的匹配性试验，检验混凝土的工作性以及混凝土的物理力学性能是否满足标准和设计的要求；对于匹配性不合格的产品，不得进行使用。
（4）防冻剂的掺量一般应根据混凝土浇筑后5d内的预计最低气温来确定。
（5）负温混凝土的配制应以最小用水量（最小水胶比）为原则，在满足工作性要求的前提下，尽可能地降低混凝土的用水量。
（6）混凝土配合比试验中，应重点检验以下混凝土性能指标：
① 混凝土凝结时间
② 混凝土含气量
③ 混凝土泌水率
④ 混凝土坍落度及坍落度经时损失
⑤ 混凝土不同负温龄期下的强度发展规律
⑥ 其它相关设计要求，如抗渗性、抗冻性等
⑦ 对于超长结构补偿收缩混凝土，应测试膨胀剂的掺量是否满足限制膨胀率的要求；对于大体积混凝土，有条件时，应测试混凝土的绝热温升。
3 预拌（商品）混凝土的生产
3.1 一般规定
预拌（商品）混凝土搅拌站应具有省级以上生产资质、计量认证资质、试验室认可资质等生产与检测手续，操作人员、技术人员亦取得相应的岗位资质。对于现场集中预拌搅拌站，亦需取得相应资质，生产、管理、技术人员均需事先进行培训。
预拌（商品）混凝土生产应符合现行国家标准GB/T 14902的规定，其质量应符合现行国家标准GB 50164的规定，负温混凝土的生产、计量和检验设备应符合现行国家标准，并定期检定、校正。
3.2 生产准备
(1) 提供热水和蒸汽的锅炉；
(2) 提供加热骨料的暖房或暖棚。对于露天堆放的骨料，可在砂堆或石堆表面覆盖帆布或彩条布或保温棉被，采用蒸汽排管加热骨料。
(3) 在生产前，对负温混凝土的原材料应进行如下检测工作：
① 配备1～2种水泥，应固定供应厂家，进场每个批号水泥应复检安定性、凝结时间、强度、比表面积等技术指标，如设计另有要求时，尚应检测其它性能。以500t为一个检验批，小于500t时亦为一个检验批。
② 水泥进场按不同品种、强度等级、不同生产厂家，分批分别储存，储存三个月以上的水泥不得用于冬期施工的负温混凝土。
③ 骨料应按不同品种不同规格堆放，对进场的骨料应进行检验以400m3为检验批，不足400m3亦作为一检验批，但对同一生产厂家能连续供应且质量稳定的骨料可一周检验一次，经检验满足使用要求后方可使用。冬期施工用骨料中不得有冻结团块、泥块，砂子中不得有大于20mm的冻块。
④ 防冻剂进场应按不同品种分批进行必要检测：
a、进行负温防冻试验，-5℃、-10℃、-15℃分别进行试验；
b、检测Cl-含量，用于地铁工程的梁、板、柱的混凝土必须采用非氯盐防冻剂；
c、外加剂在使用前，应作水泥适应性试验，不得有假凝、速凝、分层或离析现象。当使用的水泥生产厂家发生变化时，应重新做外加剂适应性试验。当在混凝土中掺入两种或两种以上外加剂时应做相容性试验。
⑤ 粉煤灰及矿物掺合料应按厂别、品种分批进行进场检验，粉煤灰以不超过200t为一检验批，其它矿物掺合料以120t为一检验批，分别检验细度及需水量比，有要求时，尚应进行其它项目的检验，且掺合料在运输与存储中应有明显的标志，严禁与水泥等其它粉状材料混淆。
3.3 原材料计量
每盘负温混凝土各组成材料计量结果的允许偏差应符合下表的规定。
负温混凝土允许偏差
组成材料
允许偏差
水泥、掺合料
±2%
粗、细骨料
±3%
水、外加剂
±2%
注：混凝土各组成材料的计量应按质量计，水和液体外加剂可按体积计，注意液体外加剂的密度变化，检查数量为每班不少于1次。
3.4 混凝土搅拌
混凝土搅拌前，应对搅拌机及运输机具进行预热。当搅拌机处于暖棚内，且暖棚内的温度在0℃以上时，可不用进行预热。
运输车、手推车或泵管等运输机具应有保温措施。
3.4.1 投料次序确定
混凝土搅拌中，不得将80℃的热水与水泥直接接触进行搅拌，防止造成混凝土流动性下降、工作性不良或水泥速凝与假凝的现象。
正确的次序应是：先将粗、细骨料投入搅拌机中与热水进行搅拌30s，降低拌合水的温度，提高骨料的温度，然后再加入水泥、矿物掺合料与外加剂搅拌90s～120s左右。
3.4.2 搅拌时间控制
掺外加剂混凝土的搅拌时间一般较普通混凝土搅拌时间延长30s～60s，一般为90s～180s。搅拌机宜采用强制式搅拌机。搅拌时间按下表规定进行。
混凝土搅拌最短时间（s）
混凝土坍落度
（mm）
搅拌机类型
搅拌机容积（L）
<250
250～650
>650
≤80
自落式
135
150
180
强制式
90
135
150
>80
自落式
120
135
150
强制式
90
90
120
当采用预拌混凝土（商品混凝土）时，应较常温下预拌混凝土搅拌时间延长15s～30s，以确保外加剂充分溶解，混凝土搅拌均匀。
3.4.3 坍落度控制
常态混凝土坍落度一般控制在80mm～120mm即可，泵送混凝土坍落度可控制在150mm～180mm，灌注桩混凝土坍落度可控制在180mm～210mm，保证混凝土具有良好的工作性，有利于提高混凝土密度度，过小或过大的坍落度容易造成混凝土振捣密实或离析分层、泌水等现象，容易造成硬化混凝土抗渗性能下降。
混凝土坍落度每工作班次至少应进行测试3次，并作好记录。
根据混凝土运输与浇筑间隙时间的要求，控制混凝土的坍落度损失值，一般30min后的坍落度损失值不宜大于30mm～50mm，并根据坍落度控制值调整混凝土出机时的初始坍落度。
3.4.4 混凝土含气量控制
按《建筑工程冬期施工规程》JGJ104新修订过程中的要求，冬期施工中，混凝土含气量值宜控制在3.0%～5.0%，既是为了确保新拌混凝土提高抗冻性，也是为了硬化后的混凝土具有更好的物理力学性能和耐久性。
混凝土在运输、浇筑与振捣过程中含气量会损失0.5%～1.0%（主要与引气剂的品种与质量有关，可依据《混凝土外加剂》GB8076标准的测试方法，确定含气量保留值指标），这主要受温度和混凝土工作性影响。一般来说，温度越高，含气量损失越大，混凝土坍落度越大，含气量损失越大。通常情况下，坍落度在80mm～140mm之间时，混凝土含气量损失量较小。为确保经运输和输送到达现场后的混凝土含气量值控制在3.0%～5.0%之间，允许新拌混凝土出机后的含气量值在此基础上提高0.5%～1.0%。
混凝土含气量值是保证混凝土后期耐久性的重要指标之一，应加强对混凝土含气量指标的监测与控制，每工作班至少应测试1次。
3.4.5 混凝土出机温度控制
混凝土出机温度一般需高于入模温度5℃～10℃，具体应根据气温状况和运输与浇筑持续时间经热工计算来控制混凝土的出机温度。出机温度的高低与混凝土在运输与浇筑过程中的热量损失关系密切，采用商品混凝土远距离运输时，一般在运输过程中会有5℃以上的温度损失，因此，为保证混凝土入模温度控制在8℃～10℃，当采用预拌（商品）混凝土时，其出机温度一般应达到15℃～20℃。
4 混凝土运输与输送
（1）冬期施工中，所有输送管道及运输机具均应进行保温，采用不同的运输和保温方式，对混凝土热量的损失会产生不同的影响。
（2）当采用泵送工艺输送混凝土时，为防止混凝土在输送过程中热量的损失，以及水泥浆体在过冷的输送管道中产生“挂蜡”现象，应采用棉毡或岩棉等保温材料绑扎泵管进行保温。
（3）当采用运输车或手推车、吊斗等机具进行运送混凝土时，应尽量减少混凝土在运输途中的周转次数。
（4）远距离运输时，运输车、吊斗上表面应有防风保温覆盖措施进行封闭，不得敞篷运输，防止风吹，混凝土热量快速散失。
混凝土输送泵应放置于暖棚内或在输送泵处临时搭设保温棚。
（5）运输或浇筑中继的等待期间，混凝土运输车或手推车不应长时间停留于室外暴露，否则，下一次