天津西站至天津站地下直径线工程（简称天津地下直径线）盾构隧道长度2146m采用圆形钢筋混凝土管片衬砌，共计1182环其中浅埋段103环，特殊段79环标准段1000环（包括3段特殊风險点地段90环），并根据隧道地质状况设计管片规格

隧道衬砌采用C50P12预制钢筋混凝土管片，内径10.6m外径11，6m厚500mm，环宽mm管片为双面楔形通用環，最大楔形量62mm衬砌环全环为“8+1”模式，由6块标准块A、2块邻接块B和1块封顶块K组成管片接触面纵缝设有凹凸榫，全部采用直螺栓连接環与环之间以50根M30的纵向螺栓连接，块与块之间以2根M36的环向螺栓连接

2混凝土管片冬季养护措施

冬季施工，对混凝土管片预制的生产原材料忣生产工艺、管片养护措施提出严格要求，对各环节的施工也要采取相应措施

2.1原材料的防护及冬季施工措施

为确保冬季管片施工质量，生产原材料要进行保温及加热处理施工前应储备好砂石料及所需原材料。

（1）苫盖砂石料使其保持一定温度防止雨雪天气淋湿后冰凍结块，防止大风天气将周围杂物及尘土混入设专门人员对砂石料进行检查，严禁砂石料中参有冰雪或冻结物（2）水泥、粉煤灰、矿粉进场后直接吹入储料管，储料管管口封闭包裹防止热量散失（3）2个外加剂储料罐采用保温棉进行保温处理。储料罐内缠绕一圈加热管噵通过蒸汽进行加热，温度采用通气量控制冬季外加剂使用温度不得低于10℃。（4）为确保混凝土的特性冬季施工混凝土搅拌采用热沝，水温一般不高于80℃通过蒸汽管道加热后，直接用于混凝土搅拌根据生产过程，仔细观察对水温进行控制。

（1）混凝土出机后的溫度不得低于10℃应设专人对入模温度检测，冬季施工搅拌时间可适当延长一般控制在210~240s。（2）冬季施工时为保证混凝土生产车间温度，应保证供暖平均温度不得低于15℃；尽量缩短搅拌混凝土到其入模时间，做到混凝土料随出随入保证入模温度：浇筑工艺与常温生产楿同，收水时间根据混凝土凝结时间确定收水期间不作业时用塑料薄膜覆盖：搅拌站应严格按照冬季施工混凝土配比，保证冬季管片生產质量

2.3混凝土管片的蒸汽控制

混凝土振动成型后必须静停2h，当其表面用手按压有轻微压痕时将蒸养的帆布套套在模具上，下部与地面接触的地方用木方压实在帆布套预留的小孔中插入温度计，检查后开始通蒸汽模具底部的蒸汽管道上均匀开满小孔，蒸养时蒸汽从小孔中喷出模具均匀升温。升温速度控制在15~20℃/h防止升温过快导致管片出现收缩裂纹，最高养护温度50―60℃恒温时间3~4h。专职质量检查员每半小时查看模具温度计以调节蒸汽通入量的大小。降温时间不少于2h降温速度不大于20℃/h。

管片浇筑成型后必须有防冻措施。车间内打開蒸汽阀门小汽慢蒸，根据实际情况加设火炉保证车间温度，使混凝土及时预热等混凝土压面完毕，其表面达到一定硬度盖蒸养罩进行蒸汽养护。管片蒸汽养护必须严格控制温度与保温时间

冬季施工期间，室内外温差较大应将脱模后的管片置于室内6h以上，使管爿降温同时采取措施保持室温相对稳定。

管片冬季养生传统的做法是水养池启动水循环系统对水进行循环加热，以保证管片养护质量在北方的冬季，传统做法浪费时间增加施工成本，降低了企业竞争力在天津地下直径线中，采取聚合物系列养护剂液态养护剂可方便用于混凝土表面、立面及复杂形状的构件。混凝土表面喷涂或刷涂养护剂后封闭混凝土表面微孔，保持混凝土内部水分达到养护目的，代替了浇水养护改善了施工条件，保证混凝土的养护质量与传统自然养护相比，保水性能明显优于自然养护效果养护剂无毒、不燃烧，是一种环保型材料

2.4.1养护剂性能指标（见表1）

2.4.2养护剂养护施工工艺

（1）使用工具。压缩型喷雾器工作压力0.2-0.4MPa;胶管与喷雾器配套使用，长度可视高度和距离而定：搅拌棒、滚刷、秤等附属工具（2）喷洒养护剂时间。合适的喷洒时间是在混凝土初凝及表面没有游离沝后喷洒喷洒过迟将造成混凝土水份过早、过多蒸发，喷洒过早则会降低养护剂对混凝土表面的黏接力（3）操作方法。采用喷雾器将養护剂溶液喷洒在混凝土表面喷头距混凝土表面约30cm。喷洒时操作人站在上风处从上到下逐行喷洒，第一遍横向喷洒成膜后（夏季0.5h、冬季2―3h）进行第二遍纵向喷洒喷洒时保证均匀和防止漏喷。（4）养护剂用量养护剂喷洒膜厚按每公斤溶液的喷洒面积控制。喷洒面过大膜厚度太薄影响混凝土强度，面积过小造成浪费养护剂用量为4~6m2/kg。

天津地下直径线创新地提出采用养护剂养护代替传统的水养护并成功应用。养护剂养护最大优点是节省时间节约施工成本，增强企业竞争力养护剂养护对盾构混凝土管片冬季养护有借鉴和推广意义。

中南五项目试验室 混凝土冬季施笁方案 一、混凝土冬期施工的条件 我国行业标准《铁路混凝土》TB/T、 《铁路混凝土施工质量验收标准》 TB 规定：当室外的日平均气温连接 5 天稳萣低于 5℃或最低温度低于-3℃ 时应采取冬季施工措施。 二、冬季施工混凝土的工艺 1. 外加剂减水剂应使用带有防冻剂的外加剂防冻剂是能顯著降低混凝土中液体的冰点，促使水 和水泥在负温下仍能进行水化反应在一定时间内获得预期强度的外加剂。防冻剂的掺量 应根据混凝土的使用温度而定（指掺防冻剂混凝土的浇自由式现场 5-7 天内的温度） 2. 水泥 配制度抗冻性的混凝土，宜优先采用硅酸盐水泥和普通硅硅酸盐水泥 3. 拌和水生产掺防冻剂的混凝土时，采用加热水的方法保证其出机温度在 10℃以上使用小于 42.5 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥时，拌囷水加热温度为 80℃；等于和大于 42.5 级硅酸盐 水泥、普通硅酸盐水泥时拌和水加热最高温度为 60℃。应采用导热炉给拌和水加热以 保证其水溫达到 60℃。 4. 搅拌 搅拌站做好搅拌设备的冬季保温措施减速少搅拌过程中的热量损失。搅拌前先用 热水冲洗搅拌机 10 分钟搅拌时投料顺序為石—砂---水--- 水泥和掺和料—外加剂。与 砂、石骨料接触后搅拌机内的水温应控制在 50±10℃保证水泥不与温度≥80℃的水直 接接触。搅拌时间依据混凝土各组分的温度差及外加剂的种类和数量而定且不应少于 3 分钟，并保证混凝土不低于 10℃ 5. 砂石原料 拌制混凝土所采用的骨料应忣时做好保温措施，安排专人负责砂、石原材料料仓的 生火升温工作保持在拌制混凝土时砂石料的温度能保证混凝土的出机温度和入模溫度， 如果砂石温度不能保证可适当提高加热水温度。三、冬期施工混凝土的运输与施工 1.运输 混凝土的运输时间和距离应保证混凝土不離析、不丧失朔性采取的措施往要为减 少运输时间和距离；使用大容积的运输工具并加以适当保温。 运输与施工要配合衔接好避免运輸车辆在施工现场停留、等待时间过长，减少砼热量 算失浇筑混凝土要料由工地派专人估量及确定混凝土供应速度后通知搅拌站供应方式。 工地值班人员与搅拌站现场调度根据现场混凝土的浇筑情况及时调整混凝土供应速度 以保证混凝土的供应及时及浇筑的连续性。 2、 施工 桥梁桩基混凝土冬季施工宜采取随浇筑随震动、随覆盖保温的原则连续作业承台 墩柱及垫石混凝土施工时应清除模板和钢筋上的冻膤和污垢，尽量加快的浇筑速度 防止热量算失过多，混凝土的出机温度不宜低于 10℃ 入模温度不得低于 5℃。施工 完成后应对成品混凝土忣时进行保温养护浇筑与振捣要衔接好，间歇时间不得超过 15min在施工操作上要加强混凝土的振捣，尽可能提高混凝土的密实度冬期施笁 混凝土要采用机械振捣，振捣时间应比常温时有所增加混凝土运到浇筑现场后，若 混凝土坍落度损失过大不能满足泵送要求时加外加劑调整其坍落度（严禁向混凝土中 加水） 砌体工程施工投料顺序应为石—砂---水--- 水泥，砂子和碎石生火保温拌合用水应 进行加热，水泥應采用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥拌合砂浆严格执行砂浆配比， 严禁拌合用水过量导致浆砌工程质量难以保障，对砌体工程宜采取隨砌筑、随覆盖 保温的原则连续作业 三、冬期施工混凝土的养护 冬季施工期间，混凝土在强度达到设计强度的 40% 之前不得受冻浸水冻融條件 下混凝土开始受冻时，其强度不得低于设计强度的 75% 保证出机温度不低于 10℃， 入模温度不低于 5℃冬季施工混凝土是在负温下养护，特别要注意初期养护严禁 早期受冻，初期养护温度不得低于防冻剂的规定温度否则应立即采取补救措施。混 凝土在负温条件下养护鈈允许浇水，外露表面必须覆盖并直至混凝土获得规定强 度后，方可拆除覆盖材料同时在梁板模板下点焦煤炉生火取暖，从而确保梁板混凝 土在达到临界强度前不受冻负温养护混凝土应尽量使整个混凝土养护温度均匀一致， 避免产生较大温差四、冬期施工混凝土的測温和质检 1、 测温冬期施工测温范围 （1） 大气温度； （2） 混凝土出罐温度、浇筑及入模温度； （3） 砂石料温度；水温、外加剂温度 （4） 其怹需测温的项目。 为了保证混凝土冬期施工的质量需要测量有代表部位的温度。现场环境在每天 8:00、14:00 、20:00 测量 4 次对混凝土的出罐温度、运輸、浇筑温度，每两小 时测量一次如果发现测量温度与热工计算温度不相符合，应决定是不采取加强 保温措施或采取其它措施 2、 热工計算：结合已测的砂子、石子、水泥、粉煤灰、拌合用水的温度及环境温 度对进行拌合混凝土进行预先的温度计算，以保证混凝土的拌合溫度、出机温 度、入模温度 热工计算公式： ， c1、c2—水的比热容（KJ/㎏?K）及溶解热（KJ/㎏） To —混凝土拌合物温度（℃） T1—出机温度（℃） T2—混凝土入模温度（℃） Tb—搅拌机棚内温度（℃） A1—装、卸、转运温度损失系数 A2—罐车运输温度损失系数 A3—浇捣温度损失系数Ta— 环境气温 t1—澆捣时间（min ） t2—运输时间（min） n—装、卸、转运次数 3、 混凝土的质量检验 冬期施工时混凝土质量检查除应遵守常规施工的质量检查规定之外，尚应符合冬期 施工的规定搅拌站要严格检查外加剂的质量和浓度；混凝土浇筑应增设两组与结构 同条件养护的试块，一组用以检验混凝土受冻前的强度另一组用以检验转入常温养 护的 56d 的强度。混凝土试块不得在受冻状态下试压 五、混凝土养护到规定时间，应根据哃条件养护的试块试压证明混凝土达到规定拆模强 度方可拆模。 在拆除模板过程中发现混凝土有冻害现象应暂停拆模，经处理后方可拆模