关于铁路拌和站冬季施工中的保障措施研究

摘要：随着铁路建设的不断推进，冬季施工成为不可避免的环节。铁路拌和站作为混凝土生产的关键场所，其冬季施工面临诸多挑战，如原材料受冻、混凝土性能下降、设备故障率升高等。通过对济枣铁路冬季拌和站使用应用，并根据冬季施工过程中不断完善，进一步确保公司济枣项目部混凝土质量稳定、施工进度顺利，为铁路工程冬季建设提供有力支撑。

关键词：搅拌站、冬季施工、保障措施、混凝土质量

1.前言：公司济枣铁路项目部拌和站，位于：济南市、泰安市2市境内，根据新建济南至枣庄铁路土建工程《指导性施工组织设计》：济南市、泰安市属暖温带大陆性湿润、半湿润季风气候，光照充足，四季分明。济南市年平均气温14.8℃，极端最高气温为41.2℃，极端最低气温为-26.8℃，最大季节冻土深度为0.5m。泰安市年平均气温13.3℃，极端最高气温为42.1℃，极端最低气温为-20.7℃，最大季节冻土深度为0.48m。冬季低温环境对铁路拌和站的正常运行及混凝土生产质量构成显著威胁。在寒冷条件下，若不采取有效保障措施，混凝土易出现凝结时间延长、强度增长缓慢甚至受冻破坏等问题，进而影响铁路工程结构的耐久性与安全性。因此，研究并实施科学合理的冬季施工保障措施至关重要。

2.冬季施工特点及对拌和站的影响

2.1气温低：低温致使原材料温度降低，如骨料可能冻结成块，增加上料难度，且会吸收混凝土中的水化热，延缓水泥水化反应，使混凝土凝结时间大幅延长，早期强度发展受阻。

2.2昼夜温差大：昼夜较大的温差容易导致混凝土内部与表面产生温度应力，当应力超过混凝土抗拉强度时，会引发裂缝，降低结构整体性。对于拌和站的储水罐、外加剂储罐等，频繁的温度变化可能造成罐体变形、开裂，影响存储介质的性能稳定性。

2.3风雪天气多：风雪不仅干扰原材料运输与装卸，使骨料含水率波动大，给配合比精准控制带来困难，而且雪水混入混凝土会改变水灰比，降低混凝土强度。此外，风雪积聚在设备表面，若不及时清理，可能渗入设备内部，引发电气故障或机械部件锈蚀。

3.原材料保障措施

3.1粗细骨料

3.1.1保温大棚：在砂仓及小石料仓预留安装保温大棚条件，当出现极端天气，料棚温度达不到冬施条件时及时按照保温大棚，大棚材料采用双层彩钢板中间填充阻燃保温材料，厚度不得小于 5cm，棚顶采用型钢或钢管骨架棚顶采用棉篷覆盖。

3.1.2骨料仓保温棚：骨料仓搭设保温棚，三面采用彩钢板进行全封闭，进料口挂设棉门帘或苫布确保温棚密封，装载机进出时可把门帘拉到两侧便于出行。保温棚内设加热炉，采购满足要求的燃料进行储备，并派专人看管加热炉运转情况确保骨料没有结冰冻块。

3.1.3采暖设施：经当地环保部门批准后，配备2台5t以上的燃气锅炉为拌合水加热和保温大棚供暖。独立设置70m2锅炉房，保温大棚内部采用暖气片或暖气管供暖，4个砂仓+4个小石料仓采用地暖加热；必要时可采用热风炮对保温大棚辅助加热。供热管道采用地埋方式敷设。

3.2水泥、粉煤灰

粉罐保温水泥与粉煤灰储仓采用岩棉、聚氨酯泡沫等保温材料包裹，厚度根据当地冬季最低气温确定，一般不小于 50mm，减少热量传导，保持物料储存温度。储仓顶部做好防雨、雪措施，防止物料受潮结块。

3.3水

经当地环保部门批准后，拌和站安装油气二用锅炉或工业热的快、冷热一体机等方式对水箱内水加热。根据热工计算核算出需要水箱加热的温度，要注意水温不能过高，一般不宜超过80℃。通过数显温度计实时显示水箱水温，确保混凝土拌和用水温度，既能满足混凝土出机温度要求，又不会因水温过高造成水泥假凝。

3.4外加剂

外加剂库房采用阻燃材料保温板，外加剂库房门后挂设棉门帘或苫布确保库房密封，室内设置空调，保持温度在 5 - 25℃，同时为了防止外加剂结晶、沉淀。储罐应定期搅拌或内循环，确保外加剂成分均匀，每次使用前检查其状态与性能指标。

4.混凝土生产保障

4.1设备保温

4.1.1搅拌机保温：

对搅拌机主体前侧采用彩钢瓦封闭，留出混凝土输送车的门，在门上安装防风帘，搅拌机主机的二楼三楼安装棉门帘或苫布确保，减少搅拌过程热量散失，并在二楼三楼安装空调，确保搅拌设备在10℃以上，搅拌机内部搅拌叶片、衬板等易磨损部件提前检查更换，确保冬季高强度作业下设备正常运行。

4.1.2输送带保温：

砂石配料斗、称量斗等区域对下部连同基础进行封闭，在基础处进行鼓热风保证温度；斜皮带区域采用钢结构框架，彩钢房板搭棚全封闭保温，确保在砂石料进入中储仓的热量流失。

4.1.3计量系统：

电磁阀作正常运转的是计量系统的保障，气体作为电磁阀最重要的一环，冬季前可以将空压机与储气罐中间安装干燥机，对电磁阀所需期间进行干燥加热后使用，确保在冬季期间电磁阀正常运转，并定期对称量骨料、水泥、水、外加剂的计量设备进行校准，确保在低温环境下计量精准，达到铁路规范对计量系统的要求。

4.1.4液体管路保温：

液体管路保温为冬季最关键的步骤，冬季需要对进水管路及外加剂管路安装恒温加热带防止过热导致安全数固并在恒温加热带外侧包裹保温绵，减少加热过程中的热量损耗。

4.2混凝土拌和过程控制：

4.2.1投料顺序调整：

冬季混凝土拌和站先投入骨料与热水进行预拌，使骨料充分预热后（30S-60S），再投入水泥、粉煤灰、外加剂等胶凝材料。

4.2.2拌和时间的调整：

冬季的拌和时间较常温施工需要延长50%，及常温施工搅拌时间为120S/盘，冬季施工需要调整为180S/盘，确保各组分充分混合均匀，水泥水化反应充分，提高混凝土匀质性与和易性。

4.3配合比优化

针对冬季施工的特殊环境，优化混凝土的配合比设计。例如，在外加剂不改变的情况下减少缓凝或者取消缓凝成分，低温下混凝土强度增长缓慢，取消缓凝成分有助于加快早期强度发展，确保混凝土在低温下尽快达到所需强度。

5.混凝土运输保障措施

5.1车辆的保障：

在冬季施工时，混凝土罐车易采用双层加棉罐车对罐体进行保温处理，厚度不小于 30mm，确保混凝土在运输过程中温度。混凝土的浇筑速度要适当加快，以减少混凝土暴露在低温环境中的时间。

5.2运输路线规划：

提前规划合理运输路线，并做好双条路线准备，尽量选择路况好、交通顺畅、距离短的道路，减少运输时间。实时关注路况信息，如遇道路积雪、结冰，及时采取防滑措施或调整路线，避免混凝土在途中长时间滞留。

6.人员与设备管理保障措施

6.1人员培训

6.1.1冬季施工知识培训

组织拌和站全体人员参加冬季施工培训及交底，包括了解低温对原材料、混凝土性能影响，各项冬季施工中设备保障措施原理与操作要点，如液体管路保温、气体干燥剂使用、冬季对混凝土原材料温度要求，提高人员专业技能与质量意识。

6.1.2冬季安全培训

开展冬季安全培训，重点讲解防寒保暖、防滑、防火、防触电、防煤气中毒等安全知识。操作人员熟悉设备防寒、解冻操作规程，维修人员掌握冬季设备故障排查与抢修技能，确保施工安全有序。

6.2设备维护管理

6.2.1.日常巡检

增加设备日常巡检频次，重点检查设备的保温设施应用情况、加热系统运行状况、传动部件润滑情况、电气线路安全性等。建立巡检记录档案，发现问题及时登记并安排维修，确保设备不带病运行。

6.2.2定期保养

每天及时将容易存水设备及管路水排出（如储气罐底部、进入水池管路转弯处）缩短设备保养周期，冬季施工期间，搅拌机、输送带、装载机等设备每半月进行一次全面保养，更换低温性能润滑油、液压油，检查易损件磨损程度，调整设备精度，保证设备在严寒条件下稳定可靠运行。

7.预案制定与执行

7.1.恶劣天气应急预案

针对当地季节可能出现的极端恶劣天气，制定详细应急预案。冬季若遭遇暴雪天气，要提前储备除雪设备和融雪剂，安排专人负责清理搅拌站道路、设备及原材料堆放区保温棚的积雪，同时加强对积雪或上冻路段清理及融冰后巡查工作，确保运输车辆和设备正常运行。

7.2.设备故障应急预案

建立设备故障快速响应机制。冬季因低温雨雪等情况出现的造成机械故障。提前储备常用设备零部件，设置设备抢修小组，明确各成员职责。一旦设备出现故障，能迅速判断故障原因，及时更换零部件进行抢修，减少设备停机时间，确保混凝土生产的连续性，从而保障工程进度不受影响。

结语：铁路拌和站冬季施工保障措施是一个系统工程，涵盖原材料、生产、运输及人员设备管理等各个环节。只有因地制宜、全面细致地落实各项保障措施，严格把控施工质量与安全，才能有效应对冬季恶劣气候带来的挑战，确保铁路工程混凝土施工质量，为铁路建设顺利推进奠定坚实基础。在未来铁路建设中，随着技术发展与经验积累，冬季施工保障措施将不断优化完善，进一步提升冬季施工效率与工程品质，以适应更加复杂的施工环境和更高的质量标准。

参考文献：

[1]《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2018）

[2]《铁路混凝土工程施工技术规程》（Q/CR9207-2017）

[3]新建济南至枣庄铁路土建工程《指导性施工组织设计》

[4]刘秋良，张伟.高寒区低温季节混凝土施工措施研究——以哈德布特水电站地下厂房岩壁梁混凝土施工为例[J].湖南水利水电，2012，（05）：12-14.

[5]国标GB/T 10171-2005《混凝土搅拌站（楼）》