公路工程橋涵冬季施工技術

李正軍

【摘要】本文結合實際需要、施工管理經(jīng)驗及相關技術規(guī)范要求，詳細介紹了公路橋梁各結構混凝土、砌石工程，在冬季施工、養(yǎng)護等環(huán)節(jié)上值得注意的幾個方面，總結概括為施工要點以供同行參考交流。

【關鍵詞】公路工程；橋涵；混凝土；施工技術

為適應我國公路工程建設市場發(fā)展，充分發(fā)揮公路交通的經(jīng)濟及社會效益，按照招投標文件及合同的施工工期要求，如期完成施工任務，在我國北方地區(qū)的工期緊、任務大、標準高的跨年度公路工程建設中，為確保橋涵的施工質(zhì)量，采取必要的技術措施，充分利用冬季低溫時期進行橋涵施工，顯得尤為重要。

1. 冬季施工準備

當橋涵施工現(xiàn)場晝夜平均氣溫（每天6、14、21時所檢測室外溫度的平均值）低于+5℃或最低氣溫低于-3℃時，所有橋涵混凝土、砌石工程、鋼筋加工、后期養(yǎng)護等均應按照冬季低溫（負溫）施工進行。具體要求如下：

1.1根據(jù)每座橋涵工程施工現(xiàn)場的具體情況，做好冬季施工組織計劃，確定冬季施工需要采取防護、保暖工作具體范圍及內(nèi)容，制定相應的冬季施工防護措施，并在材料和設備上做好充分的安全、儲備及維修保養(yǎng)工作。

1.2水泥材料應優(yōu)先使用硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥，水泥的標號不宜低于42.5，配制混凝土時水灰比不宜大于0.5。當采用蒸汽養(yǎng)生時，應優(yōu)先選用礦渣硅酸鹽水泥，采用低活性水泥，并不得使用礬土水泥，以降低對混凝土強度影響。用加熱法養(yǎng)生摻加外加劑的混凝土，嚴禁使用高鋁水泥。拌制澆筑混凝土應摻加適量的引氣劑、引氣型減水劑等外加劑，在鋼筋混凝土中不宜摻加氯鹽類防凍劑，當采用素混凝土時，氯鹽的摻量不得大于水泥用量的3%，預應力混凝土中不得摻加引氣劑、引氣型減水劑及氯鹽防凍劑。使用其它品種水泥時，應注意外加劑對混凝土強度、抗凍、抗?jié)B、抗腐蝕等性能的影響。

1.3根據(jù)養(yǎng)生方式：蓄熱法或蒸汽法養(yǎng)生涵洞墻體、預制板（梁）、水蒸氣加熱水及地坑加溫石料、暖棚儲存水泥等均應按照冬季施工保護措施施作好暖篷、水池、地坑等設施，準備好加溫鍋爐及烤火保溫器件。 當需要進行安裝施工時，橋上必須使用防滑腳手架，上橋施工所有人員必須穿防滑靴系安全繩后方可上橋操作施工。當采用煤爐和暖棚施工時，作好防火、防煤氣中毒措施，并準備好各種搶救設備。

1.4所用鍋爐能力要根據(jù)所供熱量和安全系數(shù)確定，并應設置壓力表和流量表，以便控制壓力和流量。暖棚內(nèi)應按照測溫及溫控要求設置溫度表。

1.5在進入冬季施工后，施工現(xiàn)場出作好防寒保暖措施外，還應對人行道路、供料便道、腳手架搭板和作業(yè)場地采取防滑措施。禁止存水結冰，確保施工安全。

2. 鋼筋加工保證措施

2.1進入冬季施工后，鋼筋的閃光對焊采用在室內(nèi)進行，焊接時的環(huán)境氣溫不低于0℃。鋼筋提前運入加工棚內(nèi)，焊接完畢后的鋼筋待完全冷卻后方可搬運出室外。

2.2在困難條件下，對以承受靜力荷載為主的鋼筋，閃光對焊的環(huán)境氣溫可適當降低至-10℃。

2.3對于采用電弧焊接時，有防雪、防風及保溫措施，并選擇韌性較好的焊條。焊接后的接頭嚴禁立即接觸冰雪。

2.4采用幫條焊時，幫條與主筋之間采用五點定位焊固定，搭接焊時用兩點固定，定位焊縫應離幫條或搭接端部20mm以上，幫條與搭接焊縫厚度不小于0.3d，并不大于4mm，焊縫寬度不得小于0.7d，并不得小于8mm。

2.5加工完成后的鋼筋網(wǎng)片（骨架）等成品、半成品，在室外存放時，必須設置硬化平臺，搭建防風、防雨雪、防塵等帆蓬，以確保鋼筋免被污染、侵蝕。

3. 混凝土抗凍準備

3.1在冬季來臨前已完成混凝土澆筑的橋涵，要將錨栓孔內(nèi)碎石雜物、積水清理干凈，用采膠布沙袋將孔洞進行封堵，避免雨雪進入孔洞內(nèi)凍壞混凝土。

3.2冬季條件下澆筑的混凝土，在遭受凍結之前，采用普通硅酸鹽水泥配置的混凝土其臨界抗凍強度不低于設計標號的30%，C15及以下的混凝土其抗壓強度未達到5MPa前，不得受凍。在充水凍融條件下使用的混凝土，開始受凍時的強度不低于設計標號的70%（或符合設計抗凍要求）。

4. 混凝土的配制、拌合、運輸

4.1為防止、減少混凝土凍害，選用較小的水灰比和較低的坍落度，以減少拌合用水量，此時可適當提高水泥標號，水泥標號不底于42.5。當混凝土摻用防凍劑（外加劑）時，其試配強度較設計強度提高一個等級。在鋼筋混凝土中禁止摻用氯鹽類防凍劑，以防止氯鹽銹蝕鋼筋。

4.2拌合混凝土的各種材料的溫度，應滿足混合料拌合后所需溫度。當材料溫度不能滿足要求時，應首先考慮對拌和用水，仍不能滿足要求時，再考慮對石料均勻加熱。水泥材料不能加熱，只能保溫?；炷翑嚢铏C也要進行防寒處理，并應設置在溫度不低于10℃暖棚內(nèi)。拌制前及停止拌制后，應用熱水或水蒸氣洗刷拌合機滾筒。砂石骨料不得帶有冰雪或凍結的團塊，且溫度保持在0℃以上。

4.3拌合用水溫度不低于5℃，最高加熱溫度不得大于60℃；骨料加溫最高不大于40℃，當骨料不加熱時，拌和水的溫度可加熱至100℃，但水泥不應與水直接接觸；混凝土拌合后出機溫度不應低于10℃，澆注時入模溫度不得低于5℃。當使用片石混凝土時，片石混凝土中摻用的片石可預熱。

4.4骨料不得帶有冰雪和凍塊以及易凍裂的物質(zhì)，嚴格控制混凝土的配合比和坍落度，由骨料帶入的水分以及外加劑溶液中的水分均應從拌合水中扣除。

4.5混凝土拌和材料的投料順序及拌合要求：按照級配要求計量投入砂石料——拌和水——攪拌——水泥——二次攪拌。拌制摻用外加劑的混凝土時，當外加劑為粉劑時，可按要求摻量直接撒在水泥上面和水泥同時投入。當外加劑為液體，使用前按要求配置成規(guī)定溶液，然后根據(jù)使用要求，用規(guī)定濃度溶液再配置成施工溶液。各溶液分別放置于有明顯標志的容器內(nèi)，不得混淆。攪拌時間應比常溫時延長50%。對于摻有外加劑的混凝土拌制時間應取常溫拌制時間的1.5倍。混凝土卸出拌合機時的最高允許溫度為40℃，低溫早強砼的拌合溫度不高于30℃。試拌所有控制溫度及混凝土技術指標合格后，方可進入正式生產(chǎn)階段。

4.6混凝土的運輸盡量做到快裝快卸，中途不得轉(zhuǎn)運或受阻，運送混凝土容器要覆蓋保溫防寒。當拌制的混凝土出現(xiàn)坍落度減小或發(fā)生速凝等異?，F(xiàn)象時，應進行重新調(diào)整拌和料的加熱溫度。

4.7冬季施工運輸混凝土時，采取盡量減少混凝土拌和物熱量損失的措施，拌和機就近位置擺放，盡量縮短運輸距離，選擇最佳運輸路線，縮短運輸時間。對長距離的運輸，采用混凝土輸送專用罐車，罐車數(shù)量根據(jù)罐車容量、拌和能力、混凝土施工用量和澆注時間選擇。距離較小時可采用敞開式運輸車，但必須進行加蓋保溫材料。

5. 混凝土的澆注

5.1混凝土澆注前，要徹底清除模板和鋼筋上的冰雪和污垢，當環(huán)境氣溫低于-10℃時，采用暖棚法將直徑大于25mm的鋼筋（和鋼模板）加熱至正溫。

5.2混凝土的澆注溫度，在任何情況下均不低于5℃，細薄截面砼結構的灌注溫度不宜低于10℃，混凝土分層連續(xù)灌注，中途不得間斷，每層澆注厚度不大于20Cm，并采用機械盡快搗實。

5.3施工接縫混凝土時，前層混凝土的強度不得小于1.2MPa，施工縫處的水泥砂漿、松動石子或松弱混凝土必須鑿除干凈，并用熱水沖洗干凈，但不得有積水。在新混凝土澆筑前應用遠紅外線加熱器或蒸氣排管加熱結合面，加熱深度不小于30厘米，預熱長度不小于1米，并使之有5℃以上的溫度，澆注完成后，應使結合面繼續(xù)保持正溫至新混凝土獲得規(guī)定的抗凍強度或進行正常養(yǎng)生。

5.4暖棚通氣加熱法進行大梁預制時，主要應控制各種材料的拌合溫度控制在12～16℃之間，澆注混凝土時暖棚內(nèi)環(huán)境溫度在5～10℃之間，混凝土澆注溫度應控制在10℃以上，澆注完成后立即覆蓋篷布，通入水蒸氣保持養(yǎng)護溫度20～40℃，至少養(yǎng)生7天，達到張拉強度后張拉壓漿，再通氣養(yǎng)生至少2天后方可移梁。同時應注意要嚴格控制通氣升降溫度速率在5℃～10℃/小時，以防大梁出現(xiàn)表面裂縫。

6. 混凝土的養(yǎng)生

6.1暖棚（蓄熱法）養(yǎng)生：在構筑物周圍用鋼管搭設大棚支架，大棚搭設必須牢固，用篷布包裹密封，不透風，上覆蓋草墊保溫。當采用燃煤取暖爐加熱，必須將爐的排氣管引出棚外，將煙氣排到棚外，以防止煤氣中毒和防止氧化碳濃度過高加速混凝土的碳化。

根據(jù)養(yǎng)生溫度要求及燃煤爐的供熱量確定燃煤爐的數(shù)量，并將爐具均勻布置棚內(nèi)。暖棚內(nèi)溫度不得低于+10℃，當?shù)陀?0℃時應采取增加煤爐的辦法?；炷琉B(yǎng)護期間，安排專人對煤爐進行檢查，填加燃煤，保持棚內(nèi)溫度。

暖棚內(nèi)應有一定的濕度（由實驗室測定），當濕度不夠時，要向混凝土面及模板灑水或覆蓋潤濕堤草袋。

6.2蒸氣法養(yǎng)生：應采取小于0.7MPa低壓、濕度90～95%的飽和水蒸氣生降溫速度不宜過快，應控制在5～8℃/小時，并保持構件均勻受熱，以防出混凝土表面現(xiàn)裂紋，養(yǎng)生時間不少于3天，當混凝土溫度降至5℃后方可拆模，當混凝土構件移出養(yǎng)生篷后，其表面溫度與環(huán)境溫度相差不應大于40℃，室外為負溫時，溫差不大于20℃。

7. 混凝土構件拆模

滿足混凝土正常溫度下拆模強度的要求，并同時滿足抗凍要求的規(guī)定，正常溫度下混凝土拆模強度：側(cè)模在混凝土強度達到2.5MPa以上，且其表面及棱角不因拆模而受損時，方可拆模。底模應該結合構件結構類型、跨徑，在達到混凝土設計規(guī)定的強度的后，方可拆模。

8. 砌體工程施工保證措施

8.1砌體工程防凍要求：砂漿強度未達到設計強度的70%前，不得使其受凍。

8.2砂漿配置及砌筑。

采取以下措施保證砂漿正溫砌筑：砂漿原材料加熱、暖棚內(nèi)拌制砂漿、摻鹽法、就近工點拌制、減少積存、避免倒運。

8.3砂漿原材料加熱；同混凝土原材料加熱，通過熱工計算，采用暖棚法時保證砂漿砌筑溫度不低于5℃。砂漿在暖棚內(nèi)機械拌制，環(huán)境溫度不低于5℃，攪拌時間不少于2min。當砂漿用量較少時，可在暖棚內(nèi)人工拌制，必須嚴格按配合比過稱計量，翻拌次數(shù)較常溫增加2～3次。

8.4砂漿隨拌隨用，中途不倒運，每次拌制砂漿盡量在30min內(nèi)用完，當在運輸或儲存過程中發(fā)生離析、泌水現(xiàn)象時，砌筑前要重新拌和。已凝結或凍結的砂漿一律不得再使用。

8.5暖棚設在每個工點，兼作砌體養(yǎng)生用，保證短距離運輸砂漿（距離一般不超過20m），可以避免積存，無須倒運。

8.6砌體所用的石料，砂預先清除冰雪凍塊，并且根據(jù)工程進展，提前運入棚內(nèi)。石料表面與砂漿的溫差不高于20度。

8.7砌體養(yǎng)護。

所有施工砌體隨砌筑隨覆蓋養(yǎng)護，一般情況下采用覆蓋草袋及采膠布養(yǎng)護砼和砌體。對有條件的框架擋墻可采用暖棚法養(yǎng)護，即砌體在暖棚內(nèi)進行砌筑施工。其施工同混凝土暖棚法施工。

總之，只要我們在實際施工過程中，提前做好冬季施工的技術、人員培訓、合理機械配置、充分的材料準備，因地制宜采取的行之有效的冬季施工技術措施，做好周密的施工計劃管理，嚴格按照相關技術規(guī)范要求，精心施工、嚴格監(jiān)理，再加上各參建人員思想上高度重視，措施到位，冬季施工同樣可以保證工程質(zhì)量，加快施工進度，為保質(zhì)保量完成工程建設任務創(chuàng)造條件。