混凝土冬季施工保溫措施研究

馬麗佳

(南京航空航天大學基建處，江蘇南京 210018)

1 工程概況

本橋梁工程為4×30 m及5×30 m單箱雙室等截面預應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，支架現(xiàn)澆施工，頂板寬17.5 m，底板寬12.5 m，直腹板，懸臂長2.5 m，梁高2 m。箱梁橋面設(shè)置1.5%的單向橫坡，橫坡采用箱梁橫向斜向布置形成;頂?shù)装迮c路面橫坡相同，腹板鉛直設(shè)置。橋梁上部采用預應(yīng)力結(jié)構(gòu)，設(shè)有縱橫向預應(yīng)力，縱橫向預應(yīng)力采用鋼絞線?？v向預應(yīng)力布置在頂、底板及腹板內(nèi);橫向預應(yīng)力布置在支墩橫梁內(nèi)。

根據(jù)《公路橋涵施工規(guī)范》要求，如連續(xù)5 d的日平均氣溫穩(wěn)定在5℃以下即進入冬季施工。根據(jù)項目的進度目標，本次現(xiàn)澆連續(xù)梁的混凝土澆筑、預應(yīng)力張拉及注漿工作工期為30 d。

2 混凝土澆筑時的保溫措施

2.1 混凝土出盤溫度及入模溫度控制

主要材料和工藝的保溫措施如下：原材料砂、碎石采用暖篷布覆蓋，防止降雪結(jié)冰、結(jié)塊，拌和前采用蒸汽預熱;拌和用水采用蒸汽鍋爐把蒸汽通入水池底進行加熱，水池頂加設(shè)蓋子保溫;拌和站主機搭設(shè)暖棚，鍋爐暖氣通過管道通入暖棚內(nèi)，利用供熱管道給暖棚內(nèi)加溫，便于工人操作;拌和站安裝一臺1 m3的蒸汽鍋爐，用于拌和用水的加熱，砂、水泥、碎石的加溫，拌合機暖棚的加溫，保證操作人員的工作環(huán)境溫度和拌和料出機溫度在14℃以上;混凝土運輸車罐身采用保溫棉被包裹保溫，同時加強車輛的保養(yǎng)和便道的維修，確保車輛正常使用和便道暢通，保證混凝土的入模溫度不低于8℃。

2.2 澆筑前準備

1)施工準備。箱梁暖棚采用棉篷布覆蓋。澆筑前，根據(jù)橋梁尺寸及高程，將4 m寬棉篷布掛在橋梁兩側(cè)，上方固定在防撞墻鋼筋上、下端垂到地面。為保證密封性，篷布搭接寬度為30 cm，連接處用鐵線綁扎，底部用枕木壓實。橋面篷布先與側(cè)面篷布連接好后堆放于橋面兩側(cè)。箱梁澆筑前，在橋面上用Ф16鋼筋按橫向3.5 m間距焊支架，上方鋪60 mm×90 mm木方，供頂板篷布鋪設(shè)。澆筑前，將熱風幕接通電源調(diào)試好后，沿梁內(nèi)四周均勻設(shè)置，焦碳爐置于梁底地面每跨跨中。為防備養(yǎng)生期間臨時停電，線路兩側(cè)各備用一臺發(fā)電機以防突發(fā)情況。2)熱工計算。為保證棚內(nèi)溫度在+5℃以上，熱風幕采用RMWIL-S/B-1×l5/5型，每臺供熱量76.2千卡小時，風量5 200 m3/h，熱風幕沿梁內(nèi)四周均勻設(shè)置。暖棚內(nèi)空間體積：V=150×20×9=27 000(體積熱指標采用0.6 W/(m·℃·h))。外界溫度為－15℃以上時，需要熱風幕臺數(shù)：27 000×［10－(－15)］×0.6=405 000 W/h。405 000/ 76.2×1.163×1 000=5臺?？紤]換氣及進料口，進人口，接縫口的冷風滲透：實際使用5×2=10臺。根據(jù)工程實際情況增加3臺熱風幕來確保暖棚內(nèi)溫度，所以共計使用熱風幕數(shù)量為13臺，暖棚內(nèi)均勻布置。

3 混凝土施工技術(shù)保溫措施

3.1 混凝土攪拌過程保溫措施

1)在混凝土攪拌過程中，攪拌站主機采用棉篷布對石料進行覆蓋，避免石料結(jié)冰;搭設(shè)沙子保溫暖棚，底板通蒸汽管道，混凝土拌和前對沙子進行預熱處理。2)攪拌站蓄水池用保溫材料覆蓋并密封，熱水采用熱水鍋爐直接加熱，加熱溫度控制在60℃以內(nèi)(環(huán)境溫度－5℃以上時)，當環(huán)境溫度低于－10℃，將水加熱到70℃，此時混凝土攪拌時應(yīng)將水和砂石料攪拌均勻后方可投入水泥，避免水泥和熱水直接接觸。3)為確保冬季施工混凝土的和易性和流動性，混凝土攪拌時間應(yīng)不小于2.5 min，且不宜大于3 min。4)在混凝土中加入早強劑，以確?；炷恋膹姸燃皬椥阅Ａ勘M快達到設(shè)計要求以便進行預應(yīng)力張拉。

3.2 混凝土運輸過程保溫措施

混凝土運輸采用攪拌運輸車運送，采用泵車進行混凝土的灌注，為減小混凝土運輸過程溫度損失，采取如下措施：

1)加強調(diào)度協(xié)調(diào)，避免運輸車在施工現(xiàn)場等待時間過長。2)混凝土輸送泵車要有備用車輛，一旦發(fā)生故障，無法現(xiàn)場排除時可啟用備用泵車，保證連續(xù)梁混凝土施工。

3.3 混凝土養(yǎng)生過程保溫措施

混凝土澆筑完成后，及時修整、抹平混凝土裸露面，在混凝土頂面鋪一層塑料薄膜，然后在梁頂覆蓋棉篷布來保濕、保溫，自然養(yǎng)護不得少于14 d。當混凝土強度大于100%設(shè)計強度后，方可停止供熱保暖，但大棚內(nèi)降溫應(yīng)滿足《冬季施工規(guī)范》的要求，降溫速度每小時不大于5℃。拆模時，環(huán)境溫度與梁體的溫度差應(yīng)小于15℃。

3.4 混凝土的溫度測試

混凝土冬季施工過程中，由試驗室(負責攪拌站、混凝土)和質(zhì)檢工程師(負責梁體溫度控制)按時測量水、骨料，混凝土出罐、入模測量四周的溫度以及混凝土溫度變化情況，尤其注意混凝土養(yǎng)生期的溫度觀測：

1)測溫儀器：外界氣溫和棚內(nèi)氣溫、混凝土出罐、入模溫度、箱梁內(nèi)各觀測點溫度用玻棒溫度計測試。2)棚內(nèi)溫度以四周最不利點觀測為主。其余觀測點沿梁體均勻布置。3)觀測點設(shè)置：在澆筑后的混凝土上設(shè)測溫孔，引橋每跨箱梁設(shè)7個測溫點，分別設(shè)在腹板、底板及頂板。測溫孔現(xiàn)場布置完后需進行編號，測溫記錄表上要有測溫孔布置圖。4)觀測時間：大氣溫度及棚內(nèi)溫度分別在每日0點，6點，12點，18點觀測4次。

4 結(jié)論和建議

冬季預應(yīng)力混凝土施工關(guān)鍵在于保溫措施的布置，既要滿足混凝土質(zhì)量要求，又要節(jié)約能源減少不必要的浪費。一般冬季施工保溫措施分為兩個部分，一為覆蓋保溫，二為熱源選擇。對于熱源的選擇是施工關(guān)鍵，不同項目應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況及能源供應(yīng)狀況具體進行配置。

［1］ JTJ 041-2000，公路橋涵施工規(guī)范［S］.

［2］ GB 50189-2005，公共建筑節(jié)能設(shè)計標準［S］.