在冬季道橋施工中混凝土澆筑的方法及措施

姚貴元 李征

摘要：混凝土冬季施工受溫度影響極大，因此在進(jìn)行道橋建設(shè)時(shí)，要根據(jù)施工地區(qū)氣候特點(diǎn)，結(jié)合施工條件及質(zhì)量要求對混凝土的施工工藝進(jìn)行調(diào)整和改良，在配制、攪拌、澆筑、養(yǎng)護(hù)等施工環(huán)節(jié)認(rèn)真做好保溫防風(fēng)措施，確?；炷猎谶m宜的溫度下水化和硬化，以減少裂縫發(fā)生了，降低凍害程度，最大限度的保證混凝土澆筑質(zhì)量，確保道橋建設(shè)在寒冷季節(jié)的順利施工。

關(guān)鍵詞：冬季;道橋施工;混凝土澆筑

1.冬季道路橋梁常用的施工技術(shù)分析

1.1 電加熱方法

在冬季道路橋梁施工中電加熱法是一種常見的混凝土澆筑施工措施，具體是指將變壓器與拌合站用電纜連接，并且裝配相應(yīng)的漏電保護(hù)裝置，然后在每一個(gè)拌合站水池底部設(shè)置 1 kW 的電熱管，根據(jù)拌合站的尺寸控制電熱管的數(shù)量通常情況下添加 35 根，通過設(shè)置在上水口的溫度計(jì)對拌合站內(nèi)的水溫進(jìn)行實(shí)時(shí)測控。如果冬季氣溫較低，為了避免拌合站內(nèi)的熱量過快散失，應(yīng)該給頂口配備棚蓋結(jié)構(gòu)起到保溫作用并且配合使用水溫箱，一旦溫度降低可以通過水溫箱加熱提溫。

1.2 水蒸氣加熱方法

制作場地應(yīng)當(dāng)在設(shè)置蒸汽鍋爐的同時(shí)劃分出導(dǎo)出蒸汽管道的兩條支路，分別與拌合站水池、預(yù)制場地相互連接。確保拌合站水池底部的管端封口與蒸汽管道相通，通過在水池管壁上制作不同的小孔來維持正常的熱交換。在拌合時(shí)應(yīng)用通氣處理的方法，并在拌合水池上的水口處設(shè)置相應(yīng)的溫度計(jì)來實(shí)現(xiàn)對拌合水溫度變化情況的及時(shí)掌握。為免熱量過度散失，需在拌合水池的頂口合理地添加棚蓋。

2.冬季施工中采取的質(zhì)量保護(hù)措施

2.1 冬季道橋混凝土施工的前期準(zhǔn)備

前期準(zhǔn)備就是為了在后面的施工中減少不必要的麻煩，盡量不延誤施工時(shí)間。具體要做的就是，比如，在施工前去現(xiàn)場進(jìn)行考察是施工地形、當(dāng)?shù)丨h(huán)境的溫度差變化有多大，最高溫和最低溫又分別是多少，兩者之間的中間持續(xù)溫度有多久，掌握當(dāng)?shù)刈罱鞖庾兓?。方便對施工?jì)劃做出合理及時(shí)的調(diào)整，既不耽誤工時(shí)，又能避免其他不利的自然因素的影響。然后就要對混凝土的材料的質(zhì)量問題進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)。需要什么樣的材料，混合材料的量的多少，進(jìn)行混合時(shí)需要配置多少才能使混凝土的物理性質(zhì)達(dá)到最優(yōu)?；炷恋馁|(zhì)量主要體現(xiàn)在它的強(qiáng)硬度、承載力、耐用性以及體積變化等方面。做好前期準(zhǔn)備，就可使保證在施工中不至于體積變形，強(qiáng)度抗壓力減小等問題。確?；炷恋馁|(zhì)量的方法中，主要做到清楚養(yǎng)護(hù)時(shí)的最低溫度，掌握好混凝土的軟硬度以及控制好水化時(shí)的溫度，避免造成混凝土過硬或不達(dá)標(biāo)。

2.2 混凝土運(yùn)輸

考慮到混凝土在運(yùn)輸過程中常常會受到溫度的影響，導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)性能減弱，在運(yùn)輸時(shí)可實(shí)施以下方法：對運(yùn)輸車輛進(jìn)行清理，以避免裝料后混入過多的雜質(zhì);運(yùn)輸?shù)缆沸杈S持暢通，不得出現(xiàn)阻塞情況而造成運(yùn)輸時(shí)間變長;運(yùn)至現(xiàn)場實(shí)施澆筑后需對速度嚴(yán)格把握，從而減短車輛的等待時(shí)間，防止混凝土質(zhì)量受到損壞。

2.3 調(diào)整配合比方法

主要適用于在0℃左右的混凝土施工。具體做法：

（1）選擇適當(dāng)品種的水泥是提高混凝土抗凍的重要手段。試驗(yàn)結(jié)果表明，應(yīng)使用早強(qiáng)硅酸鹽水泥。該水泥水化熱較大，且在早期放出強(qiáng)度最高，一般3天抗壓強(qiáng)度大約相當(dāng)于普通硅水泥7天的強(qiáng)度，效果較明顯。

（2）盡量降低水灰比，稍增水泥用量，從而增加水化熱量，縮短達(dá)到齡期強(qiáng)度的時(shí)間。

（3）摻用引氣劑。在保持混凝土配合比不變的情況下，加入引氣劑后生成的氣泡，相應(yīng)增加了水泥漿的體積，提高拌和物的流動性，改善其粘聚性及保水性，緩沖混凝土內(nèi)水結(jié)冰所產(chǎn)生的水壓力，提高混凝土的抗凍性。

（4）摻加早強(qiáng)外加劑，縮短混凝土的凝結(jié)時(shí)間，提高早期強(qiáng)度。應(yīng)用較普遍的有硫酸鈉（摻用水泥用量的2%）和MS-F復(fù)合早強(qiáng)試水劑（摻水泥用量的5%）。

（5）選擇顆粒硬度高和縫隙少的集料，使其熱膨脹系數(shù)和周圍砂漿膨脹系數(shù)相近。

2.4 現(xiàn)場混凝土澆筑方法

（1）在承臺頂部砌筑30cm高的堰然后撤除之前覆蓋的土工布以及電熱毯，然后在堰內(nèi)注入冷卻水進(jìn)行保溫處理。對于承臺側(cè)面的溫度則應(yīng)該采用鋼樁圍堰間隙的方法，具體是指用彩條布把承臺與鋼樁圍堰間隙頂口密封，通過這種棚狀結(jié)構(gòu)有效地防止溫度的過快散失。

（2）當(dāng)遇到冬季溫度較低的情況時(shí)，在以上的鋼樁圍堰間隙中還需要添加碘鎢燈，對承臺進(jìn)行必要的加溫防護(hù)。而在混凝土澆筑的過程中，則需要對頂面混凝土進(jìn)行土工布以及電熱毯覆蓋的保溫防護(hù)。

（3）在施工過程中對于系梁側(cè)面同樣可以利用彩條布封閉的形式，進(jìn)行保溫防護(hù)。當(dāng)側(cè)模拆除后采用系梁內(nèi)層覆蓋土工布外層配合彩條布封閉的方法進(jìn)行保溫處理。

（4）對澆筑墩柱進(jìn)行保溫處理時(shí)，首先對模板進(jìn)行預(yù)熱，然后包裹土工布進(jìn)行保溫。由于墩柱澆筑施工非常復(fù)雜，因此給保溫處理也增添了一定的難度。為了避免混凝土澆筑時(shí)溫度過快散失，在蓋梁澆筑完成后頂面需要通過覆蓋土工布以及塑料薄膜進(jìn)行保溫，如果周圍溫度過低還需要配合使用電熱毯。對于側(cè)面和底面的保溫防護(hù)，則需要采用彩條布封閉措施。箱梁的澆筑通常在低溫條件下施工，在冬季里選擇白天施工避免夜間施工時(shí)的大功率加熱而造成的能源浪費(fèi)。對于混凝土的施工縫需要使用碘鎢燈以及熱水澆淋等措施進(jìn)行防護(hù)，將溫度控制為5℃左右。當(dāng)墩柱的混凝土澆筑施工完成以后，則應(yīng)該立即進(jìn)行保溫防護(hù)以便給混凝土的凝結(jié)提供一個(gè)合理的溫度。

2.5 做好施工質(zhì)量保證措施

在冬季混凝土凝固時(shí)形成快速的熱量擴(kuò)散，晝夜較大的溫差造成內(nèi)部溫度和外部溫度差異，產(chǎn)生不一樣的凝固溫度會造成應(yīng)力的不均衡，從而導(dǎo)致道路和橋梁的開裂。道路和橋梁中采用連續(xù)不間斷方式進(jìn)行澆筑施工時(shí)，還應(yīng)避免由于澆筑作業(yè)的中斷引起混凝土凝結(jié)分層的問題。在澆筑的過程中應(yīng)使用多臺振動棒進(jìn)行振搗，減緩混凝土在澆筑過程中出現(xiàn)分層現(xiàn)象?？梢缘脑挻罱ū嘏铮ＷC保溫棚的密封性。道路橋梁的施工過程歷時(shí)較長，受天氣條件以及周圍環(huán)境的影響較大。為了能夠有效避免這些問題，冬季施工過程中，工作人員則需要對施工工程采取一定的保護(hù)措施，避免混凝土結(jié)構(gòu)因?yàn)榉€(wěn)定因素而出現(xiàn)分化和開裂的現(xiàn)象。

2.6 工程道路建設(shè)冬季澆筑的施工養(yǎng)護(hù)

在冬季混凝土的施工中，應(yīng)根據(jù)工程的實(shí)際情況及當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件來確定冬季施工的混凝土質(zhì)量保證措施。工程實(shí)際施工中，在混凝土拌和時(shí)摻加適量的防凍劑以提高混凝土的抗凍性，而且采用經(jīng)過加熱的集料和水進(jìn)行拌和，從而保證混凝土出料溫度達(dá)到15℃以上。為保證混凝土在運(yùn)輸中不被凍傷，對裝料設(shè)備、運(yùn)輸機(jī)具等也采取了適當(dāng)?shù)谋卮胧?。由于本工程的承臺、墩柱施工時(shí)間較早，僅少量工程需要在冬季施工，因此在本工程實(shí)際施工中，采用蓄熱法對承臺混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，保證了混凝土的3d抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的60%以上，7d抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%以上。為減少周圍環(huán)境對墩柱混凝土澆筑質(zhì)量的影響，墩柱混凝土澆筑前先對模板進(jìn)行了覆蓋升溫，保證混凝土的入模溫度在5℃以上，在澆筑完成后采用蒸汽和火爐在暖棚內(nèi)部對混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。箱梁混凝土的養(yǎng)護(hù)采用蓄熱法保溫，充分防止水分的過快散失引起混凝土的干縮破壞。

3 結(jié)語

綜上所述，在寒冷的冬季，溫度降低到零下十幾度，使得工程材料極易收縮和變形，硬度以及強(qiáng)度也達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)工程質(zhì)量所要求的，這對整個(gè)道橋建筑的質(zhì)量都得不到保證。我國的科學(xué)家一直投身于對冬季施工問題的研究，但是，在一些方面也取得了一些突破，有許多問題仍需要解決。

參考文獻(xiàn)

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[2] 常永琴.論述道橋工程冬季混凝土施工澆筑技術(shù)[J].黑龍江科技信息，2015（14）.

（作者單位：沈陽振達(dá)公路工程有限公司）