鐵路橋梁工程建設(shè)中混凝土冬季低溫施工技術(shù)

中交第三航務(wù)工程局有限公司交建工程分公司 上海 200940

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化的加速和城市交通的增加，中國(guó)的鐵路項(xiàng)目也在不斷發(fā)展，逐漸成為中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要來(lái)源之一。在這種環(huán)境工程施工中，混凝土澆筑技術(shù)對(duì)整個(gè)工程非常重要，特別是在冬季施工中，混凝土澆筑質(zhì)量對(duì)溫度敏感。因此，如何保證冬季施工中混凝土澆筑質(zhì)量是各建設(shè)部門應(yīng)注意的問(wèn)題。

1 冬季對(duì)混凝土施工的分析

我們國(guó)家冬天都很長(zhǎng)，不同地區(qū)的冬季有不同的特點(diǎn)。同時(shí)，該國(guó)不同地區(qū)冬季也有一些共同特征，如自然環(huán)境溫度較低，溫度和溫度變化較大。然而，混凝土結(jié)構(gòu)需要更高的環(huán)境溫度。這導(dǎo)致冬季混凝土施工的許多問(wèn)題。為適應(yīng)工程建設(shè)的需要，冬季混凝土施工必須采用科學(xué)合理的施工方法。混凝土結(jié)構(gòu)完成后，必須經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的化學(xué)反應(yīng)才能真正滿足建筑要求。放置混凝土?xí)?dǎo)致嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題。特別是冬季對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的影響有以下幾個(gè)方面：首先，當(dāng)平均環(huán)境溫度達(dá)到5°C或最低日常溫度低于0時(shí)，必須使用特殊的施工方法。在這樣的溫度條件下，水與混凝土之間的化學(xué)反應(yīng)速度相對(duì)較低甚至完全停止，這給混凝土的硬化和硬化帶來(lái)很大困難。其次，水泥硬化的有效性不僅與材料成正比。它也與溫度有關(guān)。當(dāng)溫度低于0℃時(shí)，水泥的固化效率將變得極慢。預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度也高度依賴;第三，當(dāng)溫度低于0℃時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)中的水將凍結(jié)。結(jié)果，水合反應(yīng)中涉及的水量將受到嚴(yán)重影響，同時(shí)，冷凍后的水量將增加9度，這將導(dǎo)致冰的顯著拉伸。這會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)造成很大的破壞并影響混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。最后，混凝土結(jié)構(gòu)中的冷凍水在鋼骨料和其它結(jié)構(gòu)表面上形成冰，，從而降低混凝土與鋼筋和骨料之間的附著力，這將嚴(yán)重影響混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量[1]。

2 鐵路橋梁在低溫環(huán)境下混凝土施工存在的問(wèn)題

在我國(guó)鐵路橋梁建設(shè)過(guò)程中，由于各方面因素的影響，而出現(xiàn)較多的質(zhì)量問(wèn)題，甚至威脅著人們的生命安全，隨著列車交通量的增加，從橋頭堡跳躍的現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重，交通安全的危險(xiǎn)性也越來(lái)越大。在典型的混凝土路橋施工項(xiàng)目中，隨著氣候的變化，溫度變化會(huì)影響混凝土的性能，導(dǎo)致熱膨脹和收縮。在冬季，地球的壓縮力增加，導(dǎo)致人行道上的混凝土結(jié)構(gòu)之間出現(xiàn)裂縫。地球變得更柔軟，力減小，路面的平滑因子減少。

3 冬季低溫給混凝土造成的影響

3.1 混合物的凝固時(shí)間

經(jīng)過(guò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的仔細(xì)分析，當(dāng)外界溫度達(dá)到5℃時(shí)，混凝土混合物可以保持正常的冷凝狀態(tài)，水化反應(yīng)可以達(dá)到正常狀態(tài)，固化強(qiáng)度可以達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)溫度保持在（0-5）℃時(shí)，混凝土混合物的初始凝固時(shí)間將變慢。當(dāng)溫度保持在（-0.3至0.5）℃的水平時(shí)，水泥漿的溫度達(dá)到冷凍溫度，水合反應(yīng)停止并且混凝土硬化強(qiáng)度也停止。當(dāng)溫度保持在零下10℃以下時(shí)，水合反應(yīng)將完全停止，結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度也滿足一定的要求。

3.2 影響耐久性

一旦混凝土混合物中的游離水凍結(jié)，體積將發(fā)生一定程度的變化，這將在一定程度上影響內(nèi)部結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致裂縫的形成和混凝土耐久性的降低，混凝土水的凍結(jié)增加了孔隙中非凍結(jié)水離子的濃度，從而影響混凝土的結(jié)構(gòu)，水分子在混凝土凍結(jié)后凍結(jié)，接合層上的顆粒硬化，這將降低混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的附著力并影響混凝土的運(yùn)行。隨著溫度的升高，混凝土的濕度蒸發(fā)，混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)間隙很大，這將影響混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和緊湊性。

3.3 混合物的強(qiáng)度

首先，混合物在凝固前或凝固后立即被凍結(jié)。這時(shí)，混凝土的凍結(jié)速度會(huì)更快，水泥不會(huì)水合，水化熱幾乎為零，強(qiáng)度也不會(huì)形成。由于早期低溫下凍結(jié)速度非?？?，混合物處于“休眠”狀態(tài)，固化溫度正常后也會(huì)發(fā)生水合反應(yīng)，使其強(qiáng)度不斷增加。其次，在混合物初始固化后，混合物將在水合過(guò)程中凍結(jié)。凍結(jié)速度會(huì)減慢，水泥會(huì)部分水合，在凍結(jié)之前，混凝土將具有一定的強(qiáng)度和水化熱。這種凍結(jié)狀態(tài)將對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，強(qiáng)度在后期可能會(huì)下降43°。在混合物初始凝固后，凍結(jié)時(shí)間會(huì)被延遲，水合程度會(huì)很高，水合熱會(huì)持續(xù)增加強(qiáng)度。水合作用3天后，這種情況變得更加明顯。水泥水化結(jié)構(gòu)在一定程度上可以抵抗冰晶的凍脹壓力，對(duì)混凝土強(qiáng)度影響不大。第四，水泥水化后，水化結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生對(duì)冰晶造成的損害的強(qiáng)大抵抗力，這將使混凝土的耐久性和強(qiáng)度損失保持在最小范圍內(nèi)。

4 低溫環(huán)境下鐵路橋梁工程建設(shè)混凝土澆筑技術(shù)

4.1 嚴(yán)格按照要求控制混凝土澆筑施工要點(diǎn)

首先，當(dāng)混凝土的混合位置與施工現(xiàn)場(chǎng)不同時(shí)，混凝土必須實(shí)時(shí)地通過(guò)車輛運(yùn)輸。為了確?；炷恋木鶆蛐圆⒈苊膺\(yùn)輸過(guò)程中的分離和分層，必須嚴(yán)格控制運(yùn)輸時(shí)間，以避免最大限度地減少混凝土熱量。嚴(yán)禁混凝土攪拌點(diǎn)離施工現(xiàn)場(chǎng)太遠(yuǎn)，因此運(yùn)輸過(guò)程中交通堵塞會(huì)損壞混凝土。在施工過(guò)程中，必須確保在混凝土初始安裝之前完成混凝土，并在澆筑混凝土后振動(dòng)，以加速水泥的水化。例如，如果溫度低于25°C，則混凝土強(qiáng)度水平小于或等于C30，并且持續(xù)時(shí)間設(shè)定為相等。約120分鐘后，混凝土強(qiáng)度等級(jí)大于C30，持續(xù)時(shí)間約為90分鐘。其次，電鑄方法可以解決冬季鐵路橋梁混凝土澆筑的問(wèn)題。溫度通過(guò)溫度計(jì)和儲(chǔ)液器的儲(chǔ)存溫度來(lái)測(cè)量。在強(qiáng)烈的霜凍級(jí)聯(lián)的基礎(chǔ)上嚴(yán)禁澆筑混凝土。將混凝土澆筑到薄弱的凍土基礎(chǔ)上時(shí)，應(yīng)將基礎(chǔ)土壤保溫，以避免結(jié)霜，并控制集熱管。應(yīng)使用混凝土量，以防止因天氣和溫度導(dǎo)致混凝土澆筑質(zhì)量下降;第三，澆筑混凝土后，應(yīng)采取有效的固化措施，及時(shí)覆蓋保溫材料，防止突然暴露在冷空氣中，使混凝土表面溫度突然下降。導(dǎo)致混凝土裂縫。在冬季，混凝土可以進(jìn)行熱處理;可以調(diào)整塑料薄膜以使混凝土絕緣;秸稈袋，袋子和其他絕緣材料可以用薄膜覆蓋，以減少水的蒸發(fā)。還有蒸汽養(yǎng)護(hù)方法和電極加熱方法，以確?；炷翉?qiáng)度和耐久性標(biāo)準(zhǔn)的分類。

4.2 鐵路橋梁混凝土澆筑施工的技術(shù)與質(zhì)量把控

（1）加強(qiáng)混凝土的運(yùn)輸過(guò)程。在澆筑混凝土用于鐵路橋梁工程之前，應(yīng)考慮外部因素，如混凝土運(yùn)輸過(guò)程中的溫度效應(yīng)。因此，建筑砌塊在輸送混凝土過(guò)程中應(yīng)注意保溫工作，嚴(yán)禁在建筑材料裝卸過(guò)程中混入其他污染物。適當(dāng)?shù)娜藛T應(yīng)該遵循混凝土的質(zhì)量和混凝土的質(zhì)量。因此，該部件必須首先對(duì)運(yùn)輸物料的路線進(jìn)行詳細(xì)研究，以確保車輛的運(yùn)輸速度。另外，由于道路頻繁擁擠，混凝土的溫度會(huì)因長(zhǎng)期等待而發(fā)生變化，這將影響混凝土澆筑質(zhì)量。在這種情況下，混凝土的溫度可以通過(guò)混合或涂覆來(lái)提供[2]。

（2）做好混凝土澆筑的技術(shù)控制。一般而言，冬季混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)在高溫下進(jìn)行。在施工過(guò)程中，必須提供足夠的溫度測(cè)量設(shè)備以改善溫度控制。第四，在拆除混凝土模板的過(guò)程中進(jìn)行了技術(shù)檢查?；炷磷冃我彩潜仨氂苫炷两Y(jié)構(gòu)嚴(yán)格控制的一個(gè)步驟。在這個(gè)過(guò)程中，當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度達(dá)到70°的設(shè)計(jì)矩陣強(qiáng)度時(shí)，必須確?；炷恋谋砻鏈囟扰c環(huán)境溫度之間的差值不超過(guò)10℃。此外，在混凝土結(jié)構(gòu)的修復(fù)中進(jìn)行質(zhì)量控制。維護(hù)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量有重大影響。在混凝土養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，必須仔細(xì)監(jiān)測(cè)混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)際強(qiáng)度，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行維護(hù)工作。通常，當(dāng)溫度低于10℃時(shí)，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不應(yīng)低于5MPa。固化過(guò)程應(yīng)保持干燥的混凝土結(jié)構(gòu)，并嚴(yán)格控制室外溫度。該設(shè)計(jì)可以覆蓋薄膜，袋子和其他材料，以提高絕緣性。此外，必須嚴(yán)格控制溫度，以確保固化溫度不超過(guò)80°C，并且必須在內(nèi)部和外部進(jìn)行加熱過(guò)程。

（3）凝土養(yǎng)護(hù)方法的優(yōu)化?；炷劣不嵌捐F路橋梁混凝土填筑結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵要素?；炷恋木S護(hù)有助于確?；炷恋馁|(zhì)量和平滑的鑄造設(shè)計(jì)。在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，有必要控制和減少冬季混凝土澆筑過(guò)程中的水分流失，以確?；炷两Y(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。在正常條件下，混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)在隨后的混凝土澆筑階段進(jìn)行隔離，同時(shí)營(yíng)造溫度適中，濕度適宜的環(huán)境，避免混凝土釉面，也可采用加熱保護(hù)，減少混凝土內(nèi)，外表面溫差，避免裂縫[3]。

5 結(jié)語(yǔ)

因此，在鐵路橋梁施工中，混凝土在施工中起著非常重要的作用，因此混凝土施工是鐵路橋梁施工中最重要的部分。同時(shí)也易受溫度影響，因此，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，應(yīng)進(jìn)行預(yù)防性工作，以改進(jìn)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)。完善混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)，做好鐵路橋梁施工準(zhǔn)備，保證混凝土工程質(zhì)量，全面提高鐵路橋梁施工強(qiáng)度，延長(zhǎng)鐵路橋梁使用時(shí)間。