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，要根據(jù)施工地區(qū)氣候特點，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，確保混凝土在適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對拌合站內(nèi)的水溫進(jìn)行實時測控。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)的溫度計來實現(xiàn)對拌合水溫度變化情況的及時掌握。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取７奖銓κ┕び媱澴龀龊侠砑皶r的調(diào)整，既不耽誤工時，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)行混合時需要配置多少才能使混凝土的物理性質(zhì)達(dá)到最優(yōu)。混凝土的質(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。確保混凝土的質(zhì)量的方法中，主要做到清楚養(yǎng)護(hù)時的最低溫度，掌握好混凝土的軟硬度以及控制好水化時的溫度，避免造成混凝土過硬或不達(dá)標(biāo)。

2.2 混凝土運輸

考慮到混凝土在運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，在運輸時可實施以下方法：對運輸車輛進(jìn)行清理，以避免裝料后混入過多的雜質(zhì)；運輸?shù)缆沸杈S持暢通，不得出現(xiàn)阻塞情況而造成運輸時間變長；運至現(xiàn)場實施澆筑后需對速度嚴(yán)格把握，從而減短車輛的等待時間，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，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，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的大功率加熱而造成的能源浪費。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，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。可以的話搭建保溫棚，保證保溫棚的密封性。道路橋梁的施工過程歷時較長，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)因為穩(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。工程實際施工中，在混凝土拌和時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。為保證混凝土在運輸中不被凍傷，對裝料設(shè)備、運輸機(jī)具等也采取了適當(dāng)?shù)谋卮胧Ｓ捎诒竟こ痰某信_、墩柱施工時間較早，僅少量工程需要在冬季施工，因此在本工程實際施工中，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)計強(qiáng)度的60%以上，7d抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(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）