【摘要】冬季施工的時候往往會因為環境、空氣等等外在因素的影響導致工程的進展緩慢、乃至延長工期,此時混凝土澆注質量的高低直接會影響道路、橋梁的使用性能。因此,橋梁冬季施工過程中,則更加需要保證澆注的質量。
【關鍵詞】混凝土;橋梁;施工措施
1. 橋梁工程冬季施工方法
1.1調整配合比方法。主要適用于在0℃左右的混凝土施工。具體做法:
(1)選擇適當品種的水泥是提高混凝土抗凍的重要手段。試驗結果表明,應使用早強硅酸鹽水泥。該水泥水化熱較大,且在早期放出強度最高,一般3天抗壓強度大約相當于普通硅水泥7天的強度,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,縮短達到齡期強度的時間。
(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,緩沖混凝土內水結冰所產生的水壓力,提高混凝土的抗凍性。
(4)摻加早強外加劑,縮短混凝土的凝結時間,提高早期強度。應用較普遍的有硫酸鈉(摻用水泥用量的2%)和MS-F復合早強試水劑(摻水泥用量的5%)。
(5)選擇顆粒硬度高和縫隙少的集料,使其熱膨脹系數和周圍砂漿膨脹系數相近。
1.2蓄熱法。主要用于氣溫-10℃左右,結構比較厚大的工程。做法是:對原材料(水、砂、石)進行加熱,使混凝土在攪拌、運輸和澆灌以后,還儲備有相當的熱量,以使水泥水化放熱較快,并加強對混凝土的保溫,以保證在溫度降到0℃以前使新澆混凝土具有足夠的抗凍能力。此法工藝簡單,施工費用不多,但要注意內部保溫,避免角部與外露表面受凍,且要延長養護齡期。 水蒸氣加熱措施對制作場地需要添加蒸汽鍋爐,并且劃分為兩條不同的支路導出蒸汽管道,第1條與拌合站水池相連接,第2條與預制場地相連接。蒸汽管道需和拌合站水池底部管端封口相通,對水池中的管壁制作不同的小孔,以維持正常的熱交換。在拌合采取通氣處理,在拌合水池上水口安裝一個溫度計,以及時掌握拌合水的溫度變化情況。對拌合水池頂口需要添設適用的棚蓋,以避免熱量過度丟失。
1.3外部加熱法。
1.3.1主要用于氣溫-10℃以上,而構件并不厚大的工程。通過加熱混凝土構件周圍的空氣,將熱量傳給混凝土,或直接對混凝土加熱,使混凝土處于正溫條件下能正常硬化。
(1)火爐加熱。一般在較小的工地使用,方法簡單,但室內溫度不高,比較干燥,且放出的二氧化碳會使新澆混凝土表面碳化,影響質量。
(2)蒸氣加熱。用蒸氣使混凝土在濕熱條件下硬化。此法較易控制,加熱溫度均勻。但因其需專門的鍋爐設備,費用較高。且熱損失較大,勞動條件亦不理想。
(3)電加熱。將鋼筋作為電極,或將電熱器貼在混凝土表面,使電能變為熱能,以提高混凝土的溫度。此法簡單方便,熱損失較少,易控制,不足之處是電能消耗量大。
(4)紅外線加熱。以高溫電加熱器或氣體紅外線發生器,對混凝土進行密封幅射加熱。 電加熱措施在變壓器中選擇適合的電纜連接于拌合站,并且根據具體位置安裝漏電保護,并要求技術人員定期檢查維護。對各個拌合站的水池底部添加35根1KW的電熱管,使用上水口設置溫度計對拌合用水的溫度定期檢測。對頂口添加棚蓋結構,以避免熱量過早丟失。同時還要添加備用水箱,當溫度降低后可及時加熱提溫。若拌合站水池達不到施工用水量的需要,則把高溫度的水與低溫度的水先融合,以對拌合水池補充拌合用水。
1.3.2現場混凝土澆注方法冬季施工中,混凝土受到溫度作用而影響了使用性能。利用混凝土拌合的升溫方法,以及混凝土輸送時的保溫方法來維持混凝土中的入模溫度。當混凝土在澆筑時遇到低溫情況,則選擇彩條布針對施工點實施封閉,避免熱量過早、過快、過度喪失,使得澆注時的施工操作具備合適的溫度。對承臺頂面混凝土在初凝之前,需要使用電熱毯和土工布做好保溫處理,這時應該保證電熱毯下有襯鋪塑料薄膜隔水;當初凝收漿抹面完成后,需根據工程的溫度情況來結合冷卻水實施保溫,主要施工流程:
(1)第一,在承臺附近砌30cm高的堰,按順序把電熱毯撤除,且把冷卻水向頂面的堰內注入。在維持承臺側面溫度時,使用封閉承臺與鋼樁圍堰間隙的措施來做好承臺的保溫處理,主要施工方法為結合彩條布把承臺與鋼樁圍堰間隙頂口密封,當建造出棚狀結構之后則可減小溫度損失。
(2)第二,對于溫度較低的階段,其需要對封閉的間隙里添加碘鎢燈,從而加大承臺側面的溫度。對澆注混凝土進行維護時,需先把頂面混凝土進行覆蓋再于土工布上使用塑料薄膜維持內部溫度,當氣溫過低后需添加電熱毯。
(3)第三,在系梁側面的保溫過程中,主要選擇的方法為彩條布封閉系梁側模,其保溫效果尤為顯著。當拆掉側模之后,內層用土工布外層選擇彩條布對整體系梁側面密封處理。墩柱在澆注、拆模進行前把模板實施保溫處理,然后再快速使用土工布加以包裹,并進行結扎固定處理。因墩柱在施工時溫度難以控制,其操作過程需避免溫度過低。蓋梁在澆注完成后的養護里,
需保證頂面混凝土先覆蓋土工布之后在土工布上使用塑料薄膜進來維持溫度,氣溫過低時則采取電熱毯。使用彩條布對蓋梁側面和底面進行全封閉處理以保證溫度。拆掉側模之后,對內層選擇土工布來覆蓋表面保溫。箱梁在低溫狀態下實施混凝土澆注胡,需盡可能在早上開盤,該時期可不采取大功率加熱,只需適當提前預熱即可。因夜里的溫度過低,對拌合水池采取大功率加熱,這樣可以減少電腦的過度消耗。施工縫混凝土主要結合碘鎢燈或熱水澆淋接茬部位大于5℃,混凝土澆筑結束之后要采取相應的保溫措施,將溫度高低維持在理想狀態,且對相應的設備采取保溫養護處理。
2. 冬季施工中采取的質量保證措施
當橋梁在冬季施工時,其水化速度過快,通常在3d內則可達到峰值,經過4h則溫度會不斷減小。另外,遇到上層混凝土放熱作用之后,下層混凝土溫度也會相應的增大。若氣溫變動與晝夜溫差處于平衡狀態,則混凝土表面的溫度不會有太大的變化,其斷面的溫度以及混凝土表面溫度相應減小,內部溫度不斷均衡,這對于避免溫度應力導致的裂縫效果甚佳。