連續箱梁混凝土冬期施工工藝探討

賈廣生

（中鐵二十三局集團第二工程有限公司，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

1 引言

我國屬季風性氣候區，冬夏氣溫分布差異很大，冬季氣溫普遍偏低，南熱北冷，南北溫差大?！惰F路混凝土工程施工技術指南》（鐵建設[2010]241號）規定，當工地晝夜平均氣溫（最高和最低氣溫的平均值或當地時間6時、14時及21時室外氣溫的平均值）連續3d低于5℃或最低氣溫低于-3℃時，即進入冬期施工。在工程建設施工過程中，由于各種原因，有時不可避免地需要進行冬期施工。冬季施工過程中若采取的防凍措施不當，極易給工程質量造成隱患或出現質量事故，因此，就鐵路工程連續箱梁混凝土冬期施工方法和質量保證措施進行探討，對保證鐵路連續箱梁工程質量具有重要意義。

2 施工準備

2.1 連續箱梁混凝土冬期施工原則

根據連續箱梁工程特點和冬季施工條件，確定連續箱梁混凝土冬季施工原則，以提高箱梁混凝土自身抗凍性為主，負溫條件下加強養護，保證混凝土早期強度在負溫條件下能夠繼續正常增長，同時在采用暖棚法的前提下，做好保溫覆蓋和防風、防冰、防雪工作?；炷镣饧觿┎捎靡簯B水劑為宜，可保證防凍劑在低溫下不結晶不沉淀。提出科學合理的施工配合比，采取有效的措施，使梁體混凝土在低于防凍劑規定溫度前超過受凍臨界強度等級。

2.2 連續箱梁混凝土冬期施工準備

2.2.1 在連續梁工程即將進入冬期施工前，要提前做好技術準備工作和材料準備工作，要提前收集當地冬期的氣象資料，了解氣溫變化、持續時間、最低溫度以及最大風、雪等資料，還要了解施工過程中未來一周的天氣變化，把不利的因素消除在萌芽狀態，只有這樣才能保證梁體的質量。

2.2.2 作好冬期施工技術文件的編制工作。在箱梁進入冬期施工前，要提前編制好冬期施工方案，作為冬期施工的技術指導性文件。施工方案或技術措施包括以下主要內容：施工材料的進場計劃；熱源、設備計劃和施工部署；冬期施工人員培訓計劃；工程質量的控制要點；冬期安全生產的要點；冬期施工混凝土熱工計算；施工工序及進度安排；各分項工程的施工方法和施工技術措施。

2.2.3 作好人員培訓和技術交底工作。冬期施工由于在負溫下進行作業，不了解或不熟悉冬期施工規律，極易造成工程質量事故。為保證工程質量，冬期施工前必須進行人員培訓，學習國家和地方有關冬期施工規范、標準、規定，學習有關冬期施工的基本理論知識及施工方法。施工前對原材料的使用方法、原材料的加熱或保護、原材料的測溫、梁體施工過程中的測溫、梁體施工完成后的養護工作等進行技術交底，防止施工操作人員違反冬期施工規律，造成操作不當，人為地造成質量事故。

2.2.4 作好原材料的進場檢驗、復檢以及材料的配合比。在冬期施工中各種原材料需要進行復檢的必須進行復檢，以防不合格的材料使用在工程中。另外，在冬期梁體混凝土施工中經常要使用外加劑，隨著氣溫的不斷變化用量不一，如果不復檢，直接用于梁體，將有可能給工程帶來嚴重后果，要消除引起工程質量隱患的因素，對工程中使用的原材料進行重新復檢是必要的。要做好冬施配合比，例如：氣溫在-5℃、-10℃、-15℃、-25℃情況下的混凝土施工配合比，在不同的負溫下使用不同的冬施配合比。

3 施工方法

3.1 連續箱梁混凝土的配置要求

3.1.1 連續梁體混凝土冬施澆筑，應嚴格控制混凝土受凍臨界強度?；炷翍捎闷贩N穩定、不低于42.5級的低堿硅酸鹽水泥或低堿普通硅酸鹽水泥拌制，混凝土膠凝材料總量不應超過500kg/m3，水膠比不應大于0.35，并摻加防凍劑。

3.1.2 拌制摻外加劑的混凝土時，如外加劑為粉劑，可按要求摻量直接撒在水泥上面和水泥同時投入；如外加劑為液體，使用時應先配制成規定濃度溶液，然后根據使用要求，用規定濃度溶液配制成施工溶液，各溶液要分別置于有明顯標志的容器中，不得混淆，每班使用的外加劑溶液應一次配成。為避免防凍劑中氯鹽及堿含量對鋼筋的腐蝕侵害，要選用無氯、低堿或無堿的防凍劑。嚴格控制混凝土水膠比，由骨料帶入的水分及外加劑溶液中的水分均應從拌合水中扣除。

3.1.3 混凝土攪拌前需提前進行熱工計算，對水、砂進行加熱，提出確?；炷脸鰴C溫度不得低于20℃，入模溫度不得低于10℃。拌制混凝土用的骨料必須清潔，不得含有冰雪和凍塊，以及易凍裂的物質。攪拌摻有外加劑的混凝土時，攪拌時間應取常溫攪拌時間的1.5倍。

3.1.4 對原材料的加熱，主要是對水進行加熱比較方便，水溫不得超過80℃。攪拌時水泥不得與60℃以上的熱水直接接觸。冬期施工要確保骨料溫度，冬期施工一般以加熱水為主，當加熱水滿足不了要求時，再對骨料進行加熱。

3.1.5 使用混凝土外加劑時，充分考慮“堿集料反應（AAR）”對梁體耐久性的影響，采取各種措施降低混凝土的含堿量，達到有關技術規程要求。

3.2 梁體混凝土的運輸、澆筑、養護及試驗

3.2.1 梁體混凝土運輸車輛要有保溫措施。在混凝土裝運前，先用熱水對罐體內部進行預熱，在-20℃以上環境中，運輸車的攪拌筒外包防寒棉被；在-20℃以下環境中，車體四周安裝折疊式掛膠帆布，混凝土澆筑時該裝置折疊到攪拌筒前端。運輸過程中，要盡量減少運輸時間和周轉次數，避免熱量損失過多。

3.2.2 梁體混凝土澆筑前先清除梁體鋼筋和模板上的冰雪，澆筑后要及時進行覆蓋。根據外界氣溫變化采用綜合蓄熱法與暖棚法。采用綜合蓄熱法進行混凝土的養護，即在混凝土中摻加合理的防凍劑，利用原材料加熱及水泥的水化熱的熱量，通過適當保溫，延緩混凝土冷卻，使混凝土溫度降到設計規定溫度前達到預期要求強度。當溫度降至超過-10℃以上時，蓄熱法滿足不了要求時，采用暖棚法施工。由于連續梁梁體面積過大，如何保證暖棚內升降溫成為施工中的重難點。當暖棚法保溫時，供熱系統采用以蒸汽鍋爐為主，熱風炮及熱風爐為輔的供熱設施。在氣溫急劇下降時，采取在梁底增加炭火盆的方式，使其棚內最低溫度不低于+50℃，保持在一周以上時間，使其混凝土的強度達到受凍臨界強度。連續梁采用暖棚保溫，暖棚構造為腳手架搭設兩側骨架，在梁頂部設置人字形鋼腳手支架，在骨架四周采用兩層土工布中間夾一層棉氈進行保溫。

3.2.3 梁體混凝土澆筑后覆蓋保溫，對邊棱、角部的保溫，是個薄弱環節，覆蓋時應增大到部位的2～3倍，且要多覆蓋一層，混凝土養護期間應防風、保濕。

3.2.4 拆模時梁體混凝土強度不得低于混凝土受凍臨界強度，拆模后混凝土表面及時覆蓋，使其緩慢冷卻，混凝土受凍時其臨界強度不低于設計強度標準值的30%摻用防凍劑的混凝土。拆模時，梁體混凝土芯部與表面、表面與環境溫差均不宜大于15℃；當環境溫度低于0℃，應待表面混凝土冷卻至5℃以下方可拆除模板。

3.2.5 連續梁冬期施工混凝土試件的留置除應符合《鐵路工程結構混凝土強度檢測規程》（TB10426）要求外，尚應增加不少于4組與結構同條件養護的試塊，分別用于檢驗受凍前的混凝土強度、張拉前混凝土強度和轉入常溫養護28天、56天的強度。

3.3 連續梁混凝土冬施測溫要求

3.3.1 冬期施工測溫準備工作。項目部指派專人負責測溫工作，并于開始測溫之前，對測溫人員進行培訓，合格后方可上崗。

3.3.2 冬施測溫要求。①綜合蓄熱法養護的混凝土，從混凝土入模開始至混凝土達到受凍臨界強度，或混凝土溫度降到0℃或設計溫度以前，應至少每隔6h測量一次。②摻防凍劑的混凝土在強度未達到4.0N/mm2以前每2h測定一次，以后每6h測定一次。③室外溫度及環境溫度同混凝土養護溫度測定次數，但不少于4次/天，此外還需測最高、最低溫度。暖棚法養護溫度測定，每2小時測一次棚內外溫度。④混凝土出機溫度、澆筑溫度、入模溫度每一工作班至少4次測溫。

3.3.3 冬施測溫方法?；炷翜y溫時按測孔編號順序進行，測溫孔要有明顯的標記，并要妥善保護測溫孔洞和預留管。測溫時溫度計插入孔中不少于5分鐘，讀數時應先用手捏住刻度位置，然后迅速讀數，作好記錄。測溫后應立即將測溫孔塞緊，并蓋好保溫材料。

3.3.4 測溫孔的設置。測溫人員按照交底和測溫孔布置圖規定的位置或編號順序，隨混凝土澆筑設置測溫孔。現澆混凝土梁的測溫孔，應垂直插入留置。梁側孔每3m長設置1個，且每跨至少設2個，孔深宜為100mm至150mm。

4 連續梁混凝土冬期施工質量控制重點

4.1 控制好原材料的加熱溫度。冬期施工對混凝土原材料的加熱是保證混凝土早期強度增長的重要因素，在施工過程中要確定原材料的加熱溫度，作好加熱措施，定時進行溫度測量，保證加熱溫度達到要求。

4.2 控制好混凝土的入模溫度。施工中作好混凝土澆筑入模溫度，一般不應低于10℃，溫度過低則容易造成新澆混凝土冷卻過快，使混凝土在很短時間內降至冰點而影響混凝土早期強度增長。

4.3 作好試塊的留置工作。

4.4 加強成品的養護。冬期混凝土的養護管理是保證混凝土質量的重要措施，新澆筑的混凝土，一是作好覆蓋保溫工作，并經常檢查，二是作好混凝土的測溫工作，隨時掌握混凝土的內部溫度，保證混凝土在初凝期不受凍。

結語

實踐證明，當環境溫度降到5℃時，連續箱梁采用適當的施工方法，嚴抓現場各個施工環節，嚴格落實各項冬季施工措施，對混凝土的澆筑和養護嚴格控制，加強冬期施工混凝土的防凍和測溫工作，可以保證混凝土的工程質量，大大縮短連續箱梁施工周期，從而保證了施工進度。

[1]鐵建設[2010]241號.鐵路混凝土工程施工技術指南[S].

[2]朱定法.漳衛運河大橋現澆連續箱梁混凝土冬季施工[J].橋梁建設，2000(02)，42-43.

[3]劉小燕，章龍，張峰，等.箱梁大體積混凝土冬季施工水化熱效應研究[J].湖南理工學院學報（自然科學版），2012(1)，65-70.