混凝土冬季施工保溫措施研究

馬麗佳

(南京航空航天大學基建處，江蘇南京 210018)

1 工程概況

本橋梁工程為4×30 m及5×30 m單箱雙室等截面預應力混凝土連續箱梁，支架現澆施工，頂板寬17.5 m，底板寬12.5 m，直腹板，懸臂長2.5 m，梁高2 m。箱梁橋面設置1.5%的單向橫坡，橫坡采用箱梁橫向斜向布置形成;頂底板與路面橫坡相同，腹板鉛直設置。橋梁上部采用預應力結構，設有縱橫向預應力，縱橫向預應力采用鋼絞線。縱向預應力布置在頂、底板及腹板內;橫向預應力布置在支墩橫梁內。

根據《公路橋涵施工規范》要求，如連續5 d的日平均氣溫穩定在5℃以下即進入冬季施工。根據項目的進度目標，本次現澆連續梁的混凝土澆筑、預應力張拉及注漿工作工期為30 d。

2 混凝土澆筑時的保溫措施

2.1 混凝土出盤溫度及入模溫度控制

主要材料和工藝的保溫措施如下：原材料砂、碎石采用暖篷布覆蓋，防止降雪結冰、結塊，拌和前采用蒸汽預熱;拌和用水采用蒸汽鍋爐把蒸汽通入水池底進行加熱，水池頂加設蓋子保溫;拌和站主機搭設暖棚，鍋爐暖氣通過管道通入暖棚內，利用供熱管道給暖棚內加溫，便于工人操作;拌和站安裝一臺1 m3的蒸汽鍋爐，用于拌和用水的加熱，砂、水泥、碎石的加溫，拌合機暖棚的加溫，保證操作人員的工作環境溫度和拌和料出機溫度在14℃以上;混凝土運輸車罐身采用保溫棉被包裹保溫，同時加強車輛的保養和便道的維修，確保車輛正常使用和便道暢通，保證混凝土的入模溫度不低于8℃。

2.2 澆筑前準備

1)施工準備。箱梁暖棚采用棉篷布覆蓋。澆筑前，根據橋梁尺寸及高程，將4 m寬棉篷布掛在橋梁兩側，上方固定在防撞墻鋼筋上、下端垂到地面。為保證密封性，篷布搭接寬度為30 cm，連接處用鐵線綁扎，底部用枕木壓實。橋面篷布先與側面篷布連接好后堆放于橋面兩側。箱梁澆筑前，在橋面上用Ф16鋼筋按橫向3.5 m間距焊支架，上方鋪60 mm×90 mm木方，供頂板篷布鋪設。澆筑前，將熱風幕接通電源調試好后，沿梁內四周均勻設置，焦碳爐置于梁底地面每跨跨中。為防備養生期間臨時停電，線路兩側各備用一臺發電機以防突發情況。2)熱工計算。為保證棚內溫度在+5℃以上，熱風幕采用RMWIL-S/B-1×l5/5型，每臺供熱量76.2千卡小時，風量5 200 m3/h，熱風幕沿梁內四周均勻設置。暖棚內空間體積：V=150×20×9=27 000(體積熱指標采用0.6 W/(m·℃·h))。外界溫度為－15℃以上時，需要熱風幕臺數：27 000×［10－(－15)］×0.6=405 000 W/h。405 000/ 76.2×1.163×1 000=5臺。考慮換氣及進料口，進人口，接縫口的冷風滲透：實際使用5×2=10臺。根據工程實際情況增加3臺熱風幕來確保暖棚內溫度，所以共計使用熱風幕數量為13臺，暖棚內均勻布置。

3 混凝土施工技術保溫措施

3.1 混凝土攪拌過程保溫措施

1)在混凝土攪拌過程中，攪拌站主機采用棉篷布對石料進行覆蓋，避免石料結冰;搭設沙子保溫暖棚，底板通蒸汽管道，混凝土拌和前對沙子進行預熱處理。2)攪拌站蓄水池用保溫材料覆蓋并密封，熱水采用熱水鍋爐直接加熱，加熱溫度控制在60℃以內(環境溫度－5℃以上時)，當環境溫度低于－10℃，將水加熱到70℃，此時混凝土攪拌時應將水和砂石料攪拌均勻后方可投入水泥，避免水泥和熱水直接接觸。3)為確保冬季施工混凝土的和易性和流動性，混凝土攪拌時間應不小于2.5 min，且不宜大于3 min。4)在混凝土中加入早強劑，以確保混凝土的強度及彈性模量盡快達到設計要求以便進行預應力張拉。

3.2 混凝土運輸過程保溫措施

混凝土運輸采用攪拌運輸車運送，采用泵車進行混凝土的灌注，為減小混凝土運輸過程溫度損失，采取如下措施：

1)加強調度協調，避免運輸車在施工現場等待時間過長。2)混凝土輸送泵車要有備用車輛，一旦發生故障，無法現場排除時可啟用備用泵車，保證連續梁混凝土施工。

3.3 混凝土養生過程保溫措施

混凝土澆筑完成后，及時修整、抹平混凝土裸露面，在混凝土頂面鋪一層塑料薄膜，然后在梁頂覆蓋棉篷布來保濕、保溫，自然養護不得少于14 d。當混凝土強度大于100%設計強度后，方可停止供熱保暖，但大棚內降溫應滿足《冬季施工規范》的要求，降溫速度每小時不大于5℃。拆模時，環境溫度與梁體的溫度差應小于15℃。

3.4 混凝土的溫度測試

混凝土冬季施工過程中，由試驗室(負責攪拌站、混凝土)和質檢工程師(負責梁體溫度控制)按時測量水、骨料，混凝土出罐、入模測量四周的溫度以及混凝土溫度變化情況，尤其注意混凝土養生期的溫度觀測：

1)測溫儀器：外界氣溫和棚內氣溫、混凝土出罐、入模溫度、箱梁內各觀測點溫度用玻棒溫度計測試。2)棚內溫度以四周最不利點觀測為主。其余觀測點沿梁體均勻布置。3)觀測點設置：在澆筑后的混凝土上設測溫孔，引橋每跨箱梁設7個測溫點，分別設在腹板、底板及頂板。測溫孔現場布置完后需進行編號，測溫記錄表上要有測溫孔布置圖。4)觀測時間：大氣溫度及棚內溫度分別在每日0點，6點，12點，18點觀測4次。

4 結論和建議

冬季預應力混凝土施工關鍵在于保溫措施的布置，既要滿足混凝土質量要求，又要節約能源減少不必要的浪費。一般冬季施工保溫措施分為兩個部分，一為覆蓋保溫，二為熱源選擇。對于熱源的選擇是施工關鍵，不同項目應根據現場情況及能源供應狀況具體進行配置。

［1］ JTJ 041-2000，公路橋涵施工規范［S］.

［2］ GB 50189-2005，公共建筑節能設計標準［S］.