預應力混凝土空心板冬季施工質量控制

解優品，王洛凱

（山東臨沂水利工程總公司，山東臨沂 276000）

預應力混凝土空心板冬季施工質量控制

解優品，王洛凱

（山東臨沂水利工程總公司，山東臨沂 276000）

本文根據工程實例及實際工作經驗，對冬季施工中影響混凝土質量的原材料、拌和、運輸和澆筑、入模溫度控制、覆蓋保溫及蒸汽養生等環節進行有效的控制，取得了良好的效果。

后張法；預應力空心板；冬季施工；質量控制

預制混凝土空心板冬季施工時氣溫較低，混凝土強度上升較慢，影響后續張拉、封端等工序的施工，且在氣溫較低時容易受凍，影響混凝土強度。為使橋板能夠快凝、早強、避免混凝土在低溫下受凍，并加快后續工序的施工，縮短底模及模板的周轉周期，本工程采用蒸汽養護法進行養護，蒸汽養護是保證混凝土橋板冬季施工質量的重要措施。另外，為保證混凝土澆筑質量，還需要從原材料、混凝土的拌和、運輸和澆筑、入模溫度控制、覆蓋保溫等方面進行嚴格控制。

1 工程概況

沂河河灣水源工程擬建閘址位于汶泗公路橋上游1.6 km處，沂河中泓樁號為97+000。交通橋主要技術指標：設計荷載公路Ⅱ級；橋面寬度10 m+2×0.5 m；預制板長13.56 m；預制板高0.7 m；設計安全等級二級；環境類別Ⅰ類。需預制空心板688塊，工程量較大，且施工任務重、工期緊，需要在冬季施工。

2 原材料控制和施工配合比確定

2.1 選擇混凝土原材料

1）水泥：交通橋預制空心板設計混凝土強度等級為C50，封端混凝土設計強度等級為C40，所以選擇使用P·O52.5R水泥。

2）粗集料：采用5～20 mm粒徑石子，最大粒徑不超過20 mm。

3）細骨料：選擇含泥量在3%以下無雜質的天然中砂。

4）外加劑：UEA系列高性能減水劑，摻加－15℃水泥防凍劑。

5）拌和用水：采用飲用水，加熱至50℃左右。

2.2 施工配合比的確定

1）因需要在冬季施工，所以水灰比要滿足寒冷地區耐久性的要求。混凝土澆筑采用龍門吊吊料斗入倉的澆筑形式，因此，在滿足混凝土具有良好和易性的條件下，盡量減小混凝土坍落度，混凝土坍落度控制在120～140 mm。

2）施工前，要根據現場原材料及試驗中心出具的配合比進行調整，經檢測符合設計要求和監理工程師審批后，最終確定施工配合比。

3 混凝土的拌和、運輸和澆筑

1）冬季混凝土拌和要制定合理的投料順序。合理的投料順序能夠使混凝土獲得良好的和易性，并能使拌和物拌制均勻，有利于后期強度的增長。投料順序為先投入骨料，干拌均勻后再投入溫水拌和，最后投入外加劑和水泥，從而避免了水泥出現假凝現象。

2）延長混凝土拌和時間。冬季混凝土攪拌時間要比常溫時延長50%，并符合有關規定。

3）保證混凝土的出機和入倉溫度。冬季施工混凝土加入溫水拌和，確保混凝土的出機溫度不低于20℃，入倉溫度不低于10℃。混凝土拌制好后，采用混凝土罐車及時運至澆筑地點，混凝土罐車覆蓋保溫棉，防止出現混凝土熱量散失、表面凍結、坍落度變化等現象。

4）縮短混凝土澆筑時間。為保證混凝土澆筑的連續性，混凝土拌和遵循“少拌勤拌”的原則。一塊橋板的混凝土方量約為7 m3，如果一次性將7 m3混凝土運至施工現場，澆筑完鋪底混凝土后，安裝氣囊的過程將使混凝土擱置約15～20 min，混凝土不能連續澆筑。為解決這個問題，采取了少拌勤拌的方法，先將鋪底的2 m3混凝土運至工地澆筑完，再利用安裝氣囊的時間拌制剩余的5 m3混凝土，氣囊安裝完成后立即進行剩余混凝土的澆筑，確保了混凝土澆筑的連續性。

4 空心板的養護

1）混凝土澆筑后及時對混凝土表面進行保溫覆蓋，澆筑成型后，立即覆蓋一層黑色塑料薄膜，然后再覆蓋一層土工膜，并做好保溫記錄。

2）蒸汽養護。蒸汽養護必須對混凝土各個溫度變化的階段進行控制，才能保證混凝土的質量。蒸汽養護分為靜停階段、升溫階段、恒溫階段和降溫階段。

空心板覆蓋后，由于水泥的水化熱作用釋放出的熱量通過篷罩的方式蓄保起來，篷罩內的熱量能使混凝土加速凝固，避免低溫時凍結。當覆蓋保溫靜置3～6 h，混凝土已終凝并達到一定的初期強度后再開始通入蒸汽養護（如果澆筑混凝土時氣溫較低，可將蒸汽閥門適度開啟，通入少量的蒸汽，防止橋板受凍）。如果過早的通入大量蒸汽，混凝土會急劇升溫、體積膨脹使表層產生拉應力，從而產生裂縫。該階段為靜停階段。

當靜置3～6 h后，再逐漸增大送汽量，使溫度逐漸上升，升溫速度不大于10℃/h，防止升溫過快。每隔30 min測量一次篷罩內的溫度，如果升溫過快，可以減小閥門控制蒸汽量，從而調節升溫速度。通入蒸汽前要檢查通汽管道，防止蒸汽直接作用在混凝土表面，使混凝土表面急劇凝固而產生裂紋。逐漸升溫使棚內溫度至50℃～60℃，并保持95%～100%的濕度。因混凝土入模溫度為10～15℃，所以蒸養最高溫控制在60℃，滿足規范“混凝土澆筑體在入模溫度基礎溫升值不宜大于50℃”的要求。該階段為升溫階段。

升溫至棚內溫度達到50℃以上后要調整送汽量，使棚內溫度穩定在50℃～55℃，并保持95%～100%的濕度。恒溫時間根據預制橋板脫模強度、配合比情況、環境溫度等確定。本工程恒溫時間確定為不少于1 d。該階段為恒溫階段。

當恒溫1 d以后，要逐漸減小送汽量，降溫時，速度不能太快，降溫速度控制在5℃/h～10℃/h，直至使棚內溫度與外界溫度差不大于15℃為止。該階段為降溫階段。

四個階段蒸養時間總共為48 h，蒸養過程必須嚴格控制溫度的變化，防止因溫度升高過快使橋板產生裂縫。

5 空心板的強度檢測結果

經過蒸汽養護后，將11組相同條件養護的混凝土試塊和11組標準條件養護的混凝土試塊送試驗檢測單位對7 d抗壓強度進行檢驗，發現蒸汽養護后混凝土強度有大幅度的增長，蒸養2 d并達到7 d齡期的混凝土試塊強度大大超過標準條件養護7 d的混凝土試塊強度。具體試驗結果詳見表1。

經過蒸汽養護，較快地提高了混凝土的強度，既避免了混凝土受凍，又加快了后續工序的施工速度，取得了良好的效果。

表1 混凝土試塊強度對比表MPa

6 結語

預應力空心橋板冬季施工時氣溫較低，強度上升緩慢，且在低溫下容易受凍，要保證橋板的質量和施工工期，就必須采取混凝土冬季施工措施。其中，后期蒸汽養護非常關鍵，控制蒸汽養護的4個溫控階段尤為重要。只有從影響質量和工期的各個環節制定合理的控制措施，才能保證在冬季低溫條件下橋板的施工質量能滿足設計及規范要求。

（責任編輯 遲明春）

TU755.8

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1009-6159（2017）-08-0017-02

2017-01-11

解優品（1984—），男，工程師