冬期施工橋梁下部結構混凝土質量控制要點研究

吳昊 劉帥 夏雨

摘 要 結合山東地區冬季氣候特點，對橋梁下部結構物采取保溫蓄熱措施，探討混凝土施工質量控制的技術要點，確保冬期施工中混凝土早期不受凍、強度正常發展，可為其他類似工程的冬期施工提供借鑒。

關鍵詞 冬期施工;混凝土;質量控制

引言

冬期施工天氣寒冷，升溫取暖易引發安全事故，一旦防寒保溫稍有疏漏就會產生混凝土受凍、結構疏松、強度不達標等工程問題;同時，風、雪天氣較多，施工條件及環境惡劣，是工程質量事故的多發季節，而且質量事故具有隱蔽性和滯后性，即工程是冬天干的，大多質量問題、隱患在春季才開始暴露出來，因而給事故處理帶來很大的難度，輕者進行修補，不僅給工程帶來損失，而且影響工程的使用壽命[1]。

根據山東青島地區往年氣溫資料，各月溫度變化呈正態分布型，1、2月份最低;最冷月份為1月份，平均氣溫為-1.0℃，歷年極端最低氣溫-16.9℃（1931年1月）。冬期施工天數較短，氣溫相對不是很低。為確保冬期施工中混凝土早期不受凍、強度正常發展，同時，盡可能實現施工作業安全與節能減排的目標。針對墩柱等下部結構物的工程特點，通過蓄熱保溫模板改造，有效控制混凝土澆筑與水化過程中的熱量損失，從而保證混凝土強度的正常發展。

1模板保溫措施

墩柱具有表面系數小，早期強度要求不高、水化熱利用率高等特點，其保溫主要采用蓄熱法。為充分利用混凝土的水化熱，在鋼模板肋槽內粘貼5～10厘米（依據肋高）保溫板（苯板或擠塑板），外包白鐵皮的方式對鋼模板進行保溫改造。具體措施為：在進入冬季施工前，按照鋼模板的肋槽尺寸，對保溫板進行切割、粘貼，其外包裹白鐵皮，可用鋼筋將其固定于鋼模板上，并用聚氨酯發泡劑填充白鐵皮邊緣與模板的空隙處。此外，需預留出合模安裝的位置[2]。

2混凝土質量控制要點

2.1 混凝土原材料控制

膠凝材料：對于大體積結構物，在良好保溫的前提下，可采用單摻或雙摻礦物摻和料的措施可調整混凝土配合比。但對于尺寸較小的結構物或實現較高的早期強度，應該降低粉煤灰摻量、適當提高水泥用量。

砂石料：混凝土原材料中水的比熱容最大，一般是其他固體材料的4～5倍，因此要做好冬期施工混凝土砂石料的儲備工作，砂需提前控水，防止上凍夾帶冰屑。可全部存放于攪拌站封閉的料倉內保溫，如果溫度低于-10℃需覆蓋篷布保溫或采取其他保溫措施[3]。

減水劑：氣溫較低時混凝土強度發展較慢，因此減水劑應取消或減少緩凝組分。若無必要（水膠比極低）可選用減水率低的減水劑，避免滯后泌水、引氣過量等問題。

2.2 混凝土拌制及運輸

當環境溫度過低，不能滿足混凝土制備要求時，可采用熱水拌制的方式，從而提升砼拌制初始溫度。實際水溫應根據實測現場骨料溫度及環境溫度進行熱工計算，水加熱溫度不宜高于60℃。對蓄水池采取保溫措施，在鍋爐中循環加熱。采用加熱水溫拌制混凝土時投料順序如下：先將水和砂石拌勻，再加水泥、粉煤灰和外加劑，以免水泥與熱水直接接觸，施工中保證不讓水泥直接受熱，并比常溫攪拌時間適當延遲30s～60s，混凝土拌合物的出機溫度不宜低于10℃。混凝土采用罐車運輸，多裝快運，少停留，少倒運。混凝土罐車可采用保溫油布包裹，攪拌罐轉速盡可能的慢些，最大限度地減少運輸過程熱損失[4]。

2.3 混凝土澆筑

混凝土澆筑應盡量安排在白天且氣溫較高時段進行，混凝土入模溫度不低于5℃。在澆筑前，應清除模板和鋼筋上的冰雪和污垢，并使用暖風機在模板內部加熱鋼筋和鋼模板，使模板內保持正溫。待混凝土澆筑完成后，墩柱頂口及蓋梁、柱系梁頂面覆蓋保溫。保溫措施：首先在表面覆蓋一層塑料布薄膜，再覆蓋兩層棉被，最后再用篷布進行覆蓋、包裹嚴密，減少內部溫度損失。

2.4 模板拆除及混凝土養生

混凝土澆筑完成后，可根據結構物的實測溫度數據以及同條件養護試件的強度，確定適宜的拆模及保溫蓄熱時間。拆模時，混凝土內部最高溫度與環境溫差不應超過20℃。拆除模板后，立即對墩身、頂部進行包裹養護，采用塑料薄膜將墩柱圍裹，搭接不少于20cm，再采用兩層再生棉包裹綁扎，最后外面套塑料布或篷布包裹綁扎嚴密[5]。

3結束語

冬季作為全年溫度最低季節，施工作業及各材料性能受溫度影響較大，質量事故發生率較高，負溫環境下混凝土強度發展慢、易受凍害。橋梁下部結構物冬期施工的重點控制在于混凝土入模溫度、模板溫度、拆模過程引起的升降溫速率以及頂面的防風保溫等。通過對冬期施工混凝土質量控制要點分析，并提出保溫模板改造的施工工藝措施，對保證冬期混凝土強度發展、提高橋梁建設質量具有重要意義。

參考文獻

[1] 韓鋒.高寒地區負溫高性能混凝土溫控與防裂技術[J].建筑技術，2013（11）：1011.

[2] 陳浩，黃爽，潘春龍，等.嚴寒地區負溫條件下超大底板混凝土施工技術[J].施工技術，2016（23）：14.

[3] 陳誠，鄭鵬程，陳紹龍，等.針對嚴寒地區負溫環境中混凝土施工技術研究[J].施工技術，2017（46）：531.

[4] 王丕祥，李吉興.冬季施工條件下混凝土性能試驗分析[J].山西建筑，2015（32）：100.

[5] 公路橋涵施工技術規范：JTG/T3650-2020[S].北京：人民交通出版社，2020.