試論道路橋梁冬季施工中混凝土澆筑的施工技術

張 強

（涇川縣交通建設工程質量監督站 744300 ）

0 前言

道路橋梁項目通常伴隨著大量的混凝土澆筑施工。由于冬季施工條件惡劣，混凝土澆筑施工的質量通常是整個項目的關鍵。道路橋梁冬季施工中混凝土澆筑的施工易受低溫影響，因此會出現混凝土硬化速率降低和強度降低的問題。為了提高道路橋梁冬季混凝土澆筑施工質量，有必要在施工過程中采取相關措施進行控制。

1 道路橋梁冬季施工對混凝土強度的影響

首先，有必要研究混凝土結構的強度和承載特性。由于冬季溫度低，混凝土會凍結并結晶，因此強度會降低，抗壓性能也會大大降低，這種情況會導致混凝土結構疏散和破壞，引起松動和脫落等問題。主要原因是凝結后出現凍結問題，內部結構中的水分會因凍結而結晶，導致水化反應無法完全進行，因此各種混凝土指標的性能將降低。混凝土的內部應力會圍繞結構中心的聚集將導致中心出現空隙、裂縫以及脫落等問題。從而影響混凝土的整體結構強度。此外，冬季施工不僅會影響混凝土本身的性能，而且也會影響到施工技術本身的應用，導致施工過程中出現多種不利因素，這些不利因素可能會對混凝土覺得性能指標造成較大的影響。尤其是施工人員的操作也可能出出現一些困難和影響，最終影響整體結構質量。

2 道路橋梁冬季施工中混凝土澆筑的主要影響因素

由于混凝土澆筑施工中易受溫度的影響，因此在進行施工時應始終注意溫度變化。混凝土施工中水化后，混凝土的強度將不斷增加，但如果水溫達不到標準要求，混凝土的水化反應就會降低甚至停止，會造成混凝土結構強度不足，如果混凝土的強度不符合既定標準，那么道路橋梁的質量就難以滿足實際要求。冬季施工的最大問題是環境溫度較低，因此在混凝土澆筑施工時溫度無法達到要求，則會導致混凝土澆筑施工質量達不到相關要求。此外，如果冬季施工時無法合理控制溫度，春季春融后就會顯現出較大的質量問題。需要注意的是，冬季施工時既要控制混凝土澆筑施工過程中的溫度，而且還要控制混凝土中水分的流失。尤其是冬季施工現場的風太大，容易在混凝土施工中流失水分。此外，冬季施工的晝夜溫差較大，在施工時也要注意。

3 道路橋梁冬季施工的前期準備

3.1 數據收集

道路橋梁冬季施工的前期收集詳細的工程數據可以有效提冬季施工的質量。因此，在施工前建設單位需要事先仔細收集數據，例如:有關橋梁施工現場冬季溫度變化的信息，尤其是有關風雪、最低溫度、冬季持續時間和其他氣候條件的信息。相關規定指出當室外溫度連續5 天地域低于5°C 時，則需要制定道路橋梁冬季施工計劃。工程部門應提前準備好冬季施工工作，并準備冬季施工所需的材料或設備。另外，即使是冬季施工，也要時刻注意天氣變化，及時調整施工方法，以保證路橋施工的效率。

3.2 準備文件

道路橋梁冬季施工的前期準備中，技術文件的準備尤為重要。道路橋梁冬季施工條件尤為惡劣，因此施工難度也特別高。這就需要在準備技術文件時針對實際情況制定完善的施工方案，采用合適的施工技術以完成道路橋梁的施工工作。準備文件的科學性和客觀性可以有效保證工程人員合理施工，其中施工組織設計與施工計劃兩個項目尤為關鍵。其設計到技術、工藝、進度、安全以及質量控制的各個方面，是具體施工的主要依據。

3.3 質量審核

道路橋梁冬季施工的前期準備中的質量審核側重于材料的質量。市場經濟的發展促進了市場競爭，一定程度上降低了材料成本，但同時也導致許多假冒和不合格建筑材料的銷售，對項目質量構成了巨大的潛在威脅。在冬季施工時，通常將添加劑添加到用于道路橋梁建設的混凝土中。同時，不同添加劑的量也會隨溫度而變化從而影響混凝土的特性。如果工程部門不檢查進料的質量，則會濫用假冒或不合格的原材料，不僅會導致工程質量差，而且容易造成施工事故。這就要求管理部門根據實際情況制定一套完整的質量審核體系，根據實際情況實施各項體系內容，并及時采取措施解決避免的施工問題。

4 道路橋梁冬季施工中混凝土澆筑的施工技術

4.1 加強建筑材料的選擇

在施工過程中，有必要對所選的各種材料充分了解其特性和質量。特別是在冬天，對原材料各種參數的要求非常高，高質量的材料可以有效避免低溫帶來的影響。混凝土是一種相對特殊的拌和材料，是由多種類型的材料拌和而成，其中水泥是最重要的成分。選擇水泥時，要注意其防凍性能以避免凍結。然后要選擇更合理的水泥型號與規格，使用時，必須檢查混凝土的狀況，并使用水化反應試驗來確定水泥的質量，以滿足冬季施工的需要。應該注意的是，由于冬季的低溫影響，水泥更容易凍結和結晶，因此一定要加強材料的質量控制[2]。

4.2 澆筑前的施工工藝

根據混凝土澆筑的具體條件，必須在施工階段根據氣候變化情況以及環境條件，選擇合適的施工工藝進行混凝土的澆筑施工。首先，冬季施工時必須根據管理程序和建筑要求準備材料。在運輸混凝土期間，溫度會影響材料甚至降低其性能。因此，必須做好材料保護工作。有必要充分了解混凝土生產和運輸過程的要求。在此過程中，必須盡早確定路線和最佳運輸時間，并選擇好運輸方式。由于在道路橋梁工程中，混凝土澆筑施工環境的質量直接影響到整體工程質量，因此施工時重要的是要知道如何正確處理材料，常用的方法包括蒸汽和電加熱以進行預處理。蒸汽加熱器主要用于在溫度下降后添加蒸汽鍋爐，溫度下降時將打開蒸汽加熱器。進行溫度的初步控制需要在管壁上開孔并用溫度計進行檢查以達到最佳溫度。

4.3 優化配合比

首先，在制定配合比時，最好使用硅酸鹽水泥。硅酸鹽水泥具有凝固速度快，硬化迅速的特點，且其早期強度較高，具有較高的水熱比以及抗凍性較強，應用于冬季施工時可以較好的保證混凝土結構的工程質量。第二，要適當降低水灰比，水泥水化的水消耗為其自身重量的20%至30%，因此在混凝土配合過程中中，水消耗要高于水泥水化的水消耗量。而沒有水化消耗的水分會以游離水的狀態存在于混凝土結構中。如果游離水的含量較高，而澆筑的混凝土又沒有做好保溫時，就會導致水分凍結。由于水凍結成冰，體積會變大，因此會在混凝土內部產生較大的內應力。這種情況下，游離水的含量越高，凍結后體積變化也就越大，而內應力就越強，當混凝土內應力高于其抗拉強度時，則會導致內部結構裂化。而且，當溫度上升時冰會融化成自由水，自由水水會通過裂縫向混凝土中滲透。當溫度再次下降時，會再次凍結并膨脹，不斷循環將導致混凝土內部的裂紋增長和加劇，最終導致混凝土的永久損壞。因此，在計算拌和成分的比例時，需要減少混凝土的耗水量并降低水灰比。第三，也可以通過配合過程中添加防凍劑的方式提高混凝土的澆筑質量。添加防凍劑后，混凝土可以在低溫下正常固化，經過合理的養護后可以達到設計性能。并且，防凍劑可以有效改變混凝土中游離水的存在形式，在拌和過程中降低水消耗量，可以使混凝土在低溫時使水泥可以繼續水化。由于拌和混凝土時減少了的耗水量，因此即便在低溫下結冰后，并的體積也較小，且分布較為分析，有效降低了結冰后的內應力，從而減少對混凝土的破壞。根據工作溫度的要求，防凍劑可分為-5°C，-10°C 和-15°C多種應用類型，在制定配合比時，應根據現場氣象數據選擇合適的型號以確保選擇防凍劑可以滿足使用要求。

4.4 混凝土拌和

在進行混凝土拌和前，可以先使用熱水預熱攪拌機，以保證攪拌機的溫度處于較高的溫度狀態下。此外，在攪拌過程中，冬季混凝土攪拌應比常溫時時間增加20-25%。當拌和水的加熱溫度高于60°C 時，要先停止加熱。在攪拌的同時，將骨料與水拌和30 秒，然后添加水泥。

4.5 混凝土澆筑施工控制

冬季進行混凝土澆筑施工時不能直接開始，要先對鋼筋和模板進行預熱處理。而且在澆筑過程中也應控制好施工溫度，在施工過程中應盡可能連續澆筑。還應注意，在初凝之前，不能忽略對頂部混凝土的保溫措施，必須根據施工現場的具體條件選擇適當的冷卻水以控制溫度。在冬季混凝土施工中，為確保澆筑的質量和進度，可以按從低到同時使用多種設備進行澆筑。此外，冬季施工時振搗是所有混凝土澆筑工作中最重要的步驟。為了確保振搗質量，可以在每個工作面上放置一個振搗棒以進行連續操作。

4.6 養護控制

冬季混凝土施工后的養護通常在正溫下進行，是指在混凝土澆筑一定時間后，溫度均高于0℃。待澆筑后混凝土具有一定的抗凍性后，再在環境溫度下養護混凝土，此技術稱為正溫養護。一些常見的正溫養護方法包括暖棚法、儲熱法和電熱方法。除正正溫養護，還有負溫養護方法，是指加熱混凝土原材料以使混凝土溫度保持在5°C 以上。拌和混凝土時添加防凍劑。通常情況下，當外面溫度低于負8°C 進行負溫養護時，必須注意其溫度降至0°C 以下。負溫養護的操作簡單，且成本較低，但缺點是強度緩慢增加，并且外部溫度有一定限制。負溫養護不適用于負16°C 以下的日平均溫度。也可以在混凝土結構中添加防凍劑，雖然將降低混凝土的強度，但會增加其耐久性。

5 結束語

道路橋梁施工相對復雜，需要大量施工時間和工作量。冬季施工時由于低溫影響將對混凝土澆筑的性能和質量造成危害。因此，在冬天施工時要高度重視混凝土材料的施工要求和條件，選擇合理的拌和控制措施，澆筑措施和養護措施，以解決低溫影響問題，并采用有效的保溫技術來確保道路橋梁的施工質量。