冬季橋梁施工中混凝土質(zhì)量控制要點(diǎn)分析

楊偉峰

0 引言

在橋梁工程施工中，需要大量的混凝土，為橋梁整體結(jié)構(gòu)運(yùn)載力提供保障。要想確保整體施工質(zhì)量就應(yīng)該通過(guò)混凝土質(zhì)量控制，提升橋梁工程整體結(jié)構(gòu)的承載能力，橋梁工程整體的施工質(zhì)量與建設(shè)過(guò)程中混凝土的質(zhì)量控制是密切相關(guān)的。隨著橋梁建設(shè)施工項(xiàng)目不斷增加，施工中遇到的問(wèn)題也在日益增多。尤其是在冬季橋梁施工中，很多施工材料與溫度之間聯(lián)系密切。冬季氣候寒冷，對(duì)于混凝土的性能是較為嚴(yán)峻的考驗(yàn)[1]。在混凝土澆筑過(guò)程中，氣溫低容易使混凝土強(qiáng)度降低，出現(xiàn)裂縫等現(xiàn)象。目前，在冬季橋梁施工中，混凝土澆筑施工技術(shù)是建筑工程重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題，對(duì)混凝土進(jìn)行質(zhì)量控制有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 橋梁施工中混凝土質(zhì)量控制的重要性

在各種工程施工過(guò)程中，混凝土都是必不可少的施工材料。混凝土由粗細(xì)骨料、外加劑、水硬性膠凝材料、水以及摻和料，根據(jù)一定比例配制而成，通過(guò)成型硬化最終形成人造石材。混凝土質(zhì)量控制由相關(guān)數(shù)量指標(biāo)表示，其中包括坍落度、混凝土含氣量、抗凍性、抗裂性等。在狀態(tài)穩(wěn)定的情況下連續(xù)生產(chǎn)，混凝土指標(biāo)也可以用隨機(jī)變量表示。混凝土的質(zhì)量控制由初步控制、合格控制、生產(chǎn)控制等三部分組成，質(zhì)量控制可以在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)混凝土的異常波動(dòng)并進(jìn)行排除，使橋梁結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定。混凝土是橋梁工程最重要的建筑材料，在質(zhì)量控制時(shí)，應(yīng)該從原材料開(kāi)始到攪拌、施工以及養(yǎng)護(hù)等階段，做好每個(gè)環(huán)節(jié)的控制，其中任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)對(duì)橋梁整體質(zhì)量造成影響。因此，在質(zhì)量控制時(shí)，應(yīng)該建立完善的制度，并對(duì)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員、施工人員進(jìn)行定期培訓(xùn)，提高施工人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，打造專(zhuān)業(yè)化的施工技術(shù)團(tuán)隊(duì)。此外，加強(qiáng)混凝土質(zhì)量控制也能建立較為完善的質(zhì)量控制體系，使建筑工程能夠快速高效竣工[1]。

2 冬季橋梁施工中混凝土澆筑要點(diǎn)

當(dāng)橋梁施工遇到冬季時(shí)，溫度降低明顯，對(duì)混凝土澆筑施工造成一定程度的困擾，導(dǎo)致無(wú)法完全發(fā)揮出混凝土原有的優(yōu)勢(shì)，施工難度大幅上升。面對(duì)冬季環(huán)境對(duì)橋梁施工的影響，混凝土澆筑技術(shù)要點(diǎn)包括以下方面。

2.1 混凝土的運(yùn)送要點(diǎn)

在混凝土使用過(guò)程中，對(duì)澆筑技術(shù)有嚴(yán)格的要求。在運(yùn)送過(guò)程中，要避免離析現(xiàn)象，前期做好混凝土澆筑施工準(zhǔn)備，避免澆筑坍落。在混凝土運(yùn)送中，應(yīng)該嚴(yán)格把控運(yùn)輸時(shí)間，讓其在初凝前澆筑完畢。還需注意混凝土本身具有吸水性，嚴(yán)格控制運(yùn)輸中花費(fèi)的時(shí)間，這也體現(xiàn)在處理混凝土的時(shí)效要求。施工單位對(duì)混凝土運(yùn)輸時(shí)間做好嚴(yán)格的規(guī)劃，重點(diǎn)關(guān)注攪拌到澆筑的周期（見(jiàn)表1）。

表1 混凝土澆筑延續(xù)時(shí)間規(guī)定

2.2 混凝土的加熱澆筑要點(diǎn)

為了給混凝土澆筑創(chuàng)造較好的環(huán)境，各施工單位解決冬季道路橋梁混凝土的施工問(wèn)題，選用的方式為電加熱澆筑。本文將以某道路橋梁工程為例進(jìn)行分析，探究其在冬季使用電加熱澆筑技術(shù)的應(yīng)用。該工程在混凝土澆筑過(guò)程中，將電加熱裝置與澆筑設(shè)備相連接，同時(shí)設(shè)置漏電保護(hù)設(shè)備，防止采用電加熱澆筑時(shí)出現(xiàn)漏電事故。在澆筑拌和站處安裝集熱管，將電加熱產(chǎn)生的熱量集中收集起來(lái)。根據(jù)冬季實(shí)際澆筑環(huán)境，合理設(shè)置集熱管的數(shù)量，為澆筑提供穩(wěn)定的電能，使混凝土可以均勻受熱。為了便于控制電加熱澆筑的溫度，在拌和站的位置安裝了溫度計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電加熱溫度的實(shí)時(shí)控制，確保澆筑溫度符合冬季橋梁施工混凝土澆筑的要求。冬季施工中電加熱澆筑方法被各個(gè)施工單位廣泛使用，為了防止冬季氣溫低，電加熱澆筑溫度散失過(guò)快，需要后續(xù)做好保溫措施。例如，利用水溫箱的方式儲(chǔ)存熱量，為拌和站提供需要的溫度，最大程度地降低冬季低溫對(duì)混凝土澆筑的影響。

2.3 混凝土的澆筑養(yǎng)護(hù)要點(diǎn)

養(yǎng)護(hù)是冬季混凝土澆筑過(guò)程中的重要程序，是混凝土澆筑施工后的完善步驟。在冬季橋梁施工中，為了保證混凝土澆筑達(dá)到建筑施工的要求，在養(yǎng)護(hù)階段應(yīng)該提高混凝土澆筑的強(qiáng)度。養(yǎng)護(hù)屬于混凝土澆筑的組成部分，充分利用混凝土的增長(zhǎng)特性，減少澆筑過(guò)程中的水分流失，增加橋梁施工后的強(qiáng)度。在通常情況下，混凝土澆筑后期應(yīng)該先進(jìn)行混凝土隔離，為其創(chuàng)造較好的溫室環(huán)境，避免在低溫中出現(xiàn)結(jié)凍現(xiàn)象。其次，對(duì)橋梁施工中面積較大的混凝土做好蓄熱處理，為其儲(chǔ)存熱量。最后，當(dāng)澆筑的混凝土達(dá)到合適的冷卻程度時(shí)，應(yīng)該適當(dāng)對(duì)保溫養(yǎng)護(hù)措施進(jìn)行調(diào)整，使成型的混凝土橋梁達(dá)到要求的強(qiáng)度與耐久等級(jí)。

3 冬季橋梁施工中混凝土質(zhì)量控制的具體措施

為了更好地降低冬季低溫對(duì)混凝土帶來(lái)的影響，提高混凝土澆筑后的橋梁質(zhì)量，提高工程建設(shè)效果，施工單位應(yīng)該做好以下措施。

3.1 原材料選擇及配合比設(shè)計(jì)

在冬季施工中為了盡可能降低低溫對(duì)混凝土澆筑帶來(lái)的影響，防止裂縫等問(wèn)題。首先應(yīng)該嚴(yán)格選擇施工材料，加強(qiáng)配合設(shè)計(jì)水平。施工單位在采購(gòu)水泥時(shí)，要嚴(yán)格把控質(zhì)量，選擇較大的供應(yīng)商采購(gòu)原料。采購(gòu)?fù)瓿珊螅枰凑找筮M(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，確保符合施工要求。注意選擇適宜的骨料和水，在冬季混凝土施工前，應(yīng)該檢查骨料中是否摻有冰雪，避免存在活性材料，影響混凝土水化。對(duì)水的質(zhì)量也要做好控制，被污染的水源或酸性較大的水都不適合進(jìn)行混凝土的澆筑，通常情況下選用直飲水，有助于冬季混凝土施工。此外，還需要根據(jù)施工環(huán)境調(diào)整水的用量，必要時(shí)可添加減水劑，確保施工中混凝土的質(zhì)量。選擇適合的集料，一般來(lái)說(shuō)顆粒集料按照就地取材原則進(jìn)行采購(gòu)，這樣能夠有效地節(jié)約施工成本，降低運(yùn)輸費(fèi)用。采購(gòu)的集料要監(jiān)測(cè)其膨脹系數(shù)與硬度，經(jīng)檢測(cè)合格后，才可以投入施工。冬季通常采用硬度高、縫隙較小的顆粒集料，在混凝土水化的過(guò)程中，防止體積收縮出現(xiàn)裂縫，保證混凝土的強(qiáng)度。在冬季混凝土施工時(shí)，防凍劑使用也比較普遍，混凝土配合比設(shè)計(jì)與拌和時(shí)摻入適量防凍劑，可以增加其重量，也能有效地避免混凝土出現(xiàn)霜凍現(xiàn)象。在低溫環(huán)境中，混凝土的脆弱性較高，需要養(yǎng)護(hù)的時(shí)間較長(zhǎng)，通過(guò)摻入防凍劑能使拌和水的凝固點(diǎn)下降，有效防止施工后內(nèi)部結(jié)冰、膨脹等情況發(fā)生，混凝土抗凍裂能力較好[2]。

3.2 混凝土澆筑過(guò)程的質(zhì)量控制

混凝土澆筑時(shí)的質(zhì)量控制是橋梁施工中關(guān)鍵的一環(huán)，各施工單位都非常重視。在冬季施工中，混凝土加熱保溫是最常見(jiàn)的預(yù)防措施，重點(diǎn)對(duì)水泥、粗細(xì)集料等施工原料進(jìn)行加熱，降低低溫影響。在混凝土拌和時(shí)，使用熱水，并且對(duì)混凝土拌和站加裝蒸汽鍋爐，加熱施工用水。在氣溫較低的情況下，可以對(duì)拌和用水池加裝密封型的頂棚，進(jìn)一步降低熱量散失。混凝土運(yùn)輸過(guò)程也會(huì)散失熱量，因此在施工中，對(duì)混凝土拌和站的位置要合理布局，縮短混凝土運(yùn)輸距離，避免在運(yùn)輸中散熱過(guò)多，影響施工質(zhì)量。保證混凝土運(yùn)輸車(chē)廂內(nèi)部沒(méi)有殘留物，定期對(duì)車(chē)廂內(nèi)部進(jìn)行清理，避免殘留物對(duì)混凝土溫度造成影響。選擇合適的運(yùn)輸路線(xiàn)，保證運(yùn)輸中車(chē)輛能夠正常通行，避免運(yùn)輸延誤等情況導(dǎo)致混凝土沒(méi)有達(dá)到施工需要的溫度。同時(shí)強(qiáng)化橋梁施工現(xiàn)場(chǎng)管理，確保混凝土運(yùn)輸車(chē)輛有序進(jìn)場(chǎng)，避免長(zhǎng)時(shí)間等待導(dǎo)致混凝土溫度降低。

3.3 混凝土澆筑后的養(yǎng)護(hù)技術(shù)

冬季氣溫低，混凝土凍害現(xiàn)象頻發(fā)，現(xiàn)場(chǎng)做好橋梁澆筑后，需要立即采取措施進(jìn)行橋面養(yǎng)護(hù)。首先，在現(xiàn)場(chǎng)混凝土澆筑施工完成后，需要使用保溫材料覆蓋在混凝土表面，達(dá)到保溫目的。其次，在混凝土澆筑的邊角處、新舊混凝土結(jié)合處都需要加強(qiáng)保溫，以上部位的保溫層厚度應(yīng)該維持在其他保溫層的兩倍左右，保溫層長(zhǎng)度應(yīng)該在3030cm 以上，建筑的邊角部位尤其需要重視保溫工作，這樣可以有效防止出現(xiàn)裂縫。

進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)，需要搭建規(guī)范的鍋爐房，并合理布設(shè)管道。在地下管道深埋時(shí)，需要滿(mǎn)足建設(shè)規(guī)范，對(duì)橋梁建設(shè)中的相關(guān)部件進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)。在蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)，還需要在橋下做好暖棚的搭建。搭建時(shí)應(yīng)與橋面保持45cm 的距離，暖棚外側(cè)安裝鍋爐將蒸汽管與橋面相連接，沿著橋面縱向鋪設(shè)主管。根據(jù)橋面實(shí)際情況，設(shè)置氣眼，使蒸汽均勻地分散在橋面上，保證養(yǎng)護(hù)效果。此外，在蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)，還應(yīng)該做好暖棚的密封工作，維持固定溫度，提高蒸汽養(yǎng)護(hù)橋面的效果。在對(duì)非承重模板進(jìn)行拆除時(shí)，需要計(jì)算測(cè)定混凝土強(qiáng)度，當(dāng)其大于受凍的臨界強(qiáng)度時(shí)，才可拆除。模板拆除后，需要加強(qiáng)對(duì)混凝土的保護(hù)，維持固定的工作，避免發(fā)生裂縫。

在冬季進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，需要對(duì)氣溫進(jìn)行定時(shí)測(cè)量，還需要對(duì)水溫、骨料溫度、外加劑溫度等每小時(shí)進(jìn)行一次測(cè)量。對(duì)已經(jīng)澆筑完成的橋梁可以采用埋設(shè)測(cè)溫孔的方法測(cè)量?jī)?nèi)部溫度，從而詳細(xì)采集混凝土各部分的溫度。對(duì)于建筑規(guī)模較大的橋梁，在完成大體積混凝土澆筑后，應(yīng)該提高溫度觀測(cè)頻率，一般保持在8h 測(cè)量一次。若冬季氣溫驟降或出現(xiàn)寒潮等情況，相應(yīng)地提高測(cè)溫頻率，做好混凝土測(cè)溫及養(yǎng)護(hù)工作，預(yù)防裂縫，提高混凝土建筑質(zhì)量。

4 結(jié)語(yǔ)

在冬季橋梁建設(shè)施工時(shí)，對(duì)混凝土澆筑技術(shù)要求較高，采取相應(yīng)的保溫、防凍害措施，可以讓項(xiàng)目施工順利開(kāi)展，還能避免低溫導(dǎo)致的凍害現(xiàn)象。保障混凝土施工后的質(zhì)量，保持橋梁工程的美觀外形。橋梁施工單位在冬季進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格落實(shí)各種防護(hù)措施，做好保溫處理，提升建筑質(zhì)量，減少凍害現(xiàn)象發(fā)生，增加橋梁工程使用壽命。