公路橋梁混凝土冬季施工技術研究

摘要：在冬季由于外界溫度比較低，很容易出現低溫凍害現象，為保證施工質量符合相關規范標準，公路施工企業需要加強對冬季混凝土澆筑技術的研究和應用。結合工程實例，從混凝土生產、混凝土運輸、混凝土澆筑和混凝土保溫養護等方面，對冬季公路橋梁混凝土工程的施工要點進行了總結，并從原材料質量控制、混凝土配合比設計、模板安裝、混凝土澆筑和養護、模板和支架拆除等方面，對質量控制措施進行闡述，最后提出安全文明施工措施，從而更好地保障冬季公路橋梁工程混凝土的施工質量。

關鍵詞：冬季施工；混凝土澆筑；原材料；質量控制

0 引言

我國北方地區氣候寒冷，冬季氣溫較低，施工環境比較惡劣，在公路橋梁施工過程中很容易出現各種質量問題。而混凝土澆筑技術作為冬季公路橋梁施工中的關鍵技術之一，其對整個工程質量有著重要的影響。在冬季公路橋梁施工過程中，需要加強對混凝土施工技術的應用研究，根據具體情況進行科學選擇施工技術，以有效保障公路橋梁工程的整體施工質量。

1 工程概況

某高速公路橋梁為六跨連續梁橋，共331片箱梁，總長度為331m，施工總工期為180d。橋梁設計為一聯三跨預應力混凝土連續梁，主橋跨徑布置為（72+120+72）m。箱梁結構采用單箱雙室變截面懸臂澆筑法施工。箱梁底板與腹板厚度為0.5m，頂板與翼緣厚度為0.5m。箱梁的截面尺寸根據計算結果和設計要求確定，其中箱梁最大截面尺寸為1.5m×4.5m，跨中最大斷面尺寸為2.0m×3.5m，箱梁頂板厚度為0.4m，底板厚度為0.2m。

2 混凝土冬季施工技術要點

2.1 鋼筋工程施工

在進行公路橋梁鋼筋工程施工時，要嚴格控制鋼筋的進場質量，并且做好鋼筋數量和規格的檢查。同時，在公路橋梁混凝土澆筑前，還要對鋼筋的表面進行清理，避免其受到灰塵和冰雪的影響。此外，在進行混凝土澆筑之前，要做好鋼筋的錨固和連接，做好橋墩和橋面鋼筋間距的布置，對直徑小于16mm的鋼筋，則需將間距控制在50mm以內；對直徑大于16mm的鋼筋，則需將間距控制在25mm以內。

2.2 混凝土工程施工

在進行公路橋梁混凝土澆筑之前，應該對混凝土施工方案進行詳細的設計，以確保工程質量達到設計標準。施工單位應該選擇專業人員對方案進行編制，確保方案的可行性和有效性，并對混凝土澆筑現場進行實地考察，根據實際情況確定最終的施工方案。

2.2.1 混凝土生產

在混凝土生產過程中，為了避免混凝土出現離析現象，應控制好混凝土原材料的配比，保障混凝土的質量。在冬季原材料的溫度較低，為了防止混凝土生產過程中出現離析現象，應選擇具有良好抗凍性的水泥、粗骨料等材料，并采用低溫泵送技術。

要保證外加劑材料的質量符合相關要求，外加劑與水泥的相容性達到標準要求，否則會影響混凝土的質量。在混凝土攪拌過程中，要注意對混凝土的狀態進行觀察，如果發現外加劑與水泥不相容等質量問題，應立即停止使用，及時對其進行更換。

2.2.2 混凝土運輸

在冬季公路橋梁施工中，要做好混凝土運輸過程中的保溫控制，嚴格控制混凝土運輸過程中的溫度。如果遇到下雨、下雪等惡劣天氣時，需要停止運輸工作，避免由于天氣因素影響施工質量。當運輸過程中室外溫度低于5℃時，則需要采取保溫措施。

2.2.3 混凝土澆筑

在公路橋梁施工中，混凝土澆筑的銜接工作十分重要，直接影響到施工質量。要加強對混凝土攪拌站的監管，嚴格檢查攪拌站的攪拌設備、原材料以及混凝土生產情況，確保攪拌設備和原材料符合工程建設要求。

在進行混凝土澆筑時，要合理安排施工工序。應定期對模板進行檢查與清理工作，防止模板出現裂縫。混凝土需要分層、分塊進行澆筑，在完成第一層混凝土澆筑后，應及時將下層混凝土抹平處理。

在混凝土振搗過程中，要始終保持振搗棒插入混凝土層深度不少于50cm，振搗棒移動間距不大于其作用半徑的1.5倍。當移動間距大于其作用半徑時，應確保插點均勻排列，逐點移動，不得任意斜向或交叉作業。當插點的間距大于其作用半徑時，應采用平板振動器沿模板邊緣進行高頻小幅振搗。

振搗時注意不要觸動鋼筋和預埋件。振搗棒移動距離應符合下列規定：水平面的振搗棒移動距離為50cm，垂直面的振搗棒移動距離為100cm，平板振動器的移動距離為300cm，插入式振動器的移動距離為200cm。

在混凝土澆筑完成后，需要及時采取養護措施。確保混凝土表面溫度能夠達到5℃以上，避免由于溫度變化過大而影響混凝土質量。需將已澆筑混凝土表面及周圍50 cm范圍內的混凝土全部抹平、壓實。

2.2.4 混凝土保溫與養護

在公路橋梁冬季施工中，為了保證混凝土澆筑質量，要采取措施對混凝土進行保溫處理。常用的保溫方法有蒸汽養護和暖棚養護。

蒸汽養護是指在混凝土澆筑后，將其放入到蒸汽養護箱內，并及時對養護箱頂板進行覆蓋。在實際蒸汽養護中，可將箱板上覆蓋一層棉被并對其進行加熱處理，以確保箱板內部溫度能滿足要求。在對箱板進行加熱處理前，需將箱內的空氣排出，保持箱內有一定溫度。為保證箱板內部溫度符合標準要求，可采用熱水或蒸汽對其進行加熱。在混凝土澆筑完成后2h左右需將蒸汽通入到混凝土中。在混凝土澆筑完成7天后不能再對混凝土進行加熱處理。

暖棚養護技術是一種新型的混凝土養護方式，具有操作簡單、成本較低等優點。它主要是利用暖棚作為施工場所，通過人工或機械的方式對暖棚內進行加熱處理，使暖棚內溫度保持在20℃左右，將混凝土的澆筑溫度控制在10℃以上。采用暖棚養護技術時，可利用電熱毯對混凝土進行加熱處理。電熱毯的加熱溫度應控制在80℃左右。為了保證暖棚能夠正常養護，需要定期對暖棚內的溫度和濕度進行檢查。

3 質量控制措施

3.1 原材料質量控制

在進行混凝土原材料選擇時，一般要求所用的材料必須具備質量合格、性能穩定、價格實惠等特點，并具有良好的和易性、流動性以及抗凍性等性能。對于含有較多細顆粒的粗骨料，要求其顆粒級配要合理。本工程項目所采用的水泥性能要求如表1所示。

3.1.1 細集料

細骨料主要用于填充混凝土空隙和增強混凝土強度等。細集料選用人工砂，細度模數要求不得低于2.9，表觀密度為2610kg/m3，細集料主要技術指標如表2所示。

3.1.2 粗集料

粗集料主要有碎石和卵石兩種類型。碎石和卵石都具有較高強度、耐磨性好、抗壓能力強等特點。碎石主要用于砌筑墻體、墊層、基礎等。卵石則一般用于道路路基、墊層等。工程項目中，粗集料選用碎石并以連續級配為主，最大公稱粒徑為31.5mm，表觀密度為2703kg/m3。

3.1.3 外加劑

根據作用不同，外加劑可分為高效減水劑、緩凝劑、早強劑和引氣劑等幾種類型。高效減水劑能夠顯著降低水泥用量；緩凝劑能有效延長混凝土凝結時間；早強劑能夠提高水泥早期強度；引氣劑可以使混凝土具有一定的流動性，從而使其擁有更好的可泵性和抗離析性。該項目選用聚羧酸高性能緩凝型減水劑GK-3000，其主要技術指標如表3所示。

3.1.4 水

該項目所采用的水為生活用自來水。

3.2 配合比設計

在冬季施工過程中還要做好混凝土的配合比設計，確保混凝土的質量能夠滿足設計要求。具體要注意以下幾個方面：一是控制好水灰比，二是控制好用水量，三是控制好混凝土拌合物的坍落度，四是控制好混凝土拌合物的溫度，五是控制好混凝土攪拌時間。如果對混凝土配合比進行較大調整時，需要根據實際情況合理調整相關參數。

3.3 模板安裝

混凝土澆筑前要對模板進行全面檢查，確保模板的剛度、強度符合要求。對模板支架系統中的鋼筋、預埋件等方面的檢查完成后，才可以進行正式施工。在澆筑前，要將模板內的雜物清理干凈，防止影響混凝土施工質量。要隨時檢查模板的牢固性和穩定性，若發現不穩定或有松動的地方，要及時采取措施進行加固。

3.4 混凝土澆筑和養護

混凝土采取輸送泵澆筑方式，泵送之前先將清水注入泵管，接著利用砂漿對管道進行潤滑，以達到良好泵送效果，公路橋梁混凝土澆筑時，要對混凝土坍落度情況進行科學檢測，明確坍落度是否符合規定，為入模混凝土質量的提升奠定基礎。

公路橋梁冬季混凝土澆筑后，在初凝前應及時進行初次抹壓。在初凝后至終凝前，對混凝土表面進行二次抹壓。若出現漏抹應立即補抹，壓抹完成后應及時覆蓋塑料薄膜并加以固定。

3.5 模板和支架拆除

3.5.1 模板拆除

混凝土澆筑完成后，模板和支撐架可以在終凝后拆卸，拆卸順序是從上到下。混凝土強度達到設計要求后，可先拆去梁外模板。待混凝土強度達設計強度的75%時，再拆去梁內模板。

3.5.2 支架拆除

注意控制箱梁支撐架的拆卸時間，只有在箱梁混凝土強度達100%，并且同等條件下壓漿試塊強度達100%后，才能拆卸鋼管支撐架。必須嚴格按照自上而下的順序開始拆卸，嚴禁從下往上拆卸或上下同時進行拆卸，以免因拆卸不當導致支撐架塌陷。所有已松開連接的杠桿一定要適時取出放下，防止操作人員誤靠、誤扶。

4 安全文明施工措施

公路橋梁冬季施工時，由于氣溫較低，導致公路橋梁工程施工難度加大。為保證工程質量，需要對安全文明施工措施進行嚴格控制，并做好安全管理工作。具體措施如下：

施工單位需要按照相關規定，對員工進行培訓，提高施工人員的安全意識和安全操作技能，使施工人員具備正確的操作技能和相關的安全知識。要在施工現場設置專職安全員，對施工現場進行巡查管理。要按照相關規定要求使用照明燈具和配電設備；在進行吊裝作業時，要采用安全措施保證其安全性；在對現場進行清理時，要設置專人對其進行管理；要確保起重設備的起吊、運輸和放置符合相關規定。

5 結束語

綜上所述，公路橋梁混凝土冬季澆筑對施工技術提出了較高的要求，它涵蓋混凝土生產、混凝土運輸、混凝土保溫與養護以及質量保證工作等重要環節，本文結合工程實例對混凝土冬季澆筑施工技術要點進行了分析，對各施工環節步驟和各施工細節做出詳細的闡述。該公路橋梁冬季施工質量驗收結果，表明以上施工技術和施工質量控制措施有效，確保整體工程的工期和質量，可為類似工程建設提供借鑒和參考。

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