(重慶交通大學(xué) 重慶 400000)

橋梁施工由于受到各種條件因素限制，工期較為緊張，有時(shí)需要在嚴(yán)寒季節(jié)進(jìn)行施工，并且混凝土的凝固會(huì)受到寒季氣溫的影響。因此在嚴(yán)寒季節(jié)施工時(shí)需根據(jù)工程的當(dāng)?shù)貧庀髼l件對(duì)混凝土的準(zhǔn)備、運(yùn)輸、澆筑和養(yǎng)護(hù)過程都要采取保暖措施，避免混凝土在凝結(jié)過程中出現(xiàn)裂縫。

一、施工前準(zhǔn)備階段

(一)材料準(zhǔn)備

寒季施工期間，當(dāng)?shù)馗鞣N資源不足，許多材料需要從其他區(qū)域購(gòu)買，這樣交運(yùn)成本將大幅攀升，并且困難程度增加，因此在冬施前需提前備好工作計(jì)劃，并提前備好保暖設(shè)施，在冬季施工前完成，做好施工前材料的工程數(shù)量表。

施工材料。由于氣候寒冷，混凝土強(qiáng)度等級(jí)須選用高于42.5硅酸鹽水泥，同時(shí)水泥的使用量應(yīng)大于300kg/m3，水灰比不宜超過0.5，且在滿足施工要求條件下應(yīng)盡量減少用水量。由于雨雪等因素影響，宜在高處且干燥的地方存放骨料。

外加劑。由于氣候寒冷，抗凍劑等添加劑需在施工前及時(shí)摻入混凝土中以增強(qiáng)其耐凍性。某些時(shí)候，嚴(yán)寒季節(jié)溫度可能低于0℃，為保證混凝土拌合物能保持液態(tài)正常使用，應(yīng)為其摻加能降低水冰點(diǎn)的外加劑。

保溫材料。由于氣候寒冷，施工的機(jī)具需進(jìn)行保溫處理，如覆蓋防火草簾被、塑料薄膜這些保溫覆蓋材料需在施工前根據(jù)施工計(jì)劃提前采購(gòu)。同時(shí)篷布、保溫用聚苯板、保溫設(shè)備如蒸鍋、火爐等需在進(jìn)入冬施前準(zhǔn)備周全，保證工程的正常推進(jìn)。

(二)人力準(zhǔn)備

首先，在寒季施工來臨之前，通過會(huì)議進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)培訓(xùn)。培訓(xùn)的內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：學(xué)習(xí)有關(guān)冬季施工的規(guī)范、規(guī)定，有關(guān)理論和技術(shù)，以及上級(jí)主管部門關(guān)于冬季施工的規(guī)定和采取的措施等[1]。

(三)技術(shù)準(zhǔn)備

施工前，施工單位必須提前制定出合理、完備的趕工及冬施措施和對(duì)應(yīng)的施工組織方案以保證寒期項(xiàng)目施工的順利進(jìn)行。同時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，合理選擇原材料(混凝土、水泥、外加劑和鋼筋等)，施工前，應(yīng)做好冬施期間混凝土的配合比調(diào)整優(yōu)化，并加強(qiáng)施工期間的人員管理，及監(jiān)控測(cè)量。

考慮氣候嚴(yán)寒，施工期間水泥宜采用強(qiáng)度值較高的硅酸鹽水泥或超早強(qiáng)型水泥。摻合料宜選用性能好，品質(zhì)等級(jí)較高的品種[2]。冬施期間可能會(huì)有復(fù)雜的外加劑摻雜的情況，科研人員應(yīng)及時(shí)調(diào)查并試驗(yàn)各外加劑之間能否相互契合，并檢查最終成品是否滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及施工要求。

二、鋼筋工程

鋼筋的加工及焊接應(yīng)在室內(nèi)進(jìn)行，并采取加溫和保溫措施，若只能于室外進(jìn)行加工，則最低溫度不宜低于-20℃，同時(shí)需進(jìn)行擋風(fēng)防雪，以降低焊件溫度差，焊接后的接頭嚴(yán)禁驟然降低溫度或立即接觸冰雪[3]。

三、混凝土工程

(一)混凝土攪拌與運(yùn)輸

混凝土制備過程中，為使混凝土保溫，最為關(guān)鍵的方法是對(duì)原材料進(jìn)行實(shí)時(shí)的加熱處理，此方法可以從根本上解決低溫問題。即：制備混凝土?xí)r，以熱水代替涼水?；炷翑嚢钑r(shí)，需清除骨料中的冰、雪及凍塊，引入超早強(qiáng)防凍混凝土，然后摻加防凍劑和超早強(qiáng)劑。施工前，可先用熱水對(duì)攪拌機(jī)預(yù)熱，攪拌順序依次為骨料、水，攪拌，最后再添加水泥。原材料按照規(guī)定溫度需調(diào)節(jié)時(shí)，主要調(diào)節(jié)水溫以實(shí)現(xiàn)。拌制混凝土的最短時(shí)間需在3min以上。拌合水溫度不超過60℃，并防止水泥因與80℃的水接觸而出現(xiàn)“假凝”現(xiàn)象，混凝土拌和物的出機(jī)溫度不宜低于10℃，入模溫度不應(yīng)低于5℃[4]。

為減少運(yùn)輸過程中的熱量損失，罐車可用棉布包裹。同時(shí)盡量減少混凝土的轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)、裝卸時(shí)間和施工現(xiàn)場(chǎng)停留的時(shí)間，使混凝土自出機(jī)到澆筑現(xiàn)場(chǎng)后，能夠一次傾倒入模，從而最大化地減少溫度損失，保證合理的入模溫度[5]

(二)混凝土澆筑

澆筑混凝土之前，模板及鋼筋上的冰雪及污漬需進(jìn)行清理。施工時(shí)，需時(shí)刻覆蓋模板上口以避免雨雪進(jìn)入模內(nèi)，若有積雪落入模內(nèi)，需使用吹風(fēng)機(jī)進(jìn)行清理。大風(fēng)雪之后，為避免模板倒塌應(yīng)對(duì)模板進(jìn)行及時(shí)檢查，以免造成安全隱患。

澆筑過程中需注意以下幾點(diǎn)：

1.時(shí)間控制。澆筑時(shí)間需安排在一天中溫度較高的時(shí)間段內(nèi)，即每日早上10點(diǎn)至下午4點(diǎn)，這樣有利于混凝土的入模溫度控制。此外，需盡量在20min內(nèi)將拌和好的混凝土澆筑完成。為提高混凝土的均勻及密實(shí)性，需嚴(yán)格控制振搗時(shí)間，加快振搗速率。

2.溫度控制。溫度溫度是冬施期間澆筑混凝土的最為關(guān)鍵性的一道工序，采用保暖設(shè)施以保證混凝土的施工質(zhì)量。澆筑前，模板各棱角部位應(yīng)注意加強(qiáng)保溫，對(duì)模板和鋼筋進(jìn)行預(yù)熱，保證達(dá)到規(guī)定的入模溫度。澆筑完成后需立即將保溫材料覆蓋于混凝土之上以保持溫度的穩(wěn)定，防止溫度過快降低致使混凝土強(qiáng)度下降，保證混凝土逐步凝結(jié)硬化。

3.強(qiáng)度控制。混凝土需添加一定量的外加劑。攪拌混凝土?xí)r，根據(jù)實(shí)際環(huán)境添加相應(yīng)比例的防凍劑，使混凝土在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)達(dá)到規(guī)定硬度。對(duì)特殊斷面(如端頭、堵頭和接縫處)要特別加以覆蓋，并用澆熱水和碘烏燈照射達(dá)到保溫以防止混凝土凍害。

(三)混凝土養(yǎng)護(hù)

嚴(yán)寒季節(jié)混凝土的養(yǎng)護(hù)方法，除了滿足正常環(huán)境下的要求外，還需根據(jù)施工方技術(shù)和熱工計(jì)算進(jìn)行確認(rèn)。氣溫偏低時(shí)，可采用蓄熱法進(jìn)行施工，當(dāng)蓄熱法無法滿足熱工計(jì)算出的結(jié)果時(shí)，可采取暖棚法、蒸汽加熱或者電加熱等方式。

在采用蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)，應(yīng)防止蒸汽直接加熱混凝土，以免引起混凝土局部溫度過快上升。當(dāng)箱室內(nèi)溫度升至預(yù)定恒溫養(yǎng)護(hù)溫度時(shí)，應(yīng)保持恒溫使混凝土進(jìn)入恒溫養(yǎng)護(hù)狀態(tài)。同時(shí)，為了防止安全問題發(fā)生，和二氧化碳濃度過高加速混凝土的碳化，需將爐內(nèi)廢氣通過管道排出箱室外。待混凝土終凝后，使用保溫材料覆蓋保溫養(yǎng)護(hù)。

若施工單位采用暖棚法，可在新澆懸臂段搭設(shè)暖棚，使用保溫措施將棚內(nèi)溫度升高以使混凝土較快的達(dá)到強(qiáng)度并滿足施工要求。暖棚分為頂板、側(cè)模和底模三部分，對(duì)掛籃進(jìn)行全方位保溫。為減少熱量散失，保溫棚內(nèi)布設(shè)兩層塑料薄膜，在箱內(nèi)、梁頂、翼緣處布置熱風(fēng)炮，澆筑前采用熱風(fēng)炮先預(yù)熱模板和鋼筋，澆筑完畢后，立即升溫養(yǎng)護(hù)。棚內(nèi)溫度應(yīng)不低于5℃，結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差、表層混凝土與暖棚內(nèi)溫差不得大于15℃。同時(shí)需注意棚內(nèi)應(yīng)當(dāng)保持一定濕度。

四、預(yù)應(yīng)力工程

冷拉鋼筋時(shí)，溫度應(yīng)當(dāng)高于-15℃，若有適當(dāng)保護(hù)措施，最低溫度可放寬至-20℃。張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)溫度宜大于-15℃。定位鋼筋需與各位置的鋼筋進(jìn)行點(diǎn)焊，以保證不阻塞管道，減少摩阻損失。

五、小結(jié)

嚴(yán)寒季節(jié)梁橋懸臂施工有諸多值得注意之處。本文總結(jié)了嚴(yán)寒季節(jié)懸臂施工法的相關(guān)技術(shù)，在冬施期間從施工前準(zhǔn)備到張拉的一整套技術(shù)及工藝。為北方及嚴(yán)寒地區(qū)的冬季施工提供參考意見。