公路橋梁混凝土冬季施工技術(shù)研究

摘要：在冬季由于外界溫度比較低，很容易出現(xiàn)低溫凍害現(xiàn)象，為保證施工質(zhì)量符合相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，公路施工企業(yè)需要加強對冬季混凝土澆筑技術(shù)的研究和應(yīng)用。結(jié)合工程實例，從混凝土生產(chǎn)、混凝土運輸、混凝土澆筑和混凝土保溫養(yǎng)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(jié)，并從原材料質(zhì)量控制、混凝土配合比設(shè)計、模板安裝、混凝土澆筑和養(yǎng)護、模板和支架拆除等方面，對質(zhì)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(zhì)量。

關(guān)鍵詞：冬季施工；混凝土澆筑；原材料；質(zhì)量控制

0 引言

我國北方地區(qū)氣候寒冷，冬季氣溫較低，施工環(huán)境比較惡劣，在公路橋梁施工過程中很容易出現(xiàn)各種質(zhì)量問題。而混凝土澆筑技術(shù)作為冬季公路橋梁施工中的關(guān)鍵技術(shù)之一，其對整個工程質(zhì)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(shù)的應(yīng)用研究，根據(jù)具體情況進行科學(xué)選擇施工技術(shù)，以有效保障公路橋梁工程的整體施工質(zhì)量。

1 工程概況

某高速公路橋梁為六跨連續(xù)梁橋，共331片箱梁，總長度為331m，施工總工期為180d。橋梁設(shè)計為一聯(lián)三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，主橋跨徑布置為（72+120+72）m。箱梁結(jié)構(gòu)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(jù)計算結(jié)果和設(shè)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(shù)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(yán)格控制鋼筋的進場質(zhì)量，并且做好鋼筋數(shù)量和規(guī)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(nèi)；對直徑大于16mm的鋼筋，則需將間距控制在25mm以內(nèi)。

2.2 混凝土工程施工

在進行公路橋梁混凝土澆筑之前，應(yīng)該對混凝土施工方案進行詳細的設(shè)計，以確保工程質(zhì)量達到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。施工單位應(yīng)該選擇專業(yè)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(xiàn)場進行實地考察，根據(jù)實際情況確定最終的施工方案。

2.2.1 混凝土生產(chǎn)

在混凝土生產(chǎn)過程中，為了避免混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象，應(yīng)控制好混凝土原材料的配比，保障混凝土的質(zhì)量。在冬季原材料的溫度較低，為了防止混凝土生產(chǎn)過程中出現(xiàn)離析現(xiàn)象，應(yīng)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(shù)。

要保證外加劑材料的質(zhì)量符合相關(guān)要求，外加劑與水泥的相容性達到標(biāo)準(zhǔn)要求，否則會影響混凝土的質(zhì)量。在混凝土攪拌過程中，要注意對混凝土的狀態(tài)進行觀察，如果發(fā)現(xiàn)外加劑與水泥不相容等質(zhì)量問題，應(yīng)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(yán)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(zhì)量。當(dāng)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(zhì)量。要加強對混凝土攪拌站的監(jiān)管，嚴(yán)格檢查攪拌站的攪拌設(shè)備、原材料以及混凝土生產(chǎn)情況，確保攪拌設(shè)備和原材料符合工程建設(shè)要求。

在進行混凝土澆筑時，要合理安排施工工序。應(yīng)定期對模板進行檢查與清理工作，防止模板出現(xiàn)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(yīng)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(dāng)移動間距大于其作用半徑時，應(yīng)確保插點均勻排列，逐點移動，不得任意斜向或交叉作業(yè)。當(dāng)插點的間距大于其作用半徑時，應(yīng)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(yù)埋件。振搗棒移動距離應(yīng)符合下列規(guī)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(yǎng)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(zhì)量。需將已澆筑混凝土表面及周圍50 cm范圍內(nèi)的混凝土全部抹平、壓實。

2.2.4 混凝土保溫與養(yǎng)護

在公路橋梁冬季施工中，為了保證混凝土澆筑質(zhì)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(yǎng)護和暖棚養(yǎng)護。

蒸汽養(yǎng)護是指在混凝土澆筑后，將其放入到蒸汽養(yǎng)護箱內(nèi)，并及時對養(yǎng)護箱頂板進行覆蓋。在實際蒸汽養(yǎng)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(nèi)部溫度能滿足要求。在對箱板進行加熱處理前，需將箱內(nèi)的空氣排出，保持箱內(nèi)有一定溫度。為保證箱板內(nèi)部溫度符合標(biāo)準(zhǔn)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(yǎng)護技術(shù)是一種新型的混凝土養(yǎng)護方式，具有操作簡單、成本較低等優(yōu)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(nèi)進行加熱處理，使暖棚內(nèi)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(yǎng)護技術(shù)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(yīng)控制在80℃左右。為了保證暖棚能夠正常養(yǎng)護，需要定期對暖棚內(nèi)的溫度和濕度進行檢查。

3 質(zhì)量控制措施

3.1 原材料質(zhì)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(zhì)量合格、性能穩(wěn)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(shù)要求不得低于2.9，表觀密度為2610kg/m3，細集料主要技術(shù)指標(biāo)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(chǔ)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(xù)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(jù)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(jié)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(shù)指標(biāo)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(shè)計

在冬季施工過程中還要做好混凝土的配合比設(shè)計，確?；炷恋馁|(zhì)量能夠滿足設(shè)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(diào)整時，需要根據(jù)實際情況合理調(diào)整相關(guān)參數(shù)。

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(tǒng)中的鋼筋、預(yù)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(nèi)的雜物清理干凈，防止影響混凝土施工質(zhì)量。要隨時檢查模板的牢固性和穩(wěn)定性，若發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)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(yǎng)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(xué)檢測，明確坍落度是否符合規(guī)定，為入?；炷临|(zhì)量的提升奠定基礎(chǔ)。

公路橋梁冬季混凝土澆筑后，在初凝前應(yīng)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(xiàn)漏抹應(yīng)立即補抹，壓抹完成后應(yīng)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?；炷翉姸冗_到設(shè)計要求后，可先拆去梁外模板。待混凝土強度達設(shè)計強度的75%時，再拆去梁內(nèi)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(yán)格按照自上而下的順序開始拆卸，嚴(yán)禁從下往上拆卸或上下同時進行拆卸，以免因拆卸不當(dāng)導(dǎo)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(dǎo)致公路橋梁工程施工難度加大。為保證工程質(zhì)量，需要對安全文明施工措施進行嚴(yán)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(guān)規(guī)定，對員工進行培訓(xùn)，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(guān)的安全知識。要在施工現(xiàn)場設(shè)置專職安全員，對施工現(xiàn)場進行巡查管理。要按照相關(guān)規(guī)定要求使用照明燈具和配電設(shè)備；在進行吊裝作業(yè)時，要采用安全措施保證其安全性；在對現(xiàn)場進行清理時，要設(shè)置專人對其進行管理；要確保起重設(shè)備的起吊、運輸和放置符合相關(guān)規(guī)定。

5 結(jié)束語

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

參考文獻

[1] 苗雷，魏進才，劉毅，等.冬季施工橋梁承臺大體積混凝土水化熱分析[J].黑龍江交通科技，2021，44（5）：81-83.

[2] 于沛杰，姜珍珍，修仕濤.道路橋梁冬季施工中混凝土澆筑施工技術(shù)研討[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2020（23）：204-205，208.

[3] 丁崢時.淺談冬季施工中混凝土澆筑的措施與控制：以道路橋梁工程為例[J].四川水泥，2020（5）：32，5.

[4] 顏治國，潘娜娜.城市高架橋梁大體積混凝土承臺冬季施工技術(shù)及管理措施分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2018，15（36）：25-27.

[5] 王祥宇.橋梁高墩技術(shù)應(yīng)用及質(zhì)量控制分析[J].運輸經(jīng)理世界，2021（32）：88-90.

[6] 劉陽.公路橋梁加固施工技術(shù)及質(zhì)量控制分析[J].交通世界，2020（Z2）：152-153.