现浇箱梁冬季施工混凝土质量控制

    胡松

    

    [摘?要]结合查干湖生态环境保护项目跨湖大桥工程实践，分析冬季低温对工程施工的影响，主要从调配混凝土拌和温度及混凝土蒸汽养护等方法，总结预应力混凝土现浇箱梁冬季施工混凝土质量控制具体措施。

    [关键词]现浇箱梁;冬季施工;混凝土;蒸汽养护

    文章编号：2095-4085（2019）12-0110-02

    1?工程概况

    查干湖跨湖大桥地处吉林省松原市查干湖自然保护区，全桥总长304.5m。桥梁主梁采用单箱四室直腹板截面连续箱梁，观景台设置在支点处，桥墩和桥台分别选用板式墩和一字式台，矩形承台是基础的形式，基础主要采用钻孔桩的方式。

    2?冬季低温对工程施工的影响

    本工程所处地区的气候属于温带大陆性季风气候，该地区有四季之分，冬季时间较长，每年的平均温度在6℃左右。砼水泥的水化热时间较慢的时候，一般气温都低于5℃，与一般情况相比较，这时砼初凝时间比较慢。如果砼的游离水出现结冰的问题，则证明该地区的温度达到零下，这时砼表面就会有浅冰出现，这时就使凝聚胶体和水泥颗粒被体积膨胀的冰晶所取代。而且水泥固化过程中，也会影响晶体的形成。因此，在冬季混凝土施工中，一定要严格控制浇筑的温度，为混凝土的施工营造适宜的温度环境，以最大程度上减少混凝土工程出现质量问题（裂缝、冻胀混凝土、表面锈蚀等）。

    3?混凝土温度控制方法

    3.1?控制混凝土拌合物温度

    3.1.1?混凝土混合物的理论温度

    混凝土配合比的理论温度应根据热天平原理，配合比，温度和材料成分数得出的公式计算。湖面桥的整体梁采用C50混凝土混合物计算，水温加热到60℃时，混凝土理论温度为24.1℃。

    3.1.2?混凝土搅拌温度

    根据混凝土配合比理论温度与搅拌机温度的组合计算混凝土配合比出机温度。当工程中的温度为10℃时，根据公式可得：

    T1=24.1-0.16×（24.1-10）=21.9℃

    混凝土拌合物入模温度

    混凝土运输至现场，浇筑过程，钢筋原材等都会对混凝土入模温度造成一定的影响，根据计算公式得出：

    采用输送泵直接入模时T2=7.5℃

    结论：混凝土拌合物入模温度值，要满足《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015的规范和要求，并且入模温度还应控制5℃以上。

    3.2?混凝土的拌和及运输详细步骤

    3.2.1?混凝土具体的搅拌方法

    （1）混凝拌和的实际操作是利用暖棚法，利用棚内配有的蒸汽锅炉和散热器，以保持混合器内的温度高于1010℃以上。

    （2）在混凝土拌合过程中，要在拌合池内设置相应的加温装置（如，加热管），在加热到60℃左右时，然后根据砼的入仓温度对水温进行调整，避免由于温度对混凝土拌合物造成的影响。

    （3）进给顺序和混合时间，先混合填料（石、砂）和混合水，混合到混合温度约40℃，然后放入水泥，混合时间通常是正常温度下施工时间的两倍，该装置播放小型炉或电加热装置在完全封闭的掩体内加热加热，以确保原料使用前初始温度一致。

    （4）严格观察现场实验室建设冬季组合施工，对于所使用的混凝土应经常检查温度和和易程度，差异较大时，应调整填料中的水温、供应顺序和含水量，并及时改正。

    3.2.2?混凝土的运输

    混凝土用运输罐体来运输，混凝土运输到浇筑地时，有必要监测其离开仓库的温度和其离开机器的温度控制的相对比，计算降低过程中的温度值，混凝土在这两个过程中的温度差不应低于5℃，以防止混凝土热损失，隔离，沉降变化。

    3.3?混凝土的浇筑

    （1）在进行浇筑梁体混凝土前，先搭设暖棚（在选定位置预留窗口，浇筑混凝土时打开），暖棚内使用电暖器（电吹风）进行加温，使暖棚内温度达到5℃以上再进行混凝土的浇筑施工。

    （2）在浇筑混凝土的过程中，如果采用泵送混凝土，就一定要对输送管道进行保温处理。

    4?混凝土蒸汽养护措施

    4.1?蒸汽养护的布设

    蒸汽养护法是混凝土最常见的方法，混凝土浇筑完成后，梁体顶部设置帐篷支撑，采用保温棉毡封闭梁体形成保温帐篷，梁底支架顶部设置保温隔板，形成混凝土蒸汽保温空间，箱室内及梁底布设蒸汽管道，蒸汽养护设备设于现浇箱梁下方，详见图1。

    图1?箱梁蒸汽养护设备布置图

    4.2?蒸汽温度控制

    蒸汽温度控制可分为静态停止阶段，温升阶段，恒定温度阶段，温度降低阶段和自然养护阶段五个阶段。

    4.2.1?静态停止阶段

    设置10℃的初始设定温度，如果特定区域内温度和湿度传感器控制的温度相关数据超过或者未达到2℃的设定值，就要根据实际情况启动或停止蒸汽流量，直至特定区域内温度和湿度传感器控制的温度数据超过2℃的设定值。

    4.2.2?温度升高阶段

    调节?5～8℃/h的温升率，温度的误差间隔控制在一定范围内，当控制某一地区温湿度探头的温升率超过设定的2℃时，停止蒸汽传输，直至温升率设定为设定范围。

    4.2.3?温度稳定阶段

    设定温度目标为45～60℃，误差间隔为3℃。当特定区域的温度和湿度传感器控制的温度超过设定温度3℃，湿度低于设定湿度（湿度目标的设定值为90%～95%时）8%时，打开蒸汽开关，直到温度和湿度调整到规定限度为止。

    4.2.4?温度稳定阶段

    设置3℃/h的冷却速度，把温度误差控制在2℃内。当控制指定区域温度和湿度传感器的冷却速度超过2℃的设定速度时，关闭蒸汽传输，直到温度升高速度适应设定区域。

    4.2.5?自然养护阶段

    前2h是混凝土养护保存的关键时期，必须对其做到合理养护。记录处于自然养护阶段的混凝土的一切改变量，压力温度计位于光束末端2m之外。在温度每升高和冷却一次时记录、并且每间隔1h记录一次，避免由于温度影响造成的裂缝。在对混凝土进行蒸汽养护完成后，还应采用洒水的方式对其进行更进一步的养护，并且洒水养护要大于7d。在冬季，要采用覆盖和保温措施进行养护，在平均气温低于5℃的情况下，必须采用冬期施工方法，在箱梁表面喷洒养护措施。

    5?结?语

    冬季預应力混凝土施工质量控制的关键是温度控制，在诸如试验中心配合比，原材料，机械设备，施工环境保温措施的制定以及后勤保障的任一环节中都会起到关键作用。通过上述技术管理措施，从而确保施工完成的桥梁混凝土不出现冻胀，裂缝（纹），结构疏散等质量问题，并保证混凝土强度达到设计要求。

    参考文献：

    [1]JTG?TF50-2011，公路桥涵施工技术规范[S].

    [2]JGJ.T104-2011，建筑工程冬期施工规程[S].