连续箱梁混凝土冬期施工工艺探讨

摘 要：工程建设过程中，由于各种原因，不可避免地要进行冬季施工。连续箱梁混凝土冬季施工采用适当的施工方法，严格落实各项冬季施工措施，加强混凝土的浇筑与养护，做好混凝土的防冻和测温工作，可以保证混凝土的工程质量，还可以缩短工期。本文对连续箱梁混凝土冬期施工工艺进行探讨，对保证混凝土冬季施工质量，加快施工进度具有重要意义。

关键词：连续箱梁；混凝土；冬季施工；质量控制

中图分类号：TV523 文献标识码：A

1 引言

我国属季风性气候区，冬夏气温分布差异很大，冬季气温普遍偏低，南热北冷，南北温差大。《铁路混凝土工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）规定，当工地昼夜平均气温（最高和最低气温的平均值或当地时间6时、14时及21时室外气温的平均值）连续3d低于5℃或最低气温低于-3℃时，即进入冬期施工。在工程建设施工过程中，由于各种原因，有时不可避免地需要进行冬期施工。冬季施工过程中若采取的防冻措施不当，极易给工程质量造成隐患或出现质量事故，因此，就铁路工程连续箱梁混凝土冬期施工方法和质量保证措施进行探讨，对保证铁路连续箱梁工程质量具有重要意义。

2 施工准备

2.1 连续箱梁混凝土冬期施工原则

根据连续箱梁工程特点和冬季施工条件，确定连续箱梁混凝土冬季施工原则，以提高箱梁混凝土自身抗冻性为主，负温条件下加强养护，保证混凝土早期强度在负温条件下能够继续正常增长，同时在采用暖棚法的前提下，做好保温覆盖和防风、防冰、防雪工作。混凝土外加剂采用液态水剂为宜，可保证防冻剂在低温下不结晶不沉淀。提出科学合理的施工配合比，采取有效的措施，使梁体混凝土在低于防冻剂规定温度前超过受冻临界强度等级。

2.2 连续箱梁混凝土冬期施工准备

2.2.1 在连续梁工程即将进入冬期施工前，要提前做好技术准备工作和材料准备工作，要提前收集当地冬期的气象资料，了解气温变化、持续时间、最低温度以及最大风、雪等资料，还要了解施工过程中未来一周的天气变化，把不利的因素消除在萌芽状态，只有这样才能保证梁体的质量。

2.2.2 作好冬期施工技术文件的编制工作。在箱梁进入冬期施工前，要提前编制好冬期施工方案，作为冬期施工的技术指导性文件。施工方案或技术措施包括以下主要内容：施工材料的进场计划；热源、设备计划和施工部署；冬期施工人员培训计划；工程质量的控制要点；冬期安全生产的要点；冬期施工混凝土热工计算；施工工序及进度安排；各分项工程的施工方法和施工技术措施。

2.2.3 作好人员培训和技术交底工作。冬期施工由于在负温下进行作业，不了解或不熟悉冬期施工规律，极易造成工程质量事故。为保证工程质量，冬期施工前必须进行人员培训，学习国家和地方有关冬期施工规范、标准、规定，学习有关冬期施工的基本理论知识及施工方法。施工前对原材料的使用方法、原材料的加热或保护、原材料的测温、梁体施工过程中的测温、梁体施工完成后的养护工作等进行技术交底，防止施工操作人员违反冬期施工规律，造成操作不当，人为地造成质量事故。

2.2.4 作好原材料的进场检验、复检以及材料的配合比。在冬期施工中各种原材料需要进行复检的必须进行复检，以防不合格的材料使用在工程中。另外，在冬期梁体混凝土施工中经常要使用外加剂，随着气温的不断变化用量不一，如果不复检，直接用于梁体，将有可能给工程带来严重后果，要消除引起工程质量隐患的因素，对工程中使用的原材料进行重新复检是必要的。要做好冬施配合比，例如：气温在-5℃、-10℃、-15℃、-25℃情况下的混凝土施工配合比，在不同的负温下使用不同的冬施配合比。

3 施工方法

3.1 连续箱梁混凝土的配置要求

3.1.1 连续梁体混凝土冬施浇筑，应严格控制混凝土受冻临界强度。混凝土应采用品种稳定、不低于42.5级的低碱硅酸盐水泥或低碱普通硅酸盐水泥拌制，混凝土胶凝材料总量不应超过500kg/m3，水胶比不应大于0.35，并掺加防冻剂。

3.1.2 拌制掺外加剂的混凝土时，如外加剂为粉剂，可按要求掺量直接撒在水泥上面和水泥同时投入；如外加剂为液体，使用时应先配制成规定浓度溶液，然后根据使用要求，用规定浓度溶液配制成施工溶液，各溶液要分别置于有明显标志的容器中，不得混淆，每班使用的外加剂溶液应一次配成。为避免防冻剂中氯盐及碱含量对钢筋的腐蚀侵害，要选用无氯、低碱或无碱的防冻剂。严格控制混凝土水胶比，由骨料带入的水分及外加剂溶液中的水分均应从拌合水中扣除。

3.1.3 混凝土搅拌前需提前进行热工计算，对水、砂进行加热，提出确保混凝土出机温度不得低于20℃，入模温度不得低于10℃。拌制混凝土用的骨料必须清洁，不得含有冰雪和冻块，以及易冻裂的物质。搅拌掺有外加剂的混凝土时，搅拌时间应取常温搅拌时间的1.5倍。

3.1.4 对原材料的加热，主要是对水进行加热比较方便，水温不得超过80℃。搅拌时水泥不得与60℃以上的热水直接接触。冬期施工要确保骨料温度，冬期施工一般以加热水为主，当加热水满足不了要求时，再对骨料进行加热。

3.1.5 使用混凝土外加剂时，充分考虑“碱集料反应（AAR）”对梁体耐久性的影响，采取各种措施降低混凝土的含碱量，达到有关技术规程要求。

3.2 梁体混凝土的运输、浇筑、养护及试验

3.2.1 梁体混凝土运输车辆要有保温措施。在混凝土装运前，先用热水对罐体内部进行预热，在-20℃以上环境中，运输车的搅拌筒外包防寒棉被；在-20℃以下环境中，车体四周安装折叠式挂胶帆布，混凝土浇筑时该装置折叠到搅拌筒前端。运输过程中，要尽量减少运输时间和周转次数，避免热量损失过多。

3.2.2 梁体混凝土浇筑前先清除梁体钢筋和模板上的冰雪，浇筑后要及时进行覆盖。根据外界气温变化采用综合蓄热法与暖棚法。采用综合蓄热法进行混凝土的养护，即在混凝土中掺加合理的防冻剂，利用原材料加热及水泥的水化热的热量，通过适当保温，延缓混凝土冷却，使混凝土温度降到设计规定温度前达到预期要求强度。当温度降至超过-10℃以上时，蓄热法满足不了要求时，采用暖棚法施工。由于连续梁梁体面积过大，如何保证暖棚内升降温成为施工中的重难点。当暖棚法保温时，供热系统采用以蒸汽锅炉为主，热风炮及热风炉为辅的供热设施。在气温急剧下降时，采取在梁底增加炭火盆的方式，使其棚内最低温度不低于+50℃，保持在一周以上时间，使其混凝土的强度达到受冻临界强度。连续梁采用暖棚保温，暖棚构造为脚手架搭设两侧骨架，在梁顶部设置人字形钢脚手支架，在骨架四周采用两层土工布中间夹一层棉毡进行保温。

3.2.3 梁体混凝土浇筑后覆盖保温，对边棱、角部的保温，是个薄弱环节，覆盖时应增大到部位的2～3倍，且要多覆盖一层，混凝土养护期间应防风、保湿。

3.2.4 拆模时梁体混凝土强度不得低于混凝土受冻临界强度，拆模后混凝土表面及时覆盖，使其缓慢冷却，混凝土受冻时其临界强度不低于设计强度标准值的30%掺用防冻剂的混凝土。拆模时，梁体混凝土芯部与表面、表面与环境温差均不宜大于15℃；当环境温度低于0℃，应待表面混凝土冷却至5℃以下方可拆除模板。

3.2.5 连续梁冬期施工混凝土试件的留置除应符合《铁路工程结构混凝土强度检测规程》（TB10426）要求外，尚应增加不少于4组与结构同条件养护的试块，分别用于检验受冻前的混凝土强度、张拉前混凝土强度和转入常温养护28天、56天的强度。

3.3 连续梁混凝土冬施测温要求

3.3.1 冬期施工测温准备工作。项目部指派专人负责测温工作，并于开始测温之前，对测温人员进行培训，合格后方可上岗。

3.3.2 冬施测温要求。①综合蓄热法养护的混凝土，从混凝土入模开始至混凝土达到受冻临界强度，或混凝土温度降到0℃或设计温度以前，应至少每隔6h测量一次。②掺防冻剂的混凝土在强度未达到4.0N/mm2以前每2h测定一次，以后每6h测定一次。③室外温度及环境温度同混凝土养护温度测定次数，但不少于4次/天，此外还需测最高、最低温度。暖棚法养护温度测定，每2小时测一次棚内外温度。④混凝土出机温度、浇筑温度、入模温度每一工作班至少4次测温。

3.3.3 冬施测温方法。混凝土测温时按测孔编号顺序进行，测温孔要有明显的标记，并要妥善保护测温孔洞和预留管。测温时温度计插入孔中不少于5分钟，读数时应先用手捏住刻度位置，然后迅速读数，作好记录。测温后应立即将测温孔塞紧，并盖好保温材料。

3.3.4 测温孔的设置。测温人员按照交底和测温孔布置图规定的位置或编号顺序，随混凝土浇筑设置测温孔。现浇混凝土梁的测温孔，应垂直插入留置。梁侧孔每3m长设置1个，且每跨至少设2个，孔深宜为100mm至150mm。

4 连续梁混凝土冬期施工质量控制重点

4.1 控制好原材料的加热温度。冬期施工对混凝土原材料的加热是保证混凝土早期强度增长的重要因素，在施工过程中要确定原材料的加热温度，作好加热措施，定时进行温度测量，保证加热温度达到要求。

4.2 控制好混凝土的入模温度。施工中作好混凝土浇筑入模温度，一般不应低于10℃，温度过低则容易造成新浇混凝土冷却过快，使混凝土在很短时间内降至冰点而影响混凝土早期强度增长。

4.3 作好试块的留置工作。

4.4 加强成品的养护。冬期混凝土的养护管理是保证混凝土质量的重要措施，新浇筑的混凝土，一是作好覆盖保温工作，并经常检查，二是作好混凝土的测温工作，随时掌握混凝土的内部温度，保证混凝土在初凝期不受冻。

结语

实践证明，当环境温度降到5℃时，连续箱梁采用适当的施工方法，严抓现场各个施工环节，严格落实各项冬季施工措施，对混凝土的浇筑和养护严格控制，加强冬期施工混凝土的防冻和测温工作，可以保证混凝土的工程质量，大大缩短连续箱梁施工周期，从而保证了施工进度。

参考文献

[1]铁建设[2010]241号.铁路混凝土工程施工技术指南[S].

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[3]刘小燕，章龙，张峰，等.箱梁大体积混凝土冬季施工水化热效应研究[J].湖南理工学院学报（自然科学版），2012（1），65-70.

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