混凝土冬季施工保温措施研究

2013-08-15马丽佳

山西建筑 2013年3期

马丽佳

(南京航空航天大学基建处，江苏南京 210018)

1 工程概况

本桥梁工程为4×30 m及5×30 m单箱双室等截面预应力混凝土连续箱梁，支架现浇施工，顶板宽17.5 m，底板宽12.5 m，直腹板，悬臂长2.5 m，梁高2 m。箱梁桥面设置1.5%的单向横坡，横坡采用箱梁横向斜向布置形成;顶底板与路面横坡相同，腹板铅直设置。桥梁上部采用预应力结构，设有纵横向预应力，纵横向预应力采用钢绞线。纵向预应力布置在顶、底板及腹板内;横向预应力布置在支墩横梁内。

根据《公路桥涵施工规范》要求，如连续5 d的日平均气温稳定在5℃以下即进入冬季施工。根据项目的进度目标，本次现浇连续梁的混凝土浇筑、预应力张拉及注浆工作工期为30 d。

2 混凝土浇筑时的保温措施

2.1 混凝土出盘温度及入模温度控制

主要材料和工艺的保温措施如下：原材料砂、碎石采用暖篷布覆盖，防止降雪结冰、结块，拌和前采用蒸汽预热;拌和用水采用蒸汽锅炉把蒸汽通入水池底进行加热，水池顶加设盖子保温;拌和站主机搭设暖棚，锅炉暖气通过管道通入暖棚内，利用供热管道给暖棚内加温，便于工人操作;拌和站安装一台1 m3的蒸汽锅炉，用于拌和用水的加热，砂、水泥、碎石的加温，拌合机暖棚的加温，保证操作人员的工作环境温度和拌和料出机温度在14℃以上;混凝土运输车罐身采用保温棉被包裹保温，同时加强车辆的保养和便道的维修，确保车辆正常使用和便道畅通，保证混凝土的入模温度不低于8℃。

2.2 浇筑前准备

1)施工准备。箱梁暖棚采用棉篷布覆盖。浇筑前，根据桥梁尺寸及高程，将4 m宽棉篷布挂在桥梁两侧，上方固定在防撞墙钢筋上、下端垂到地面。为保证密封性，篷布搭接宽度为30 cm，连接处用铁线绑扎，底部用枕木压实。桥面篷布先与侧面篷布连接好后堆放于桥面两侧。箱梁浇筑前，在桥面上用Ф16钢筋按横向3.5 m间距焊支架，上方铺60 mm×90 mm木方，供顶板篷布铺设。浇筑前，将热风幕接通电源调试好后，沿梁内四周均匀设置，焦碳炉置于梁底地面每跨跨中。为防备养生期间临时停电，线路两侧各备用一台发电机以防突发情况。2)热工计算。为保证棚内温度在+5℃以上，热风幕采用RMWIL-S/B-1×l5/5型，每台供热量76.2千卡小时，风量5 200 m3/h，热风幕沿梁内四周均匀设置。暖棚内空间体积：V=150×20×9=27 000(体积热指标采用0.6 W/(m·℃·h))。外界温度为－15℃以上时，需要热风幕台数：27 000×［10－(－15)］×0.6=405 000 W/h。405 000/ 76.2×1.163×1 000=5台。考虑换气及进料口，进人口，接缝口的冷风渗透：实际使用5×2=10台。根据工程实际情况增加3台热风幕来确保暖棚内温度，所以共计使用热风幕数量为13台，暖棚内均匀布置。

3 混凝土施工技术保温措施

3.1 混凝土搅拌过程保温措施

1)在混凝土搅拌过程中，搅拌站主机采用棉篷布对石料进行覆盖，避免石料结冰;搭设沙子保温暖棚，底板通蒸汽管道，混凝土拌和前对沙子进行预热处理。2)搅拌站蓄水池用保温材料覆盖并密封，热水采用热水锅炉直接加热，加热温度控制在60℃以内(环境温度－5℃以上时)，当环境温度低于－10℃，将水加热到70℃，此时混凝土搅拌时应将水和砂石料搅拌均匀后方可投入水泥，避免水泥和热水直接接触。3)为确保冬季施工混凝土的和易性和流动性，混凝土搅拌时间应不小于2.5 min，且不宜大于3 min。4)在混凝土中加入早强剂，以确保混凝土的强度及弹性模量尽快达到设计要求以便进行预应力张拉。

3.2 混凝土运输过程保温措施

混凝土运输采用搅拌运输车运送，采用泵车进行混凝土的灌注，为减小混凝土运输过程温度损失，采取如下措施：

1)加强调度协调，避免运输车在施工现场等待时间过长。2)混凝土输送泵车要有备用车辆，一旦发生故障，无法现场排除时可启用备用泵车，保证连续梁混凝土施工。

3.3 混凝土养生过程保温措施

混凝土浇筑完成后，及时修整、抹平混凝土裸露面，在混凝土顶面铺一层塑料薄膜，然后在梁顶覆盖棉篷布来保湿、保温，自然养护不得少于14 d。当混凝土强度大于100%设计强度后，方可停止供热保暖，但大棚内降温应满足《冬季施工规范》的要求，降温速度每小时不大于5℃。拆模时，环境温度与梁体的温度差应小于15℃。

3.4 混凝土的温度测试

混凝土冬季施工过程中，由试验室(负责搅拌站、混凝土)和质检工程师(负责梁体温度控制)按时测量水、骨料，混凝土出罐、入模测量四周的温度以及混凝土温度变化情况，尤其注意混凝土养生期的温度观测：

1)测温仪器：外界气温和棚内气温、混凝土出罐、入模温度、箱梁内各观测点温度用玻棒温度计测试。2)棚内温度以四周最不利点观测为主。其余观测点沿梁体均匀布置。3)观测点设置：在浇筑后的混凝土上设测温孔，引桥每跨箱梁设7个测温点，分别设在腹板、底板及顶板。测温孔现场布置完后需进行编号，测温记录表上要有测温孔布置图。4)观测时间：大气温度及棚内温度分别在每日0点，6点，12点，18点观测4次。