大跨度连续梁冬期施工措施

■罗 杰 ■中交三航局南京分公司，江苏 南京 210000

1 工程概况

青荣城际铁路工程Ⅴ标跨轸格庄互通特大桥位于烟台市莱山区，该桥上跨既有轸格庄互通，其中跨轸格庄互通观海路为48+2*80+48m连续梁。

2 冬期施工定义

根据《铁路混凝土工程施工技术指南》要求，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稳定低于5℃或最低气温低于-3℃时，混凝土施工应按冬期施工办理。

本着安全第一、质量第一的原则，本连续梁冬期施工原则上应满足以下两个条件:风力小于6级(包括6级)，最低温度高于-8℃。根据往年气候背景，确定冬期施工时间为2013年11月20日至2014年3月20日。

3 总体思路

轸格庄互通跨观海路连续梁冬期施工采用蒸汽锅炉提供蒸汽，在挂篮底模及侧模喷涂10cm厚聚氨酯保温材料，并用彩钢板对挂篮两侧及底部进行封闭，采用加厚棉帘对连续梁端部做整体闭封处理，以满足保温要求。同时对全桥的预应力长管道压浆采用保温措施，确保冬期施工中贯通全桥的预应力孔道压浆质量。

4 挂篮冬期施工防护

挂篮保温暖棚的搭设沿着挂篮主构架的前端，通过搭设钢筋网架作为固定支架，钢筋网架竖、横向间距为100cm，竖向钢筋与底模焊接，横向钢筋一侧直接与侧模板焊接，另一侧通过侧模上固定套环栓接，在竖向钢筋上与横向钢筋相交节点处均设置套环，以方便横向钢筋的自由活动，从而保证侧模拆模后的正常活动需要。

在挂篮的侧模和底模通过型钢支架采用彩钢板封闭，挂篮前端采用铺设棉帘包裹，棉帘采用门帘形式，卷帘在进行预应力张拉、灌浆操作时或有人进出时卷起，无人进出时放下，以防止热量过度散失，同时便于人员、材料及小型器具进入，从而形成一座密不透风的暖棚。为保证挂篮封闭密实，棉帘用钢丝与固定支架进行固定，转角搭接处，保证搭接宽度不小于1m，并用角钢进行压边，使其充分密贴不透气，侧模彩钢板与翼板边缘及转角搭接处均用棉被封闭，保证保温效果。

5 混凝土冬期施工措施

5．1 拌合站冬期施工措施

(1)水泥、矿物掺和料等采用水泥罐储存，水泥只能蓄热，禁止加热，上料皮带进行防风保温包裹。

(2)外加剂存放在封闭的库房内，库房内放置空调，确保室内温度不低于5℃。对于外加剂储存罐，搭设彩钢瓦保温房，房内放置电油汀以保温，确保棚内温度不低于10℃。

(3)骨料存放在全封闭的料仓内，细骨料仓内通暖气供暖保温，粗骨料仓内采用煤炉和热风炮供热保温，确保骨料仓内温度不低于5℃，同时为降低雨、雪天气的影响，拌合站在料仓和上料斗之间增设彩钢瓦棚，确保上料均处于棚内操作。对上料斜皮带范围采用加厚帆布(防水型)封闭保温。骨料级配良好，质地坚硬，不得含有冰雪、冻块及易被冻裂的矿物质。

(4)采用深层地下水作为混凝土搅拌用水，水温相对较外界温度高。必要时需要对水加热，拌合站将采用锅炉加热，水泵抽蓄水池内的水进入锅炉，加热后再回到蓄水池(采用彩钢瓦房密闭保温)，不断循环加热;同时为确保热水供应，将从热电厂等单位直接购买热水，以便不时之需。水的加热温度不宜高于80℃(通过热工计算确定水的加热温度不得低于54℃)。当加热水不能满足要求时，可将骨料均匀加热，其加热温度不应高于60℃(通过热工计算确定骨料温度不得低于5℃)。

(5)骨料下料口采用暖气保温，确保温度不低于5．0℃。

5．2 配合比设计

冬期施工配置的混凝土应优先选用普通硅酸盐水泥，并选用较小水胶比和坍落度，合理增加水泥用量，适当提高早期强度。

5．3 混凝土拌合

搅拌设备均处于彩钢瓦棚内，棚房内将设置暖气装置供热，保证棚内温度不低于10℃。在搅拌混凝土前及停止搅拌后，将采用热水冲洗搅拌机滚筒，提前预热或清洗干净。

凝土拌和料的投料顺序为砂、粗骨料、水搅拌均匀，然后加入水泥、矿物掺合料和外加剂进行搅拌，避免胶凝材料直接与热水接触发生假凝现象。冬期混凝土的搅拌时间一般较常温施工时延长50%左右(最短搅拌时间不少于3min)。

冬期混凝土施工时，由试验室定时检测水、外加剂及骨料加入搅拌机时的温度，以及环境温度和混凝土的出机温度，每一工作班至少检测4次，确保混凝土的出机温度，若发现出机温度达不到要求时，及时进行热工计算，以便及时提高水或骨料的加热温度。

冬期混凝土施工时，为了减少混凝土运输和入模过程中的温度损失，控制混凝土的出机温度不低于12℃，确保入模温度不低于5℃。

5．4 混凝土运输

混凝土采用混凝土输送罐车进行运输，保证混凝土运到浇筑地点时仍保持均匀性和规定的坍落度;同时混凝土的运输时间应尽可能缩短，多装快运，少停留，运输混凝土的容器外包裹棉被。罐车进出洞口时，安排专人开启保温门帘，尽量减少门帘开启时间，避免冷空气进入洞内。

5．5 混凝土浇筑

在浇注混凝土前，对接缝结合面进行加热，使结合面具有5℃以上的温度，浇注完成后及时加热养护，使混凝土结合面保持正温，直至浇注混凝土获得规定的抗冻强度。当旧混凝土面和外露钢筋暴露在冷空气中时，对新、旧混凝土施工缝1．5m范围内的混凝土和长度在1．0m范围内的外露钢筋进行防寒保温，可提前通入蒸汽进行保温。

加强对混凝土入模温度的检测，每车混凝土运到浇筑现场后均检测混凝土温度，不符合要求的混凝土不得使用，严格控制混凝土的入模温度不得低于5℃。浇筑前应清除模板及钢筋上的冰雪和污垢，采用分层连续浇筑，分层厚度不得大于20cm。因冬期混凝土流动性相对较差，振捣时间由常温施工的30S适当延长至45S。混凝土施工时段控制在9∶00～16∶00，白天外界气温较高的时段。

5．6 混凝土养护

5．6．1 养护方法

混凝土养护采用蒸汽加热法和电热法进行，对于箱室内及侧模外侧空间采用蒸汽加热法养护，对于顶板外露混凝土采用电热法养护。

加热蒸汽采用锅炉房加热，在轸格庄特大桥设置锅炉房，保证轸格庄特大桥连续梁悬浇块段的施工。在箱室内及两侧腹板共设置4道蒸汽管道，管道采用Φ50mm钢管，沿墩身向上接长，并于墩身预埋件连接固定，通过0#块底部Φ200mm泄水管伸入箱室内，再向两侧接长，并用支架支撑，到达箱梁端头，再用支管向两侧接长，进入侧模外侧封闭空间。

对于连续梁顶板采取电热法养护，混凝土浇筑完成后依次覆盖塑料薄膜、电热毯、棉被、篷布，应搭接覆盖，翼板边缘整体包裹，保证保温效果。

5．6．2 养护过程

按照静停、升温、恒温、降温四个阶段进行养护。

(1)静停:梁体混凝土浇筑完毕(桥面板最后一盘混凝土浇筑完毕)至湿热养护之前期限为静停期。梁体混凝土浇筑完及时覆盖保温篷布，静停期间保持箱室内温度不低于5℃，时间为4h～6h，并作第一次温度记录。

(2)升温阶段:静停结束立即进入升温阶段。这一阶段的温度不得上升过快，混凝土表面将因体积膨胀太快而产生裂缝。因此升温速度必须控制在10℃/h以下。升温速度实施“双控”即混凝土芯部和混凝土表面、混凝土表面和箱室内环境温度温差都不大于15℃。根据测温记录显示在混凝土浇筑完成48h后，混凝土芯部温度上升到最大值38．5℃，该阶段混凝土芯部温度与混凝土表面温度之差最大值为12．7℃，混凝土表面温度与箱室内环境温度之差最大值为14℃，温度控制满足要求。

(3)恒温阶段:恒温时，应保证箱室内各部位温度差不超过5℃，梁体芯部混凝土温度不得大于60℃，根据测温记录显示在混凝土浇筑完成第三天开始进入恒温阶段，混凝土芯部温度稳定在30℃附近，箱室内环境温度控制在12℃，恒温持续时间约36～48小时。

(4)降温阶段:恒温时间结束后，取出随梁同条件养护的混凝土试件，经试验达到设计强度100%后，开始逐步降温。这一阶段降温速度过快，混凝土表面会产生裂缝，因此降温也实施“双控”，降温速度不大于5℃/h。当梁体混凝土芯部和混凝土表面、混凝土表面和箱室内环境温度温差之差不大于15℃时，停止降温，然后撤除梁顶保温设施。

根据测温记录显示在混凝土浇筑完成第五天开始进入降温阶段，此时开始停止蒸汽保温，满足各部位温差要求后，可撤除保温措施开始下道工序施工。

5．7 测温工作

混凝土冬期施工，按时测量水和骨料、外加剂加入搅拌机时的温度，以及混凝土搅拌、浇注时的温度和浇注后混凝土温度的变化情况，使混凝土内外温差不超过15℃，混凝土表面温度最低处不低于5℃，降温速度不超过5℃/h。

(1)测温仪器。外界气温、箱室内气温用普通温度计测定，混凝土出罐入模温度、原材料及混凝土表面温度用电子测温仪测定，混凝土芯部温度采用预埋测温元件测定。

(2)观测点位置。在块体前后端分两个断面，分别在底板中、底板倒角、腹板、腹板倒角、顶板中、顶板翼缘板位置对称均匀预埋测温元件或测温孔，并编号绘图。

(3)观测次数及时间。①检查水、骨料的温度，每一工作班至少检测4次。②混凝土成型后即进行养护期间的测温工作，在升、降温期间每1h检测一次，在恒温期间每2h检测一次。③室外气温及施工环境温度应在每天7时、12时、16时和午夜零时4个时间观测记录。④检查混凝土从出罐到入模时的温度，每工作台班四次。

(4)观测方法。①在测温时，将温度计与外界气温隔绝，避免冷空气影响，采用测温孔测温时，温度计在孔内停留时间在3min以上。②设专人负责测温工作，要求设在腹板、底板、顶板的各测温点所测温度必需接近若发现温度变化异常，立即汇报并采取措施，避免发生质量事故。③所有测温活动均应详细记录，并按顺序、时间、部位整理成册。

5．8 混凝土拆模

(1)当混凝土达到100%设计强度要求，并符合混凝土强度达到设计强度的40%之前不受冻的抗冻强度规定后，方可拆除模板;

(2)混凝土与环境的温差不得大于15℃。当温差在10℃以上，但低于15℃时，拆除模板后的混凝土表面宜采取临时覆盖厚帆布;

(3)当养护完毕后的环境气温仍在0℃以下时，应待混凝土冷却至5℃以下后，方可拆除模板。

5．9 预应力管道压浆措施

压浆前对梁体内腔采取蒸汽加热，并在压浆前采用暖风机对预应力管道进行吹热风预热处理，水泥浆搅拌结束至压入管道的时间不宜超过40分钟。自封闭进浆管起，4小时后才能撤除压浆管，并检查确认无漏浆。压浆作业安排在一天中温度最高的时段(14时左右)内进行。压浆时及压浆后48h内，应持续采用蒸汽加热法和电热法保温养护，使梁体温度不低于5℃。

6 实施效果

(1)依据测温记录数据显示，采用以上冬期施工措施后，连续梁箱室内环境温度均能保证在5℃以上，混凝土表面温度、混凝土芯部温度、箱室内环境温度的温差基本控制在15℃以内，满足规范的温度控制要求。

(2)根据现场混凝土强度检测，在混凝土浇筑完5天后，混凝土强度达到设计强度100%，混凝土表面未出现裂纹，有效缩短了节段施工周期。

7 结束语

大跨度连续梁冬期施工技术难度大，成本较高，安全风险大，必须在原材料、混凝土拌合和运输、悬臂浇筑施工保温、测温等重要工序上采取有效措施，才能保证连续梁冬期施工的正常进行，以上措施的实施效果证明，采用蒸汽加热养护、电热法、暖棚法进行连续梁冬期施工，是能够保证梁体混凝土施工质量和连续梁悬臂浇筑的施工进度要求。

［1］铁路混凝土工程施工技术指南．铁建设［2010］24号．中国铁道出版社．

［2］铁路预应力混凝土连续梁(刚构)悬臂浇筑施工技术指南．TZ324-2010中国铁道出版社．