特大桥梁低温条件下混凝土施工控制技术

钱慧,黄云峰

（聊城市公路工程总公司第二工程处，山东 聊城 252000）

特大桥梁低温条件下混凝土施工控制技术

钱慧,黄云峰

（聊城市公路工程总公司第二工程处，山东 聊城 252000）

结合特大桥梁实体工程低温条件下混凝土施工的成功实践，从原材料质量控制、混凝土拌合、运输、浇筑、养护、拆模等方面详细阐述了低温条件下混凝土施工控制技术，可供类似工程参考。

特大桥;低温条件;混凝土;施工

特大桥梁在低温地区条件下，如何保证桥梁混凝土的施工质量是交通建设急需解决的关键问题，因此，对低温条件下桥梁的混凝土施工技术进行研究是十分必要的，具有重要的工程应用价值。

1 工程概况

某特大桥采用支架现浇、悬臂浇筑和挂篮悬臂施工。桥梁所在地区属中温带亚干旱蒙东区，低温季节漫长寒冷，昼夜温差大。极端最低温度-18.9℃，年平均风速2.8～3.9m/s，最大定时风速34.0m/s，最大积雪厚度40cm，最大季节冻土深度1.191m，年平均8级以上大风10～40.5d。

2 特大桥低温条件下混凝土施工

1）原材料质量控制。混凝土升温的主要热源是水泥在水化反应中产生的水化热，承台、墩身水泥均采用P.42.5水泥。粗细骨料贮备在封闭料棚内。内部设置火炉，棚内加热保温，避免直接受外界低温环境的影响。保证暖棚内不低于5℃,减水剂存放在室内保温，存罐要包裹保温，防止液体外加剂结晶。进场的外加剂必须有出厂质量证明书，其内容包括：产品名称、型号、出厂日期、主要特性和成分、适用范围和适宜掺量、性能检验合格指标、储存条件及有效期、使用方法说明书等技术指标。拌合水采用饮用水进行加热处理，施工用水采用蒸汽加热，并对装水用的水池和水箱进行保温处理，保证它们的容积和保温达到规定的施工要求。搅拌站蓄水池用保温材料覆盖并保温。矿粉、粉煤灰等矿物掺合料采用罐外保温防冻，但不得直接加热。预应力筋和钢筋等材料应放入室内并进行覆盖，钢筋和预应力筋加工应在棚内进行。施工焊接用的焊条应采用低温韧性好的材料。

2）拌合混凝土。混凝土采用拌和站集中拌合，保证混凝土的配合比符合规定要求。首先，采用加入的水对拌合机进行清洗，时间为10m in，拌合时为保证拌合质量，拌合时间增加至108s。先向拌合机投入碎石、然后再加入砂和水，接着加入水泥和掺合料，最后加入外加剂。对砂石冻块安排专人负责清除，因防冻剂和骨料增加的水分应扣除，对粉煤灰等外加剂的用量进行严格控制。加强拌合站与气象单位的联系，根据气温对用水的温度进行控制，保证加入的碎石和砂子的温度不低于5℃，水的温度不超过65℃，加入水不能直接与水泥接触。控制混凝土的施工坍落度在16～30cm范围内。混凝土拌合温度宜按公式（1）计算：胶凝材料-20℃时：

式中,Tw为水的温度，℃；msa为砂石用量，kg；Tce为胶凝材料的温度，℃；T0为混凝土拌合物温度，℃；c2为冰的溶解热，kJ/kg；mw为水用量，kg；mc为胶凝材料用量，kg；mg为石子用量，kg；Tsa为砂子的温度，℃；Tg为石子的温度，℃；wsa为砂子的含水率，%；wg为石子的含水率，%；c为水的比热容，kJ/（kg·K）。当骨料温度大于0℃时，c1=4.2，c2=0；当骨料温度小于或等于0℃时，c1=2.1，c2=335。根据实验室提供的配合比得知：C30：mw=163kg,mce=388kg,msa=834kg,mg=1 065kg,wsa=3%,wg=1%。C35:mw=163kg,mce=418kg,msa=784kg,mg=1085kg,wsa=3%,wg=1%。C50：mw=152kg,mce=470kg,msa=729kg,mg=1 094kg,wsa=3%, wg=1%。假定室外温度在-5℃、-10℃、-15℃、-20℃的情况下混凝土的入模温度见表1。

表1 施工采用计算入模温度℃

3）混凝土的运输。混凝土在运输过程中，由于外部环境与混凝土出机温度的温差较大，为防止混凝土在运输过程中温差损失过大，无法满足混凝土的入模温度要求，在混凝土运输罐车的转筒部位用保温篷布进行包裹，首盘混凝土放入罐车前进行车身内加热水预热，采取少装料多运输办法降低混凝土在车内存放时间。泵送混凝土的管道采取保温材料包裹，保证混凝土在运输中，不得有表层冻结、混凝土离析、水泥砂浆流失、坍落度损失等现象。保证运输中混凝土降温度速度不得超过10℃/h，保证混凝土的入模温度不得低于5℃。严禁使用有冻结现象的混凝土[1，2]。

图1 保温棚搭设示意图

4）混凝土的浇筑。混凝土浇筑前必须先搭建保温棚，保温棚采用双层脚手架搭设，脚手架间距为1.2m，外层采用保温棉被封闭，保温棚内采用热风炮加热保温。保温棚搭设见图1。在灌注地点要随时监测气温变化，及时监测入模温度，确保入模温度不低于5℃。不能满足入模温度的混凝土拌合物必须废弃，严禁采取任何形式加工后重新使用，混凝土入模温度变化要及时反馈到拌合站，并及时对出厂温度进行调整。当环境温度稳定2h监测一次，当环境温度变化时每车进行监测。同条件养护试件制作冬期施工的混凝土除应按规定制作标准混凝土试件外，应根据养护、拆模和承受荷载的需要，增加与结构同条件养护的施工试件不少于3组。混凝土浇筑根据施工混凝土方量选择在高温期间浇筑而避开低温时间，在混凝土入模前，应测定混凝土的温度、坍落度、含气量及泌水率等工作性能；拌合物性能符合设计或配合比要求的混凝土方可入模浇注；应控制混凝土入模温度不低于5℃。低温条件下浇筑混凝土前，作好充分施工准备，保证混凝土浇筑的连续性；缩短混凝土从搅拌机到入模的传递时间及浇筑时间。钢模板、钢筋绑全部结束后，在浇筑前要对棚内进行预热。混凝土浇筑后在15m in内振捣完毕。在任何情况下混凝土入模温度均不低于5℃。混凝土分层连续灌注，并采用机械捣固。混凝土浇灌完成后，立即将保温棚封闭[3,4]。

5）混凝土的养护。养护措施十分关键，养护能避免混凝土产生不必要的温度收缩裂缝和受冻。在冬施条件下采取暖棚保温，冬施测温,监控暖棚内温度，保证混凝土的强度，且混凝土强度低于设计强度40%不得受冻。针对承台、墩柱暖棚内空间过大设置热风炮、电暖气等加温设施，使暖棚内的温度不低于5℃。设专人对气温、混凝土所用材料和混凝土的温度及暖棚中的温度进行测量。墩台身测温孔为3个，分别在墩底、墩中及墩顶测温，深入芯部测温长度4.8m处。对养护期间的混凝土，每2h测量一次。测温时将温度计插入测温孔中至少10m in，然后取出，迅速记下温度值。所有测温孔按顺序编号，测温人员应同时检查覆盖保温情况，发现问题及时采取措施。

3 结语

搞好混凝土的温度测量，严格检查外加剂的质量和浓度。对原材料热时的加温度不应超过80℃，混凝土入模不得低于5℃。拌合用水加热超过60℃时，应改变拌合加料顺序，将骨料与水先拌和，然后加入水泥，以免水泥假凝。投料时在任何情况下均不宜超载，且不宜过少。应检查搅拌好的混凝土的和易性和温度，发现存在较大差异时，应对材料的投料顺序、加热温度﹑骨料含水率等进行检查，发现问题应及时采取相应调整措施。严禁将含有冻团和冰雪的骨料投入拌和机内，以防止拌合物温度产生较大损失以及影响凝土的质量。施工中应及时检查混凝土从入模到拆保温层或保温模板期间的温度。通过上述措施，保证了桥梁混凝土在低温条件下的施工质量，为桥梁混凝土在低温条件下的施工提供了技术参考。

【1】刘瑞玲.冬季水泥混凝土施工技术探讨[J].产业与科技论坛,2007, (7):45-48.

【2】高金岐,张新天.水泥混凝土低温条件下施工的控制[J].北京建筑工程学院学报,2001(3):35-39.

【3】王腾,郭海志.浅析低温季节混凝土施工[J].水利水电施工,2013(5): 18-21.

【4】王志波.混凝土低温季节施工质量控制[J].水科学与工程技术, 2013(3):45-50.

Concrete Construction Control Technology for Large Bridge under Low Temperature

QIAN Hui，HUANGYun-feng
（TheSecond EngineeringDepartmentofLiaochengHighwayEngineeringGroupCorporation,Liaocheng 252000，China)

Combinedw ith thesuccessfulconcreteconstructionpractice,ofbridgeengineeringentityunder low temperature, basedon therawmaterialqualitycontrol,concretem ixing,transportation,pouringandcuring,stripping,concreteconstruction control technology is described in detail under the condition of low temperature,which can be as a reference for similar engineering.

largebridge；low temperaturecondition；concrete；construction.

TU755

B

1007-9467（2016）08-0159-03

10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.08.045

2016-04-19

钱慧（1978～），女，山东聊城人，工程师，从事土木工程研究，（电子信箱）1211244626@qq.com。