公路箱梁冬季施工方案的案例及其分析

(中铁二十三局集团第四工程有限公司 四川 成都 61000）

公路箱梁冬季施工方案的案例及其分析

艾 奇

(中铁二十三局集团第四工程有限公司 四川 成都 61000）

为了解决在现实施工中，梁场进行冬季施工，往往由于对混凝土的保温措施做得不到位，导致混凝土强度上升太慢，从而使梁体因为强度不够，不能按时张拉，严重制约了梁场的正常生产的问题，同时因投入了大量冬季施工设备，导致施工成本增加，但工效降低。本篇论文对湖北江南高速公路1标段2号梁场进行冬季施工的各项准备、冬季施工方案及措施进行了分析论述，为以后梁场冬季施工提供了施工经验。

箱梁；桥梁；冬季；施工；保温

箱型桥梁因为抗震性能好等优势[1]，应用得越来越广泛[2]。冬季施工对混凝土性能有着相当程度的影响[3]，在冬季施工混凝土桥梁有一定的困难，容易产生混凝土冻胀、开裂等严重病害[4，5]。因此，搞好冬季施工桥梁意义重大[6]。冬季施工的混凝土保温、大体积混凝土施工等问题值得研究[7]。

本文结合桥梁冬季施工的具体的工程案例，研究箱梁冬季施工和保温养护等方面的内容，并加以总结和分析。

1 案例概况

本文的具体工程案例在湖北江南高速公路1标段2号预制梁场，负责K15+852～K28+358段预制预应力混凝土梁3099片，梁型主要为30m、40m跨径的小箱梁，设计生产能力8片/天。其中制存梁区的占地约66亩，拌合站的占地约16.4亩，钢筋场的占地约10亩；根据施工的情况，本梁场设置91个制梁台位，14个30m、40m梁共用台位，77个30m梁台座。其中A区6#台位设置三个钢筋绑扎平台、B区6#台位设置一个钢筋的绑扎平台，B区5#台位设置两个钢筋的绑扎平台。设置存梁台位为混合台位，采用双层存梁的方式，最大的存梁能力126片；梁场配备2台HZS180的搅拌站，供梁场及管段内土建施工混凝土，采用龙门吊吊斗为预制梁浇注混凝土。

2 冬季施工工艺

冬季施工的桥梁工程，应该事先就做好冬季施工的组织计划以及准备的工作，提前对各设施、材料做好防雪、防冻的措施。在混凝土抗压强度达到设计强度40%以及5Mpa之前，要确保其不会受冻。要制定防火、防冻等方面的安全措施。一定要注意做好气温的观测工作，及时收集当地的气象资料。

根据研究和现场工程的经验总结，本案例在施工工艺等方面获得了较多成果，主要阐述一下几个方面的工艺。

1.混凝土的搅拌

混凝土采用商品混凝土，混凝土中需要掺加防冻剂。砂石料上制作大棚遮盖，混凝土拌合物入模温度不低于5℃。

2.混凝土的运输

混凝土运输采用搅拌车运送，将搅拌车的罐身加以保温防护罩以对和混凝土保温。

3.混凝土的浇筑

浇筑时间选在中午。施工选择水平分层、斜向分层、左右对称的连续浇筑的方式。

值得注意的是，冬季混凝土施工必须要加强在模板的的缝的嵌塞工作[8]。

必须要说明的是，混凝土在冬季的流动性下，振捣工作务必要做好，确保混凝土密实，充满边角位置[8]。

4.混凝土养生

混凝土养生采用电加热法配合篷布蓄热养护，混凝土浇筑完毕，立即在梁片的四周铺盖篷布。混凝土浇筑完毕进行表面拉毛后，及时覆盖土工布，通过加热管和加湿器蒸汽对梁体进行升温保温，每片梁两侧分别设置供热管道。具体细节详见下文阐述。

5.张拉压浆

1）张拉

混凝土强度达到85%时，进行预应力筋的穿束和张拉。

2）压浆和封端

压浆采用活塞式压浆泵。压浆后可进行伸缩端封端混凝土浇筑。

3）温度测试

用温度计记录观测暖棚内各观测点。养护测温要准备6人负责混凝土的养护温度测量，保证混凝土温度可以正常养护，并做好记录，如果发现情况必须及时上报。

3 保温和养生措施

根据研究和现场的工程经验的总结，梁场为了保证混凝土质量，决定采用电加热法及相应的加湿器产生蒸汽进行保暖。具体做法如下：

梁体混凝土浇筑完毕上部摆设钢筋支撑架覆盖土工布和篷布,在梁体两侧设置电加热管和蒸汽发生器加热保湿养护，每片梁都要准备一套加热加湿器，100套篷布（6m 8m）。

应注意下列的问题：

1）应根据环境条件选择加热方法，能确保结构物不受冻害。

2）应采取措施加速混凝土硬化，同时降低混凝土冻结温度。

3）应采用较小的水灰比的混凝土。

4）应特别加强对容易冷却的部位的保温工作。

5）不向混凝土和覆盖物上洒水。

蒸汽养生混凝土梁的情况如图1所示。

图1 蒸汽养生混凝土梁图

我国地域比较辽阔、气候地形多样，不同的地区受到冬季天气影响的程度不同[9]，加之我国各地经济和技术水平不同，冬季施工混凝土保温保湿的方法不尽相同。因此，除了上面所阐述的专业的蒸汽养生设备，也可以在混凝土浇注后，一方面先用毛毯、彩条布包裹，实现蓄热保温目标，另一方面用铁锅直接放在火炉上面烧水，在暖棚内做蒸汽养生[8]。以文献[9]的案例为例，该工程位于贵阳，搭设了临时性的暖棚，虽然占地比较大，但是保温效果良好：当白天气温是-5~5℃时，暖棚内温度是8~16℃；夜间外界气温是-7~2℃ 时 ，暖棚内温度是 5~9℃[9]，这对混凝土养护工作十分有利。如果选择使用暖棚养生再配合蒸汽养生的方法，可以保证暖棚内保持高温和高湿，这使得混凝土强度增长的比较快，可以缩短养护时间。值得注意的是，要尽量确保暖棚的封闭。

需要强调是，暖棚内加强防火、防冻的工作，准备好消防的设备。采用采用上文所述的暖炉时，暖棚要保证通风，防止CO造成人员的中毒。

4 冬季施工需要增加的机械、设备、物资冬季施工需增加的机械、设备如表1所示。

表1 物资和设备

冬季施工需增加的物资如表2所示。

表2 冬季施工需增加的材料

5 结论

本论文对湖北江南高速公路1标段2号梁场冬季施工的各项准备、冬季施工方案及不同的保温保湿的措施、以及冬季施工需要增加的机械、设备、物资等方面的内容进行了分析和论述，为其他梁场的冬季施工提供了宝贵的施工经验。该施工方案对同类箱梁冬季施工有一定借鉴作用。

[1]Takeaki Koshikawa. Moment and energy dissipation capacities of post-tensioned precast concrete connections employing a friction device[J].Engineering Structures.2017,138(3)：170-180.

[2]Chen Shiming, Wang Xindi, Jia Yuanlin. A comparative study of continuous steel concrete composite beams prestressed with external tendons: Experimental investigation [J]. Journal of Constructional Steel Research.2009,65(4)：1480-1489.

[3]张万里.东北地区高速公路桥梁混凝土冬季施工技术应用的研究[J].北方交通, 2011(4): 70-72.

[4]蔺争艳.桥梁悬臂现浇混凝土冬季施工保温措施[J].山西建筑,2015,41(15): 173-174.

[5]张贺.简析冬季道路桥梁施工中混凝土浇筑方法的改良[J].四川建材, 2012,38(6): 223-224，226.

[6]张东.混凝土桥梁冬季施工方案及防裂措施[J].山西建筑,2014,40(1): 137，169.

[7]姜涛.高海拔桥梁梁板预制冬季施工技术探讨[J].四川水泥,2017,(1):27.

[8]梁福雯.桥梁工程中混凝土冬季施工技术[J].公路交通科技（应用技术版）, 2012,(1):151-153.

[9]邵艳.桥梁冬季施工的研究与探讨[J].交通标准化, 2012,(21):98-101.

TU445.4

A

1007-6344（2017）06-0026-02

艾奇（1985—），男，四川简阳人，工程师，研究方向：桥梁工程施工。