预应力混凝土空心板冬季施工质量控制

解优品，王洛凯

（山东临沂水利工程总公司，山东临沂 276000）

预应力混凝土空心板冬季施工质量控制

解优品，王洛凯

（山东临沂水利工程总公司，山东临沂 276000）

本文根据工程实例及实际工作经验，对冬季施工中影响混凝土质量的原材料、拌和、运输和浇筑、入模温度控制、覆盖保温及蒸汽养生等环节进行有效的控制，取得了良好的效果。

后张法；预应力空心板；冬季施工；质量控制

预制混凝土空心板冬季施工时气温较低，混凝土强度上升较慢，影响后续张拉、封端等工序的施工，且在气温较低时容易受冻，影响混凝土强度。为使桥板能够快凝、早强、避免混凝土在低温下受冻，并加快后续工序的施工，缩短底模及模板的周转周期，本工程采用蒸汽养护法进行养护，蒸汽养护是保证混凝土桥板冬季施工质量的重要措施。另外，为保证混凝土浇筑质量，还需要从原材料、混凝土的拌和、运输和浇筑、入模温度控制、覆盖保温等方面进行严格控制。

1 工程概况

沂河河湾水源工程拟建闸址位于汶泗公路桥上游1.6 km处，沂河中泓桩号为97+000。交通桥主要技术指标：设计荷载公路Ⅱ级；桥面宽度10 m+2×0.5 m；预制板长13.56 m；预制板高0.7 m；设计安全等级二级；环境类别Ⅰ类。需预制空心板688块，工程量较大，且施工任务重、工期紧，需要在冬季施工。

2 原材料控制和施工配合比确定

2.1 选择混凝土原材料

1）水泥：交通桥预制空心板设计混凝土强度等级为C50，封端混凝土设计强度等级为C40，所以选择使用P·O52.5R水泥。

2）粗集料：采用5～20 mm粒径石子，最大粒径不超过20 mm。

3）细骨料：选择含泥量在3%以下无杂质的天然中砂。

4）外加剂：UEA系列高性能减水剂，掺加－15℃水泥防冻剂。

5）拌和用水：采用饮用水，加热至50℃左右。

2.2 施工配合比的确定

1）因需要在冬季施工，所以水灰比要满足寒冷地区耐久性的要求。混凝土浇筑采用龙门吊吊料斗入仓的浇筑形式，因此，在满足混凝土具有良好和易性的条件下，尽量减小混凝土坍落度，混凝土坍落度控制在120～140 mm。

2）施工前，要根据现场原材料及试验中心出具的配合比进行调整，经检测符合设计要求和监理工程师审批后，最终确定施工配合比。

3 混凝土的拌和、运输和浇筑

1）冬季混凝土拌和要制定合理的投料顺序。合理的投料顺序能够使混凝土获得良好的和易性，并能使拌和物拌制均匀，有利于后期强度的增长。投料顺序为先投入骨料，干拌均匀后再投入温水拌和，最后投入外加剂和水泥，从而避免了水泥出现假凝现象。

2）延长混凝土拌和时间。冬季混凝土搅拌时间要比常温时延长50%，并符合有关规定。

3）保证混凝土的出机和入仓温度。冬季施工混凝土加入温水拌和，确保混凝土的出机温度不低于20℃，入仓温度不低于10℃。混凝土拌制好后，采用混凝土罐车及时运至浇筑地点，混凝土罐车覆盖保温棉，防止出现混凝土热量散失、表面冻结、坍落度变化等现象。

4）缩短混凝土浇筑时间。为保证混凝土浇筑的连续性，混凝土拌和遵循“少拌勤拌”的原则。一块桥板的混凝土方量约为7 m3，如果一次性将7 m3混凝土运至施工现场，浇筑完铺底混凝土后，安装气囊的过程将使混凝土搁置约15～20 min，混凝土不能连续浇筑。为解决这个问题，采取了少拌勤拌的方法，先将铺底的2 m3混凝土运至工地浇筑完，再利用安装气囊的时间拌制剩余的5 m3混凝土，气囊安装完成后立即进行剩余混凝土的浇筑，确保了混凝土浇筑的连续性。

4 空心板的养护

1）混凝土浇筑后及时对混凝土表面进行保温覆盖，浇筑成型后，立即覆盖一层黑色塑料薄膜，然后再覆盖一层土工膜，并做好保温记录。

2）蒸汽养护。蒸汽养护必须对混凝土各个温度变化的阶段进行控制，才能保证混凝土的质量。蒸汽养护分为静停阶段、升温阶段、恒温阶段和降温阶段。

空心板覆盖后，由于水泥的水化热作用释放出的热量通过篷罩的方式蓄保起来，篷罩内的热量能使混凝土加速凝固，避免低温时冻结。当覆盖保温静置3～6 h，混凝土已终凝并达到一定的初期强度后再开始通入蒸汽养护（如果浇筑混凝土时气温较低，可将蒸汽阀门适度开启，通入少量的蒸汽，防止桥板受冻）。如果过早的通入大量蒸汽，混凝土会急剧升温、体积膨胀使表层产生拉应力，从而产生裂缝。该阶段为静停阶段。

当静置3～6 h后，再逐渐增大送汽量，使温度逐渐上升，升温速度不大于10℃/h，防止升温过快。每隔30 min测量一次篷罩内的温度，如果升温过快，可以减小阀门控制蒸汽量，从而调节升温速度。通入蒸汽前要检查通汽管道，防止蒸汽直接作用在混凝土表面，使混凝土表面急剧凝固而产生裂纹。逐渐升温使棚内温度至50℃～60℃，并保持95%～100%的湿度。因混凝土入模温度为10～15℃，所以蒸养最高温控制在60℃，满足规范“混凝土浇筑体在入模温度基础温升值不宜大于50℃”的要求。该阶段为升温阶段。

升温至棚内温度达到50℃以上后要调整送汽量，使棚内温度稳定在50℃～55℃，并保持95%～100%的湿度。恒温时间根据预制桥板脱模强度、配合比情况、环境温度等确定。本工程恒温时间确定为不少于1 d。该阶段为恒温阶段。

当恒温1 d以后，要逐渐减小送汽量，降温时，速度不能太快，降温速度控制在5℃/h～10℃/h，直至使棚内温度与外界温度差不大于15℃为止。该阶段为降温阶段。

四个阶段蒸养时间总共为48 h，蒸养过程必须严格控制温度的变化，防止因温度升高过快使桥板产生裂缝。

5 空心板的强度检测结果

经过蒸汽养护后，将11组相同条件养护的混凝土试块和11组标准条件养护的混凝土试块送试验检测单位对7 d抗压强度进行检验，发现蒸汽养护后混凝土强度有大幅度的增长，蒸养2 d并达到7 d龄期的混凝土试块强度大大超过标准条件养护7 d的混凝土试块强度。具体试验结果详见表1。

经过蒸汽养护，较快地提高了混凝土的强度，既避免了混凝土受冻，又加快了后续工序的施工速度，取得了良好的效果。

表1 混凝土试块强度对比表MPa

6 结语

预应力空心桥板冬季施工时气温较低，强度上升缓慢，且在低温下容易受冻，要保证桥板的质量和施工工期，就必须采取混凝土冬季施工措施。其中，后期蒸汽养护非常关键，控制蒸汽养护的4个温控阶段尤为重要。只有从影响质量和工期的各个环节制定合理的控制措施，才能保证在冬季低温条件下桥板的施工质量能满足设计及规范要求。

（责任编辑 迟明春）

TU755.8

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1009-6159（2017）-08-0017-02

2017-01-11

解优品（1984—），男，工程师