浅谈严寒季节悬臂浇筑法技术

(重庆交通大学 重庆 400000)

桥梁施工由于受到各种条件因素限制，工期较为紧张，有时需要在严寒季节进行施工，并且混凝土的凝固会受到寒季气温的影响。因此在严寒季节施工时需根据工程的当地气象条件对混凝土的准备、运输、浇筑和养护过程都要采取保暖措施，避免混凝土在凝结过程中出现裂缝。

一、施工前准备阶段

(一)材料准备

寒季施工期间，当地各种资源不足，许多材料需要从其他区域购买，这样交运成本将大幅攀升，并且困难程度增加，因此在冬施前需提前备好工作计划，并提前备好保暖设施，在冬季施工前完成，做好施工前材料的工程数量表。

施工材料。由于气候寒冷，混凝土强度等级须选用高于42.5硅酸盐水泥，同时水泥的使用量应大于300kg/m3，水灰比不宜超过0.5，且在满足施工要求条件下应尽量减少用水量。由于雨雪等因素影响，宜在高处且干燥的地方存放骨料。

外加剂。由于气候寒冷，抗冻剂等添加剂需在施工前及时掺入混凝土中以增强其耐冻性。某些时候，严寒季节温度可能低于0℃，为保证混凝土拌合物能保持液态正常使用，应为其掺加能降低水冰点的外加剂。

保温材料。由于气候寒冷，施工的机具需进行保温处理，如覆盖防火草帘被、塑料薄膜这些保温覆盖材料需在施工前根据施工计划提前采购。同时篷布、保温用聚苯板、保温设备如蒸锅、火炉等需在进入冬施前准备周全，保证工程的正常推进。

(二)人力准备

首先，在寒季施工来临之前，通过会议进行相应的技术培训。培训的内容主要包括以下几个方面：学习有关冬季施工的规范、规定，有关理论和技术，以及上级主管部门关于冬季施工的规定和采取的措施等[1]。

(三)技术准备

施工前，施工单位必须提前制定出合理、完备的赶工及冬施措施和对应的施工组织方案以保证寒期项目施工的顺利进行。同时进行相应的实验，合理选择原材料(混凝土、水泥、外加剂和钢筋等)，施工前，应做好冬施期间混凝土的配合比调整优化，并加强施工期间的人员管理，及监控测量。

考虑气候严寒，施工期间水泥宜采用强度值较高的硅酸盐水泥或超早强型水泥。掺合料宜选用性能好，品质等级较高的品种[2]。冬施期间可能会有复杂的外加剂掺杂的情况，科研人员应及时调查并试验各外加剂之间能否相互契合，并检查最终成品是否满足设计标准及施工要求。

二、钢筋工程

钢筋的加工及焊接应在室内进行，并采取加温和保温措施，若只能于室外进行加工，则最低温度不宜低于-20℃，同时需进行挡风防雪，以降低焊件温度差，焊接后的接头严禁骤然降低温度或立即接触冰雪[3]。

三、混凝土工程

(一)混凝土搅拌与运输

混凝土制备过程中，为使混凝土保温，最为关键的方法是对原材料进行实时的加热处理，此方法可以从根本上解决低温问题。即：制备混凝土时，以热水代替凉水。混凝土搅拌时，需清除骨料中的冰、雪及冻块，引入超早强防冻混凝土，然后掺加防冻剂和超早强剂。施工前，可先用热水对搅拌机预热，搅拌顺序依次为骨料、水，搅拌，最后再添加水泥。原材料按照规定温度需调节时，主要调节水温以实现。拌制混凝土的最短时间需在3min以上。拌合水温度不超过60℃，并防止水泥因与80℃的水接触而出现“假凝”现象，混凝土拌和物的出机温度不宜低于10℃，入模温度不应低于5℃[4]。

为减少运输过程中的热量损失，罐车可用棉布包裹。同时尽量减少混凝土的转运次数、装卸时间和施工现场停留的时间，使混凝土自出机到浇筑现场后，能够一次倾倒入模，从而最大化地减少温度损失，保证合理的入模温度[5]

(二)混凝土浇筑

浇筑混凝土之前，模板及钢筋上的冰雪及污渍需进行清理。施工时，需时刻覆盖模板上口以避免雨雪进入模内，若有积雪落入模内，需使用吹风机进行清理。大风雪之后，为避免模板倒塌应对模板进行及时检查，以免造成安全隐患。

浇筑过程中需注意以下几点：

1.时间控制。浇筑时间需安排在一天中温度较高的时间段内，即每日早上10点至下午4点，这样有利于混凝土的入模温度控制。此外，需尽量在20min内将拌和好的混凝土浇筑完成。为提高混凝土的均匀及密实性，需严格控制振捣时间，加快振捣速率。

2.温度控制。温度温度是冬施期间浇筑混凝土的最为关键性的一道工序，采用保暖设施以保证混凝土的施工质量。浇筑前，模板各棱角部位应注意加强保温，对模板和钢筋进行预热，保证达到规定的入模温度。浇筑完成后需立即将保温材料覆盖于混凝土之上以保持温度的稳定，防止温度过快降低致使混凝土强度下降，保证混凝土逐步凝结硬化。

3.强度控制。混凝土需添加一定量的外加剂。搅拌混凝土时，根据实际环境添加相应比例的防冻剂，使混凝土在相应时间内达到规定硬度。对特殊断面(如端头、堵头和接缝处)要特别加以覆盖，并用浇热水和碘乌灯照射达到保温以防止混凝土冻害。

(三)混凝土养护

严寒季节混凝土的养护方法，除了满足正常环境下的要求外，还需根据施工方技术和热工计算进行确认。气温偏低时，可采用蓄热法进行施工，当蓄热法无法满足热工计算出的结果时，可采取暖棚法、蒸汽加热或者电加热等方式。

在采用蒸汽养护时，应防止蒸汽直接加热混凝土，以免引起混凝土局部温度过快上升。当箱室内温度升至预定恒温养护温度时，应保持恒温使混凝土进入恒温养护状态。同时，为了防止安全问题发生，和二氧化碳浓度过高加速混凝土的碳化，需将炉内废气通过管道排出箱室外。待混凝土终凝后，使用保温材料覆盖保温养护。

若施工单位采用暖棚法，可在新浇悬臂段搭设暖棚，使用保温措施将棚内温度升高以使混凝土较快的达到强度并满足施工要求。暖棚分为顶板、侧模和底模三部分，对挂篮进行全方位保温。为减少热量散失，保温棚内布设两层塑料薄膜，在箱内、梁顶、翼缘处布置热风炮，浇筑前采用热风炮先预热模板和钢筋，浇筑完毕后，立即升温养护。棚内温度应不低于5℃，结构内外温差、表层混凝土与暖棚内温差不得大于15℃。同时需注意棚内应当保持一定湿度。

四、预应力工程

冷拉钢筋时，温度应当高于-15℃，若有适当保护措施，最低温度可放宽至-20℃。张拉预应力钢筋时温度宜大于-15℃。定位钢筋需与各位置的钢筋进行点焊，以保证不阻塞管道，减少摩阻损失。

五、小结

严寒季节梁桥悬臂施工有诸多值得注意之处。本文总结了严寒季节悬臂施工法的相关技术，在冬施期间从施工前准备到张拉的一整套技术及工艺。为北方及严寒地区的冬季施工提供参考意见。