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桥梁工程中混凝土冬季施工技术浅谈

     【摘要】 加强对桥梁工程中混凝土冬季施工技术的研究,有利于提高桥梁工程中混凝土冬季施工技术水平,从而提高桥梁工程施工质量,具有重要的现实意义。本文笔者对桥梁工程中混凝土冬季施工技术进行了探讨,希望对相关从业人员具有借鉴意义。 

   【关键词】 桥梁工程,混凝土,冬季,施工,技术 

   前言:桥梁冬季施工时混凝土容易受到低温的影响,如不采取针对性措施加以预防,会给桥梁工程质量造成重大影响,不仅影响桥梁工程功能的发挥,而且大大缩短其使用寿命,因此,对桥梁工程混凝土冬季施工技术进行探讨具有重要意义。 

   一、冬季桥梁工程混凝土生产与基本要求 

   :桥梁工程在营造良好交通环境上扮演着重要角色,随着我国加大了桥梁工程建设的投入力度,致使部分桥梁工程必须在冬季进行施工,因此加强桥梁工程中混凝土冬季施工的研究显得尤为重要。桥梁工程混凝土冬季施工时,因受温度影响混凝土的生产与平时施工有所区别。 

   首先,加热混凝土原材料。冬季拌制混凝土时需要对原材料进行加热处理。加热方法分为水加热与骨料加热两种方式,其中运用水加热方式时如果混凝土强度不足42.5号的矿渣水泥、普通水泥时拌合水最高温度不能超过80℃,如强度等于或超过42.5号的普通水泥及硅酸盐水泥时,拌合水温度不能超过60℃。采用水加热方式的常用方法包括电加热、蒸汽加热等,同时,加热水使用的水池或水箱除容积符合相关标准要求外,还应采取措施给予保温处理。骨料加热时将加热管、盘曲蒸汽管埋在骨料中而后在管中通入热水或蒸汽。加热过程中尤其应确保加热的均匀性。 

   其次,混凝土的拌制与运输。拌制混凝土时避免骨料中夹杂冻团、雪以及冰。通常情况下,先将加热的水与骨料投入其中,依据相关规范标准搅拌一段时间后,水温下降到40℃左右时将一定比例的水泥投入其中继续搅拌,以有效防止水泥出现假凝现象。 

   基本要求: 

   (1)冬季混凝土施工时首选硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。为加快施工进展,节约养护费用,也可选用早强(R)型普通硅酸盐水泥,有条件时也可选用快硬水泥。 

   (2)夜晚应避免混凝土浇筑,一般白天9:00~16:00气温较高,适合浇筑。 

   (3)混凝土冷却到5℃后,方可拆除保温层和模板,拆模还应考虑混凝土强度。 

   (4)要注重混凝土配合比设计的科学性、合理性。为减少冻害,水的用量应降低到最低限度。当粗骨料级配良好且最大粒径较大时,用水量可以减少。另外减水剂的加入也能使含水较少的混凝土较早地获得抗冻能力,要注意优先选用高效减水剂。含氯盐外加剂对钢筋具有锈蚀作用,应避免使用含氯盐防冻剂。 

   (5)混凝土结构在冷却前不宜受到动力或冲击荷载作用。 

   二、混凝土的运输与浇筑 

   冬季运输混凝土时应适当对运输设备进行保温处理,而且严格控制运输距离与时间,确保运输温度损失不超过5~6℃。同时,还应尽可能的减少装卸次数。 

   混凝土的浇筑时桥梁工程施工的重要环节,为确保浇筑质量,浇筑施工时应做好以下工作: 

   首先,浇筑混凝土前应将钢筋与模板上的污垢与冰雪清理干净,如条件允许使用热空气喷钢筋与模板面。同时,将仓前混凝土及时进行入模操作。当振捣结束后进行覆盖处理;其次,对厚大整体式结构进行分层浇筑时已浇筑的混凝土未被上一层混凝土覆盖前温度至少应在2℃。总之,混凝土运输、浇筑过程中需要补充一定的热能,以更好的满足地基防冻、浇筑前保温等热应力的控制要求。 

   三、冬季桥梁工程中混凝土养护施工要点 

   众所周知,养护在确保桥梁工程质量上发挥重要作用,因此,冬季桥梁工程中尤其应重视混凝土的养护工作。就目前来看,冬季桥梁工程混凝土养护方法主要包括以下两种方法: 

   1养护期间不加热。当外界温度并不是很低时,而混凝土的尺寸结构又比较厚大时,浇筑混凝土前可将混凝土拌合物的初始温度适当提高。同时,水泥的水化反应也会放出大量的热,因此,可确保混凝土入模后具有一定的温度。而且模板外面采用专门的保温材料进行保温蓄热,在整个保养期间并不需要额外进行加热操作。 

   2养护期间实施加热。当冬季温度比较低,而混凝土结构构件并不大时,为保证混凝土强度在短时间内达到标准要求,仅仅进行简单的保温蓄热操作还远远不够,还需要借助外部热源进行适当加热。 

   加热法由间接与直接加热法之分,其中间接加热法主要借助加热器先将水或空气进行加热,而后使用蒸汽和热空气对待养护的水泥进行加热,诸如暖棚法等。直接加热指使用加热器直接对混凝土加热,如电热法等。 

   桥梁工程中混凝土施工时,使用暖棚法可在一定程度上改变外界低温环境,使其更好的满足桥梁工程混凝土施工要求。实际施工过程中有时暖棚搭设后可使用一个冬季,不过多数暖棚只使用几天就要移动到其他位置。考虑到桥梁工程混凝土施工规模及形式不同,搭设的暖棚外型也存在一定的差别,但目的均是降低外界低温给施工质量带来的不良影响。 

   电热法指在混凝土外部或内部合适位置设置好电极,待混凝土浇筑完毕连接低压电源,在混凝土电阻作用下将电能转变为热能,实现加热混凝土,防止混凝土被冻现象的发生。 

   利用电热法养护混凝土时,随着混凝土温度的升高水化反应加剧,电阻值会随之增加。当混凝土强度接近设计强度的60%左右时,电阻可较之前增加几倍。因此,实际运用时电热法养护混凝土时只需将其加热到强度达到设计强度的50%即可。电热法在低、中标号的水泥品种的养护中应用率比较高。实践表明,当普通水泥的标号高于352号时,加热温度不能超过40℃,要想满足设计强度要求,需要适当延长加热时间。 

   四、桥梁工程混凝土养护蓄热法 

   蓄热法是冬季桥梁工程中施工养护混凝土最为简便的方法,因其不适用其他设备,因此本文对其单一进行探讨。 

   采用蓄热法养护桥梁工程混凝土时需要满足一定的条件,首先,适用于混凝土表面系数M不足3的钢筋混凝土结构或大体积混凝土结构;其次,如桥梁工程施工处于北方地区,施工时日平均温度应在-5℃以上;最后,使用此种方法养护混凝土时,混凝土强度增加缓慢,如对混凝土拆模后的强度要求不高时可运用此种方法。 

   另外,使用蓄热法养护桥梁工程混凝土时,还应注重以下两方面问题:一方面,混凝土浇筑结束后,应使用保温材料覆盖在混凝土表面,而且将沥青纸、油毡、防水布等布置在覆盖材料和混凝土表面之间,以有效避免保温材料吸水。 

   如混凝土表面存在孔洞时,应设置挡风保温装置,而且混凝土边角位置处的保温层厚度应能达到表面厚度的1~3倍。如果是新老混凝土接触位置,设置的保温范围应超过结构缝或工作缝的1m左右。另一方面,保温模板由防风隔潮层、保温材料以及承重结构构成,依据桥梁工程结构特点,保温板包括外、内保温板两种类型,其中外保温板一般设置在承重结构后,以达到避免混凝土水化热散失的目的。 

   结语 

   桥梁工程中混凝土冬季施工是一个难度比较大的工作,为确保工程质量,需要充分分析低温给混凝土拌制、运输、浇筑等环节造成的不利影响。而后采取针对性保温措施,确保混凝土施工质量,使桥梁工程质量满足设计目标要求,为桥梁工程社会及经济效益的发挥奠定坚实的基础。 

   参考文献 

   [1]王磊.桥梁工程中混凝土冬季施工技术[J].黑龙江科技信息,2013(05):257. 

   [2]王磐石,张雪梅,李玉欣,张亚峰,李盈宏,郭松春.水利工程混凝土冬季施工技术探讨[J].福建农业,2014(08):193. 

   [3]汪再光.寒冷地区混凝土冬季施工方法研究[D].哈尔滨工程大学,2009. 

     [4]李迎雪.浅谈冬季混凝土施工的方法及技术措施[J].黑龙江科技信息,2011(16) 

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