預(yù)應(yīng)力混凝土梁混凝土冬季施工的措施及養(yǎng)護(hù)

苗志彪

摘 要：文章以實(shí)際工程為例，總結(jié)了冬季混凝土的特點(diǎn)，提出了有效控制混凝土冬季施工措施，在預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制T梁的冬季施工過程中，使用高效減水劑、并在混凝土拌制、運(yùn)輸、養(yǎng)護(hù)中采取相應(yīng)的保溫措施，以保證施工質(zhì)量，縮短施工周期，提高了生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：預(yù)制梁 冬季施工 拌制混凝土

近代，鋼筋混凝土梁的發(fā)展方向?yàn)檩p型、大跨、低高度，鋼筋混凝土梁能否順利發(fā)展和預(yù)應(yīng)力能夠順利開展有著緊密的關(guān)系，不僅如此，鋼筋混凝土的彈性模量值以及抗壓強(qiáng)度也有著較高的要求和標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)應(yīng)力混凝土梁施工的過程中，所采用的混凝土型號(hào)為C50。預(yù)制梁在施工的過程中，通常會(huì)應(yīng)用到高效減水劑，旨在加快施工進(jìn)度、降低施工成本以及壓縮施工工期。如果沒有高效減水劑的應(yīng)用，混凝土強(qiáng)度想要達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度需要28d，如果應(yīng)用高效減水劑，那么混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度所需要的時(shí)間僅為一周左右。冬季因?yàn)闅鉁剌^低，預(yù)應(yīng)力混凝土梁的施工和養(yǎng)護(hù)工作要求相對(duì)較高。

1.工程概況

煙臺(tái)制梁場地處山東省煙臺(tái)市福山區(qū)，膠東半島東北部，年平均氣溫12.7℃，最高氣溫38.4℃，最低氣溫-13.1℃；年平均相對(duì)濕度62%，本梁場承擔(dān)著龍煙鐵路1282片T梁預(yù)制任務(wù)。氣溫隨著進(jìn)入冬季就會(huì)發(fā)生顯著降低，冬季施工需要使用特定的施工方法。

2.冬季混凝土特點(diǎn)

（1）如果施工在冬季進(jìn)行，那么不管是環(huán)境因素還是施工條件，都會(huì)導(dǎo)致工程事故頻發(fā)，特別涉及到混凝土的施工過程。

（2）施工質(zhì)量事故通常有一定的滯后以及隱蔽性。工程在冬天干燥，問題通常在春天才能顯現(xiàn)，這樣給事故處理的過程帶來一定的難度，情況較輕度的，可以通過補(bǔ)修彌補(bǔ)損失，情況如果較為嚴(yán)重，不僅會(huì)影響工程質(zhì)量，還會(huì)影響工程的使用時(shí)間。

（3）冬季施工，不管是準(zhǔn)備工作，還是施工計(jì)劃都較長。這是由施工準(zhǔn)備時(shí)間相對(duì)較短，施工技術(shù)要求相對(duì)復(fù)雜造成。一般來說，施工質(zhì)量事故的發(fā)生都是由于施工時(shí)間較短，施工過程相對(duì)倉促造成。

（4）混凝土凝結(jié)的時(shí)間和溫度有著緊密的聯(lián)系，一般情況下，如果凝結(jié)溫度為0～4℃時(shí)，凝結(jié)時(shí)間要比15℃時(shí)延長近3倍，如果溫度降低到0.3～0.5℃時(shí)，混凝土?xí)l(fā)生凍結(jié)，如果溫度降低至-10℃時(shí)，混凝土內(nèi)的水化反應(yīng)完全停止，混凝土的強(qiáng)度也不再繼續(xù)增加，因?yàn)樗l(fā)生凍結(jié)后體積會(huì)增加，所以硬化的混凝土結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生凍壞。

3.混凝土冬季施工控制措施

3.1拌制混凝土

①在料場需要提前備足冬季施工所需要的相關(guān)材料，石子完成水洗后，需要進(jìn)行保溫，保溫的方法采用覆蓋保溫。完成水洗后，在封閉的砂石料倉內(nèi)采用火爐對(duì)其進(jìn)行保溫。同時(shí)嚴(yán)格控制混凝土的配合比和坍落度，由骨料帶入的水分，均從拌和用水中扣除。

②對(duì)歷年冬季的溫度資料進(jìn)行檢查，為了能夠進(jìn)一步滿足混凝土拌和的實(shí)際需要，需要加熱拌和用水到30～50℃。在實(shí)際施工的過程中，拌和水的加溫應(yīng)用的是水暖鍋爐。

③為了保證計(jì)量精準(zhǔn)，拌和站配料機(jī)的計(jì)量工作使用的是碘鎢燈加熱。延長混凝土的拌和時(shí)間到180s，旨在確?；炷恋囊缀托阅?。

④混凝土溫度要求：控制混凝土拌和機(jī)的最高溫度≤40℃，入模溫度≥5℃。

3.2混凝土的澆筑

①澆筑混凝土前，為了應(yīng)對(duì)模板、預(yù)埋件以及鋼筋的檢查，需要充分做好準(zhǔn)備工作，不管是模板內(nèi)部的雜物還是污垢，都應(yīng)該充分清理，模板內(nèi)部一旦存在縫隙，需要進(jìn)行堵塞處理，另外還需要檢查防滑措施以及工具的準(zhǔn)備等。混凝土在澆筑前，需要對(duì)混凝土的和易性以及坍落度進(jìn)行詳盡的檢查。

②控制混凝土的灌注溫度，不管處于什么條件，需控制混凝土灌注溫度>5℃，所以，混凝土的澆筑工作盡量在中午進(jìn)行。

③澆筑混凝土需要分層進(jìn)行，每一層的高度需≤30cm。在分層澆筑時(shí)，為了避免空洞的出現(xiàn)，需要采用振動(dòng)器搗振。

3.3混凝土養(yǎng)護(hù)采用暖棚養(yǎng)護(hù)方式

混凝土澆筑前及混凝土澆筑的整個(gè)過程中，為了保證入模的溫度，需要對(duì)模板進(jìn)行加熱。完成梁體混凝土的灌注工作后，再使用篷布覆蓋梁體。升溫設(shè)備采用66kW的柴油熱風(fēng)炮進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)。每片梁用6臺(tái)熱風(fēng)炮，保證在環(huán)境溫度-10℃時(shí)也可使篷溫達(dá)到30℃以上。養(yǎng)護(hù)期間為保證棚內(nèi)的相對(duì)濕度，采取加濕器增濕措施。養(yǎng)護(hù)24h后，可達(dá)到30MPa，即可拆模、初張。該方法具有設(shè)施靈活，施工簡便的優(yōu)點(diǎn)。

3.4現(xiàn)場試驗(yàn)

為達(dá)到預(yù)期效果，保證工程質(zhì)量，對(duì)方案的可行性開展現(xiàn)場實(shí)測。

對(duì)拌和物原材料實(shí)測，砂石料的溫度基本在5～7℃，水泥的溫度在12～15℃，攪拌機(jī)棚溫在11～13℃，拌和用水在30～40℃，混凝土的出機(jī)溫度在13～17℃之間，因運(yùn)輸距離較短，場內(nèi)運(yùn)輸<100m，澆筑溫度與出機(jī)溫度無大變化。

待混凝土澆筑完成后，立即用篷布覆蓋，并放置熱風(fēng)炮、加濕器進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

養(yǎng)護(hù)按照升溫-恒溫-降溫3個(gè)階段?？衫迷诟邷叵禄炷龔?qiáng)度增長曲線確定加熱的延續(xù)時(shí)間。在加熱過程中，混凝土的強(qiáng)度在8h后速度明顯增快，在恒溫30～35℃之間時(shí)，濕度在相對(duì)濕度50～80%RH之間，混凝土養(yǎng)護(hù)20h后，壓試塊，強(qiáng)度基本在30MPa以上；檢查混凝土表面，無干縮裂紋，隨后開始降溫。

相對(duì)濕度在50～80%RH之間，混凝土養(yǎng)護(hù)24h溫度增長曲線圖，如圖1所示。

溫度過高會(huì)對(duì)混凝土內(nèi)部產(chǎn)生溫度應(yīng)力，造成混凝土內(nèi)部有一定數(shù)量的裂紋產(chǎn)生；溫度降低，混凝土?xí)l(fā)生冷卻，形成溫度梯度，繼而導(dǎo)致混凝土的耐久性以及強(qiáng)度降低，所以，升溫階段，需要控制梁體的升溫速度盡量<15℃/h，另外還需要控制降溫速度<10℃/h。

3.5質(zhì)量控制

在冬季混凝土施工的過程中，處理對(duì)常規(guī)質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行檢查外，還需要做以下檢查：

①混凝土施工過程中，所應(yīng)用到的水、碎石、砂以及混凝土溫度。

②檢查混凝土硬化過程中的溫度變化。另外還需要記錄和檢查混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間和方法。

③每天至少檢查3次水以及骨料攪拌機(jī)的溫度以及澆筑溫度。

④對(duì)室外氣溫以及篷布內(nèi)的養(yǎng)護(hù)溫度變化進(jìn)行觀測和檢查。

⑤詳細(xì)觀測和檢查試件的溫度控制過程和養(yǎng)護(hù)過程，另外還需要格外注意混凝土的保溫情況以及配合比。

4.結(jié)束語

綜上所述，得出以下結(jié)論：

（1）混凝土強(qiáng)度不僅和骨料有關(guān)，還和膠凝材料有著緊密的關(guān)系，另外，水灰比是另外一個(gè)關(guān)鍵因素。因此，為了確?；炷翉?qiáng)度，需要確保水灰比是否符合混凝土的水灰比。比如在混凝土攪拌時(shí)，一旦發(fā)現(xiàn)混凝土拌和物發(fā)生變化，坍落度變大或者變小，都應(yīng)該對(duì)原因進(jìn)行詳查，科學(xué)合理的調(diào)整配合比，不能隨便增加或減少拌和用水。

（2）混凝土冬季施工過程中，確保砂石骨料達(dá)到正溫。在攪拌機(jī)內(nèi)先投入砂石料，再加入熱水?dāng)嚢?，最后加入粉料，如改變投料順序，容易造成混凝土假凝現(xiàn)象。

（3）混凝土的冬季養(yǎng)護(hù)工作，最為重要的就是關(guān)注混凝土灌注后的保溫和養(yǎng)護(hù)工作，混凝土表面溫度一定要保持≥3℃，否則強(qiáng)度增長也較緩慢。

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