冬季道路橋梁施工中混凝土澆筑技術(shù)研究

喬楠夫

（南陽師范學(xué)院，河南 南陽 473061）

1 引言

隨著對道路橋梁施工質(zhì)量的要求不斷提高，冬季施工備受業(yè)內(nèi)關(guān)注，畢竟在冬季開展施工作業(yè)可以提前完成預(yù)定工期。然而，混凝土澆筑過程中容易受到環(huán)境因素影響，一旦出現(xiàn)溫度變化問題，會產(chǎn)生缺陷，降低工程質(zhì)量。因此，提高冬季道路橋梁施工中混凝土澆筑技術(shù)顯得尤為重要。

2 冬季道路橋梁施工中混凝土澆筑技術(shù)的影響因素

2.1 環(huán)境溫差大

混凝土因其生產(chǎn)成本低、性能良好等特點作為必要的材料運用在道路橋梁施工中。為了能更好地推動工程建設(shè)進(jìn)度，許多道路橋梁建設(shè)項目選擇在冬季開展施工，導(dǎo)致混凝土質(zhì)量受到嚴(yán)重影響。畢竟冬季環(huán)境溫度普遍較低，混凝土澆筑后內(nèi)外溫差較大，極易引起裂縫問題，不僅影響澆筑施工有序進(jìn)行，也難以保證整體施工質(zhì)量。

2.2 防護(hù)措施不足

盡管許多施工單位都已經(jīng)意識到環(huán)境溫差對混凝土澆筑技術(shù)的影響，也采取了相應(yīng)的防護(hù)措施。但由于未能提前對當(dāng)?shù)氐氖┕きh(huán)境進(jìn)行深入了解，沒有及時掌握現(xiàn)場的溫度變化，導(dǎo)致針對混凝土的防護(hù)措施并未收到預(yù)期成效。為了減少環(huán)境因素帶來更多影響，只能通過增加防護(hù)措施成本的方式予以解決，即便如此也難以取得最佳效果。

3 冬季道路橋梁施工中混凝土澆筑技術(shù)的主要內(nèi)容

3.1 完善準(zhǔn)備工作

3.1.1 勘測與檢查

冬季環(huán)境條件與其他時期存在較大差異，必須進(jìn)行深入了解才能避免實際環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題。

①勘測。相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)在開展施工前全面勘測現(xiàn)場的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、水文變化等情況，也要對當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件進(jìn)行深入了解，如冬季時的平均溫差、最低溫度等，只有掌握這些內(nèi)容，才能在冬季道路橋梁正式施工時采取切實、有效的措施為混凝土澆筑施工提供保障。

②檢查。要在施工前檢查混凝土材料質(zhì)量，并進(jìn)行低溫澆筑試驗，便于測試材料性能是否達(dá)標(biāo)的同時，針對不同情況采取相應(yīng)的應(yīng)對措施，有利于混凝土在低溫條件下依舊保證質(zhì)量合格。

3.1.2 材料運輸

材料運輸環(huán)節(jié)是冬季道路橋梁施工中不可忽視的方面，大多情況下，混凝土材料經(jīng)過拌合站攪拌加工后運送到施工現(xiàn)場，再進(jìn)行澆筑。然而，冬季環(huán)境溫差較大，混凝土材料中的水泥在運輸過程中極易因水化熱速度加快而提前進(jìn)入初凝階段，此時依舊采取傳統(tǒng)的運輸策略很難促進(jìn)混凝土澆筑施工有序開展。所以，冬季道路橋梁施工過程中，運輸混凝土材料時，應(yīng)在混凝土得到充分?jǐn)嚢璧幕A(chǔ)上，選擇最直接、有效的運輸方式和運輸路線，在最短的時間內(nèi)將材料運送到現(xiàn)場，保證混凝土在進(jìn)入初凝階段前及時應(yīng)用于施工環(huán)節(jié)。需要注意的是，運輸過程中也要做好保溫措施。比如，為運輸混凝土車輛做好密封處理，外部覆蓋保溫棉等材料，這樣可以顯著降低溫差對混凝土材料產(chǎn)生的影響。

3.2 保溫加熱技術(shù)

3.2.1 電加熱技術(shù)

電加熱技術(shù)是以特定規(guī)格的電纜作為媒介，將拌合站與變壓器合理連接起來，將特殊數(shù)量、功率的電熱管安裝于拌合站水池下方，再結(jié)合溫度計對拌合站上水口處的溫度進(jìn)行實時監(jiān)測，有效控制混凝土攪拌過程中的溫差問題。通常情況下，電熱管的功率為1kW，數(shù)量可根據(jù)實際溫差進(jìn)行增減，一般選用35根才能滿足實際需求。然而，這種方式會對電纜產(chǎn)生較高損耗，必須配置專門人員對連接的電纜進(jìn)行周期性檢修，確保及時發(fā)現(xiàn)問題，避免在攪拌過程中引發(fā)故障，造成損失，影響工期。同時，由于設(shè)備功率較高，電纜長時間因過度損耗易產(chǎn)生電流變化，影響設(shè)備正常使用，為了減少出現(xiàn)此類問題的幾率，需要做好相關(guān)設(shè)備的保護(hù)措施。

①為拌合站設(shè)置接地措施，防止發(fā)生漏電故障，避免給現(xiàn)場工作人員生命安全帶來威脅。

②若施工現(xiàn)場的溫度較低，可以在使用電加熱技術(shù)的過程中利用土工布等搭建棚蓋結(jié)構(gòu)，減少混凝土攪拌時的熱量散失。

③在環(huán)境溫度低于-5℃時，增加單獨的水箱，一旦溫度產(chǎn)生變化，便要及時對水箱進(jìn)行加熱，防止因溫度過低導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度大幅下降的問題。

3.2.2 蒸汽加熱技術(shù)

蒸汽加熱技術(shù)主要原理是借助蒸汽鍋爐為施工現(xiàn)場的拌合站提供溫度保證，蒸汽鍋爐在產(chǎn)生高溫蒸汽后，借助與拌合站水池和其他需要保溫的設(shè)備間相互連接的管道輸送產(chǎn)生的蒸汽，從而合理控制拌合站混凝土攪拌過程中的溫差問題。需要注意的是，蒸汽加熱技術(shù)必須關(guān)注多個方面，才能真正體現(xiàn)其價值。

①蒸汽鍋爐輸送管道鋪設(shè)前必須深挖現(xiàn)場土地，將管道放置于能夠在冬季形成凍結(jié)狀態(tài)的深度，便于輸送高溫蒸汽的同時，防止土壤凍結(jié)產(chǎn)生溫差影響已經(jīng)澆筑的混凝土。

②鋪設(shè)管道過程中要設(shè)置20cm的間距，在相應(yīng)位置開設(shè)透氣孔，便于蒸汽與混凝土充分接觸，防止溫差加速混凝土水化熱。

為了能更好地起到保溫效果，可以根據(jù)不同情況采取相應(yīng)的措施。例如，利用土工布搭建暖棚對橋梁外模板進(jìn)行保暖，從而充分發(fā)揮蒸汽加熱技術(shù)的作用，由于冬季溫差大，容易加快水蒸氣熱量流失，要注意土工布間不能存在縫隙，否則無法保證混凝土澆筑質(zhì)量。

3.3 優(yōu)化現(xiàn)場澆筑，做好保護(hù)措施

3.3.1 混凝土現(xiàn)場澆筑

澆筑混凝土前必須檢查材料的質(zhì)量，并做好相應(yīng)的預(yù)處理工作，為澆筑環(huán)節(jié)打好基礎(chǔ)。

①檢查需要澆筑的模板中是否存在結(jié)冰、積雪和其他雜質(zhì)，及時進(jìn)行清除，保持干燥無異物，防止道路橋梁工程在混凝土澆筑后因溫差較大影響質(zhì)量。

②所需的鋼筋材料要提前進(jìn)行預(yù)熱，避免產(chǎn)生溫差問題。

③開展混凝土澆筑時采取分層連續(xù)澆筑方式，可以顯著提升施工效率，保證澆筑質(zhì)量。

④由于冬季環(huán)境容易加快混凝土水化熱速度，相關(guān)人員應(yīng)注意控制澆筑期間混凝土表面溫度，可在周圍溫度變化較低的情況下澆水淋濕，減緩混凝土表面熱量流失速度。

⑤澆筑過程中要注意按照設(shè)計要求和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，保持相應(yīng)的澆筑厚度，通常情況下保持在15cm即可。

⑥澆筑混凝土后，為了保證施工質(zhì)量，要立即進(jìn)行混凝土振搗作業(yè)，便于混凝土進(jìn)入初凝階段時整體質(zhì)地均勻，不會存在氣泡、麻面等缺陷。

⑦如果澆筑完成后出現(xiàn)縫隙問題，應(yīng)檢查縫隙寬度，若處于可接受范圍內(nèi)，只需要做好保暖措施即可，否則應(yīng)當(dāng)及時進(jìn)行補(bǔ)救，避免后續(xù)澆筑環(huán)節(jié)中產(chǎn)生質(zhì)量問題。

⑧進(jìn)行新一輪混凝土澆筑施工前，要對材料方面做好把關(guān)，下一輪需要澆筑的混凝土材料在水灰比、骨料級配等方面必須與當(dāng)前保持一致，在保證整體澆筑質(zhì)量符合設(shè)計要求的同時，充分發(fā)揮現(xiàn)場加熱和保暖措施的作用，否則極易出現(xiàn)施工質(zhì)量問題。

3.3.2 混凝土保溫措施

道路橋梁冬季施工過程中必須采取相應(yīng)的保溫措施，保證混凝土澆筑環(huán)節(jié)不受影響?；炷翝仓┕さ牟课徊煌扇〉谋卮胧┮泊嬖诓町?。

①澆筑系梁時，由于其形態(tài)特性，側(cè)面會大面積暴露在環(huán)境下，可以利用土工布（見圖1）封閉加溫來達(dá)到保溫的目的。為了能更好地起到保護(hù)作用，在使用該方法保溫前，應(yīng)明確側(cè)模拆除時間，采取內(nèi)用土工布與外用彩布條相結(jié)合的方式，使保溫措施發(fā)揮出最大作用。

圖1 土工布

②承臺頂部澆筑混凝土后，可先鋪設(shè)土工布、電熱毯等減少環(huán)境溫差。頂部建造圍堰，高度在30cm內(nèi)，并向內(nèi)倒入冷卻水。需要注意的是，圍堰建造完成后，應(yīng)及時將事先鋪設(shè)的電熱毯等材料移除。

③澆筑承臺側(cè)面時，采取的保溫措施為先建造鋼樁圍堰，再借助彩布條快速密封圍堰與承臺間的縫隙。一旦施工環(huán)境溫差過大，該方法難以起到阻止熱量散失的作用，可以利用發(fā)熱量大的碘鎢燈實現(xiàn)保溫。同時，不能依賴單一的保溫方式，鋪設(shè)電熱毯、土工布等保溫措施也是必不可少的。只有多種措施結(jié)合使用，才能確保冬季道路橋梁施工中混凝土澆筑環(huán)節(jié)有序開展。

④在冬季道路橋梁工程建設(shè)過程中，也存在利用澆筑混凝土連接原有部分的情況，此時，應(yīng)先清理連接處，在填充水泥砂漿后對連接縫隙進(jìn)行加熱并鋪設(shè)保溫設(shè)施。

3.4 有效進(jìn)行質(zhì)量管控

（1）冬季環(huán)境溫度較低，促使混凝土的初凝時間大幅縮短，若不能控制該問題，將導(dǎo)致混凝土表面與內(nèi)部的溫度差不斷加大，也就是表面溫度快速流失的同時，內(nèi)部的熱量不斷升高，待混凝土徹底凝固后，便會讓混凝土表面出現(xiàn)不同程度的裂痕，嚴(yán)重降低混凝土澆筑質(zhì)量。

（2）開展冬季道路橋梁混凝土澆筑施工過程中既要做好保溫加熱措施，還要注意混凝土澆筑施工時間和周期。澆筑施工時間應(yīng)選擇在日間，避免傍晚或夜間出現(xiàn)較大溫度變化，尤其是在我國的北方地區(qū)該現(xiàn)象極為明顯，一旦在此期間內(nèi)進(jìn)行澆筑施工，不僅難以保證澆筑質(zhì)量符合設(shè)計要求，也會增加產(chǎn)生資源損失的風(fēng)險。

（3）應(yīng)將混凝土澆筑施工的整體周期控制在冬季溫度變化較小的階段，如果環(huán)境溫度范圍在-5℃～ -15℃時，不僅澆筑混凝土的加熱保溫難度加大，凝固后的混凝土在性能方面也會大打折扣，而冬季室外溫度在-30℃以下時，混凝土整體強(qiáng)度會小于54N/mm2，抗壓性能會大幅縮減。

4 結(jié)語

綜上所述，盡管混凝土是道路橋梁施工中不可缺少的材料，但極易受到環(huán)境溫差、保暖措施等因素的影響。所以，要在冬季道路橋梁施工中更好地運用混凝土澆筑技術(shù)，必須將完善準(zhǔn)備工作、應(yīng)用保溫加熱、優(yōu)化現(xiàn)場澆筑、重視質(zhì)量管控等措施應(yīng)用于實際施工中，減少冬季環(huán)境溫差較大對混凝土澆筑技術(shù)產(chǎn)生的影響，進(jìn)一步提升冬季道路橋梁施工質(zhì)量。