摘要：本文作者介绍了低温施工的特点，分析了混凝土受冻对强度的影响，提出了桥梁在低温条件下施工的方法。
关键词：混凝土；桥梁；低温施工；方法
Abstract: In this paper, the author introduces the low temperature construction characteristics, analyzes the concrete frost effect on the strength, and proposes the bridge construction methods under the low temperature condition.
Key words: concrete; bridge; low temperature construction ; method
2095-2104（2012）
混凝土桥梁的施工单位要在充分考虑气候条件、施工工期、施工质量要求及施工费用等综合条件下，做好原材料的选用工作，控制好混凝土的搅拌、运输、浇筑、养护的过程，选择适当的施工方法进行低温施工，确保混凝土桥梁的质量。
1 低温施工的特点
1.1 低温施工由于施工条件及环境不利，是工程质量事故的多发季节，尤以混凝土工程居多。
1.2 质量事故出现具有隐蔽性、滞后性，即工程是冬天施工的，但大多数病害在春季才开始暴露出来，因而给事故处理带来很大的难度，轻者进行修补， 重者则需要重新施工， 这不仅给工程带来损失，而且影响工程的使用寿命。
1.3 低温施工的计划性和准备
工作时间性强。这是由于准备工作的时间短，技术要求复杂。有一些质量事故的发生， 往往都是由于这一环节跟不上，仓促施工造成的。
2 混凝土受冻对强度的影响
混凝土在浇筑后短时间内就可凝结， 并逐渐硬化。 凝结的快慢与养护温度有很大关系， 混凝土正常的凝结温度为15℃～20℃。如果养护温度高，凝结就快，强度增长也快；如果养护温度低，则凝结慢，强度增长也慢。低温施工时，凝结与冻结各依据一定条件向着相反的方向转化。如果混凝土中的水结了冰，混凝土就不能与固体的水发生水化作用。这时水泥、 砂、石就成为一堆互相不起作用的混合物，使混凝土强度无法增长。而且水结成冰后体积膨胀，使混凝土结构有冰裂的危险，因而工程质量会受到严重影响。
混凝土如在凝结之前冻结，则强度至少会降低50%，严重时将使混凝土遭到破坏。如果混凝土在凝结2d～3d后遭到冻结，则强度较正常情况下降低15%～20%。当混凝土强度达到50%的设计强度或以上，并且不低于5.0MPa（在正常温度下养护5d～7d），则继续受冻时对它的强度没有太大的影响，只是强度增长缓慢，待解冻之后，强度仍然能够继续上升达到与不受冻相同的强度。混凝土在凝结硬化过程中，如重复两次受冻要比一次受冻的影响大。 混凝土的凝结与冻结这一对矛盾的转化条件就是温度，低温施工所采取的措施就是要设法保持混凝土具有一定的温度，使凝结硬化过程能够顺利进行。
3 低温施工准备
桥梁低温施工要做好施工质量保证措施计划，各项设施和材料提前采取防雪、防冻措施。
3.1 要加强施工人员低温施工技术培训。为了使生产从常温顺利地进人低温施工，在低温施工到来时，项目要做好低温施工的培训工作。通过培训使全体施工管理人员了解本年的低温施工任务、特点，应该注意和掌握的问题。培训的内容主要包括以下几个方面： 学习有关低温施工的规范、规定，有关理论和技术，以及上级主管部门关于低温施工的规定和采取的措施等。在培训中，要使全体施工管理人员明确施工的特殊性，强化施工管理意识，在组织施工的过程中统筹安排劳动力，使低温施工工作全面、顺利进行。
3.2 要选好测温专职人员并对其进行技术培训。 密切与气象部门联系，做好低温气温预报，制定应急施工预案。
4 混凝土桥梁低温施工的原材料选用
4.1 水泥的选择。在低温施工的混凝土如果采用的是蓄热法、暖棚法、掺外加剂法的施工方法，应选用低热水泥;如果选用混凝土蒸汽法施工，则应该选择矿渣水泥、火山灰水泥及粉煤灰水泥。一般情况下，水泥的用量不小于300kg/m′， 水泥标号大于325号。
4.2 骨料的选择。在放置骨料前，选用地势较高、没有积水的地方，保证骨料的清洁要做好提前清洗和贮备工作。选用细骨料时要选用含泥量小于3%的中砂，选用粗骨料时要选用经过15次冻融循环试验合格的坚实级配花岗岩或是石英岩碎石， 不能有风化的成分， 且含泥量小于1%。在骨料运输过程和贮备过程中不要混入冰雪，使用骨料时如果骨料中有冰雪，必须待完全熔化以后使用。
4.3 水灰的配比。冬天施工的混凝土水灰比大于0.4且小于0.6，来保证混凝土中的孔结构符合抵抗冻害的作用。
4.4 外加剂的选择。
4.5 氯化钙早强剂。掺入适量的氯化钙会减少混凝土的养护时间，促进硬化。在钢筋混凝土结构中使用的氯化钙的比例不能超过水泥质量的1%。掺氯化钙的混凝土不适宜采用蒸汽养护，浇筑成型后要对混凝土进行振捣密实。
4.6 防冻剂的选择。选用具有良好早强作用、 高效减水作用，能明显降低混凝土冰点，对钢筋无腐蚀作用，且符合行业标准《混凝土防冻剂》（JC 475—95）规定性能标准的防冻剂。
5 混凝土桥梁低温施工采取的施工方法
5.1 材料加热施工法。低温混凝土施工一般都以原材料加热为前提，通过对混凝土材料的加热，确保混凝土在搅拌、运输、浇筑后还保留一定的热量，减少冰冻对混凝土强度的伤害。原材料的加热，首先考虑对水的加热，因为水的加热比较简单且容易控制。如果水加热到规定的温度还不能使拌和的混凝土达到预计的温度时，再考虑对砂或骨料的加热。要先将加热的水与砂、骨料搅拌，然后加人水泥，并且水的温度不要超过80℃，防止水泥产生假凝现象影响混凝土的强度。
5.2 混凝土蓄热法。混凝土蓄热法施工应用于室外温度不是很寒冷的初冬或是冬末季节，在满足在室外温度在15℃以上或是建筑物的结构够厚大其表面的系数为6～8的条件下， 蓄热法施工会达到最佳的效果。并且这种方法也使用于室外温度在15℃以下和建筑物的表面系数大于6.0的情况下施工。蓄热法是对具有一定温度的混凝土浇筑成型后， 用保温材料覆盖来达到缓解混凝土迅速冷却的目的，利用原材料及水泥水化作用产生的热量让混凝土能在适合的温度下慢慢地凝结硬化， 确保混凝土强度不被破坏。 基于蓄热法施工比较简单， 在施工时不需要借助外热设备，所以施工费用较低，在低温施工时首先应考虑用蓄热法施工，在蓄热法不能满足混凝土施工要求再考虑别的方法，或者与其他方法配合使
用，达到最佳施工效果。
5.3 混凝土蒸汽加热法。蒸汽加热法也是一种被广泛应用于低温施工的方法。它可以通过建立专门的蒸汽养护室，或在件预留孔道使蒸汽流通来加热混凝土，也可以根据构件的结构和实际施工情况采取蒸汽毛管法与蒸汽外套法，来利用蒸汽的热量作用加热混凝土，使混凝土硬化更快，加速获得预计的强度。需要注意的是，在使用蒸汽法施工时，使混凝土受热均匀并设置排水设施，同时保证施工温度不要超过80℃。这种方法一般适用于混凝土采取蓄热法施工达不到要求的情况下使用。
5.4 混凝土电热法。电热法与蒸汽法相比，具有热量损失小，易于控制效果、操作简单且费用较少的优势，但是其耗电量大，只能在电能充足的施工环境中使用此方法。 电热法是将电极放入混凝土内或将电热器覆盖在混凝土表面，通过电能转变为热能来提高混凝土的温度，它可以使混凝土在较短的时间内用较快的速度达到预计的强度要求。
5.5 冷混凝土施工法。 冷混凝土是在寒冷的条件下，对水以外的组成部分不进行防护与加热，成型后不进行保温防护的施工方法。它主要是在混凝土中掺人氯化钠、 氯化钙或者是两者的混合物， 减低混凝土中水的冰点来预防冻害，加速混凝土的凝结硬化速度，提高早期强度。
6 结语
低温施工一直都是工程中尤其是混凝土桥梁施工中的难题，但低温施工技术及相应的措施在实际的应用中不断完善， 使得工程技术人员能较从容的在低温施工中控制质量及进度。冬施是指当室外日平均气温连续5d稳定地低于5℃时混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土及砌体工程的施工，以及昼夜平均温度在-3℃以下，连续10d以上时，即进入低温施工。低温施工一直是混凝土桥梁施工中的难题。混凝土桥梁的施工单位要在充分考虑气候条件、施工工期、施工质量要求及施工费用等条件下，选择适当的施工方法进行低温施工，确保混凝土桥梁的质量。
参考文献：
王玉．公路工程质量通病防治指南[M]．北京：人民交通出版社， 2002．
马新峰．探讨源于：硕士毕业论文www.808so.com
公路工程路基病害治理措施[J]． 民营科技，2009，（8）：151
浅谈混凝土桥梁低温施工方法
更新时间：2024-03-31
作者：用户投稿
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