公路工程桥涵冬季施工技术

李正军

【摘要】本文结合实际需要、施工管理经验及相关技术规范要求，详细介绍了公路桥梁各结构混凝土、砌石工程，在冬季施工、养护等环节上值得注意的几个方面，总结概括为施工要点以供同行参考交流。

【关键词】公路工程；桥涵；混凝土；施工技术

为适应我国公路工程建设市场发展，充分发挥公路交通的经济及社会效益，按照招投标文件及合同的施工工期要求，如期完成施工任务，在我国北方地区的工期紧、任务大、标准高的跨年度公路工程建设中，为确保桥涵的施工质量，采取必要的技术措施，充分利用冬季低温时期进行桥涵施工，显得尤为重要。

1. 冬季施工准备

当桥涵施工现场昼夜平均气温（每天6、14、21时所检测室外温度的平均值）低于+5℃或最低气温低于-3℃时，所有桥涵混凝土、砌石工程、钢筋加工、后期养护等均应按照冬季低温（负温）施工进行。具体要求如下：

1.1根据每座桥涵工程施工现场的具体情况，做好冬季施工组织计划，确定冬季施工需要采取防护、保暖工作具体范围及内容，制定相应的冬季施工防护措施，并在材料和设备上做好充分的安全、储备及维修保养工作。

1.2水泥材料应优先使用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，水泥的标号不宜低于42.5，配制混凝土时水灰比不宜大于0.5。当采用蒸汽养生时，应优先选用矿渣硅酸盐水泥，采用低活性水泥，并不得使用矾土水泥，以降低对混凝土强度影响。用加热法养生掺加外加剂的混凝土，严禁使用高铝水泥。拌制浇筑混凝土应掺加适量的引气剂、引气型减水剂等外加剂，在钢筋混凝土中不宜掺加氯盐类防冻剂，当采用素混凝土时，氯盐的掺量不得大于水泥用量的3%，预应力混凝土中不得掺加引气剂、引气型减水剂及氯盐防冻剂。使用其它品种水泥时，应注意外加剂对混凝土强度、抗冻、抗渗、抗腐蚀等性能的影响。

1.3根据养生方式：蓄热法或蒸汽法养生涵洞墙体、预制板（梁）、水蒸气加热水及地坑加温石料、暖棚储存水泥等均应按照冬季施工保护措施施作好暖篷、水池、地坑等设施，准备好加温锅炉及烤火保温器件。 当需要进行安装施工时，桥上必须使用防滑脚手架，上桥施工所有人员必须穿防滑靴系安全绳后方可上桥操作施工。当采用煤炉和暖棚施工时，作好防火、防煤气中毒措施，并准备好各种抢救设备。

1.4所用锅炉能力要根据所供热量和安全系数确定，并应设置压力表和流量表，以便控制压力和流量。暖棚内应按照测温及温控要求设置温度表。

1.5在进入冬季施工后，施工现场出作好防寒保暖措施外，还应对人行道路、供料便道、脚手架搭板和作业场地采取防滑措施。禁止存水结冰，确保施工安全。

2. 钢筋加工保证措施

2.1进入冬季施工后，钢筋的闪光对焊采用在室内进行，焊接时的环境气温不低于0℃。钢筋提前运入加工棚内，焊接完毕后的钢筋待完全冷却后方可搬运出室外。

2.2在困难条件下，对以承受静力荷载为主的钢筋，闪光对焊的环境气温可适当降低至-10℃。

2.3对于采用电弧焊接时，有防雪、防风及保温措施，并选择韧性较好的焊条。焊接后的接头严禁立即接触冰雪。

2.4采用帮条焊时，帮条与主筋之间采用五点定位焊固定，搭接焊时用两点固定，定位焊缝应离帮条或搭接端部20mm以上，帮条与搭接焊缝厚度不小于0.3d，并不大于4mm，焊缝宽度不得小于0.7d，并不得小于8mm。

2.5加工完成后的钢筋网片（骨架）等成品、半成品，在室外存放时，必须设置硬化平台，搭建防风、防雨雪、防尘等帆蓬，以确保钢筋免被污染、侵蚀。

3. 混凝土抗冻准备

3.1在冬季来临前已完成混凝土浇筑的桥涵，要将锚栓孔内碎石杂物、积水清理干净，用采胶布沙袋将孔洞进行封堵，避免雨雪进入孔洞内冻坏混凝土。

3.2冬季条件下浇筑的混凝土，在遭受冻结之前，采用普通硅酸盐水泥配置的混凝土其临界抗冻强度不低于设计标号的30%，C15及以下的混凝土其抗压强度未达到5MPa前，不得受冻。在充水冻融条件下使用的混凝土，开始受冻时的强度不低于设计标号的70%（或符合设计抗冻要求）。

4. 混凝土的配制、拌合、运输

4.1为防止、减少混凝土冻害，选用较小的水灰比和较低的坍落度，以减少拌合用水量，此时可适当提高水泥标号，水泥标号不底于42.5。当混凝土掺用防冻剂（外加剂）时，其试配强度较设计强度提高一个等级。在钢筋混凝土中禁止掺用氯盐类防冻剂，以防止氯盐锈蚀钢筋。

4.2拌合混凝土的各种材料的温度，应满足混合料拌合后所需温度。当材料温度不能满足要求时，应首先考虑对拌和用水，仍不能满足要求时，再考虑对石料均匀加热。水泥材料不能加热，只能保温。混凝土搅拌机也要进行防寒处理，并应设置在温度不低于10℃暖棚内。拌制前及停止拌制后，应用热水或水蒸气洗刷拌合机滚筒。砂石骨料不得带有冰雪或冻结的团块，且温度保持在0℃以上。

4.3拌合用水温度不低于5℃，最高加热温度不得大于60℃；骨料加温最高不大于40℃，当骨料不加热时，拌和水的温度可加热至100℃，但水泥不应与水直接接触；混凝土拌合后出机温度不应低于10℃，浇注时入模温度不得低于5℃。当使用片石混凝土时，片石混凝土中掺用的片石可预热。

4.4骨料不得带有冰雪和冻块以及易冻裂的物质，严格控制混凝土的配合比和坍落度，由骨料带入的水分以及外加剂溶液中的水分均应从拌合水中扣除。

4.5混凝土拌和材料的投料顺序及拌合要求：按照级配要求计量投入砂石料——拌和水——搅拌——水泥——二次搅拌。拌制掺用外加剂的混凝土时，当外加剂为粉剂时，可按要求掺量直接撒在水泥上面和水泥同时投入。当外加剂为液体，使用前按要求配置成规定溶液，然后根据使用要求，用规定浓度溶液再配置成施工溶液。各溶液分别放置于有明显标志的容器内，不得混淆。搅拌时间应比常温时延长50%。对于掺有外加剂的混凝土拌制时间应取常温拌制时间的1.5倍。混凝土卸出拌合机时的最高允许温度为40℃，低温早强砼的拌合温度不高于30℃。试拌所有控制温度及混凝土技术指标合格后，方可进入正式生产阶段。

4.6混凝土的运输尽量做到快装快卸，中途不得转运或受阻，运送混凝土容器要覆盖保温防寒。当拌制的混凝土出现坍落度减小或发生速凝等异常现象时，应进行重新调整拌和料的加热温度。

4.7冬季施工运输混凝土时，采取尽量减少混凝土拌和物热量损失的措施，拌和机就近位置摆放，尽量缩短运输距离，选择最佳运输路线，缩短运输时间。对长距离的运输，采用混凝土输送专用罐车，罐车数量根据罐车容量、拌和能力、混凝土施工用量和浇注时间选择。距离较小时可采用敞开式运输车，但必须进行加盖保温材料。

5. 混凝土的浇注

5.1混凝土浇注前，要彻底清除模板和钢筋上的冰雪和污垢，当环境气温低于-10℃时，采用暖棚法将直径大于25mm的钢筋（和钢模板）加热至正温。

5.2混凝土的浇注温度，在任何情况下均不低于5℃，细薄截面砼结构的灌注温度不宜低于10℃，混凝土分层连续灌注，中途不得间断，每层浇注厚度不大于20Cm，并采用机械尽快捣实。

5.3施工接缝混凝土时，前层混凝土的强度不得小于1.2MPa，施工缝处的水泥砂浆、松动石子或松弱混凝土必须凿除干净，并用热水冲洗干净，但不得有积水。在新混凝土浇筑前应用远红外线加热器或蒸气排管加热结合面，加热深度不小于30厘米，预热长度不小于1米，并使之有5℃以上的温度，浇注完成后，应使结合面继续保持正温至新混凝土获得规定的抗冻强度或进行正常养生。

5.4暖棚通气加热法进行大梁预制时，主要应控制各种材料的拌合温度控制在12～16℃之间，浇注混凝土时暖棚内环境温度在5～10℃之间，混凝土浇注温度应控制在10℃以上，浇注完成后立即覆盖篷布，通入水蒸气保持养护温度20～40℃，至少养生7天，达到张拉强度后张拉压浆，再通气养生至少2天后方可移梁。同时应注意要严格控制通气升降温度速率在5℃～10℃/小时，以防大梁出现表面裂缝。

6. 混凝土的养生

6.1暖棚（蓄热法）养生：在构筑物周围用钢管搭设大棚支架，大棚搭设必须牢固，用篷布包裹密封，不透风，上覆盖草垫保温。当采用燃煤取暖炉加热，必须将炉的排气管引出棚外，将烟气排到棚外，以防止煤气中毒和防止氧化碳浓度过高加速混凝土的碳化。

根据养生温度要求及燃煤炉的供热量确定燃煤炉的数量，并将炉具均匀布置棚内。暖棚内温度不得低于+10℃，当低于10℃时应采取增加煤炉的办法。混凝土养护期间，安排专人对煤炉进行检查，填加燃煤，保持棚内温度。

暖棚内应有一定的湿度（由实验室测定），当湿度不够时，要向混凝土面及模板洒水或覆盖润湿堤草袋。

6.2蒸气法养生：应采取小于0.7MPa低压、湿度90～95%的饱和水蒸气生降温速度不宜过快，应控制在5～8℃/小时，并保持构件均匀受热，以防出混凝土表面现裂纹，养生时间不少于3天，当混凝土温度降至5℃后方可拆模，当混凝土构件移出养生篷后，其表面温度与环境温度相差不应大于40℃，室外为负温时，温差不大于20℃。

7. 混凝土构件拆模

满足混凝土正常温度下拆模强度的要求，并同时满足抗冻要求的规定，正常温度下混凝土拆模强度：侧模在混凝土强度达到2.5MPa以上，且其表面及棱角不因拆模而受损时，方可拆模。底模应该结合构件结构类型、跨径，在达到混凝土设计规定的强度的后，方可拆模。

8. 砌体工程施工保证措施

8.1砌体工程防冻要求：砂浆强度未达到设计强度的70%前，不得使其受冻。

8.2砂浆配置及砌筑。

采取以下措施保证砂浆正温砌筑：砂浆原材料加热、暖棚内拌制砂浆、掺盐法、就近工点拌制、减少积存、避免倒运。

8.3砂浆原材料加热；同混凝土原材料加热，通过热工计算，采用暖棚法时保证砂浆砌筑温度不低于5℃。砂浆在暖棚内机械拌制，环境温度不低于5℃，搅拌时间不少于2min。当砂浆用量较少时，可在暖棚内人工拌制，必须严格按配合比过称计量，翻拌次数较常温增加2～3次。

8.4砂浆随拌随用，中途不倒运，每次拌制砂浆尽量在30min内用完，当在运输或储存过程中发生离析、泌水现象时，砌筑前要重新拌和。已凝结或冻结的砂浆一律不得再使用。

8.5暖棚设在每个工点，兼作砌体养生用，保证短距离运输砂浆（距离一般不超过20m），可以避免积存，无须倒运。

8.6砌体所用的石料，砂预先清除冰雪冻块，并且根据工程进展，提前运入棚内。石料表面与砂浆的温差不高于20度。

8.7砌体养护。

所有施工砌体随砌筑随覆盖养护，一般情况下采用覆盖草袋及采胶布养护砼和砌体。对有条件的框架挡墙可采用暖棚法养护，即砌体在暖棚内进行砌筑施工。其施工同混凝土暖棚法施工。

总之，只要我们在实际施工过程中，提前做好冬季施工的技术、人员培训、合理机械配置、充分的材料准备，因地制宜采取的行之有效的冬季施工技术措施，做好周密的施工计划管理，严格按照相关技术规范要求，精心施工、严格监理，再加上各参建人员思想上高度重视，措施到位，冬季施工同样可以保证工程质量，加快施工进度，为保质保量完成工程建设任务创造条件。