低温条件下桥梁混凝土施工技术探讨

苏 志 刚

(山西路桥建设集团有限公司阳泉分公司，山西 阳泉 045000)



低温条件下桥梁混凝土施工技术探讨

苏 志 刚

(山西路桥建设集团有限公司阳泉分公司，山西 阳泉 045000)

通过分析混凝土强度和温度的关系，探讨了低温条件下桥梁混凝土的施工技术，并总结了施工过程中的注意事项，旨在提高桥梁的施工质量，防止冻害情况的发生。

桥梁，混凝土，低温条件，施工技术

在初冬时期，许多桥梁工程如果没有将施工工作完成，就会选择应用简单的防护措施，在此情况下继续施工。但是由于初冬气候变化较大、桥梁施工条件恶劣，因此冻害情况非常容易出现在混凝土之中，这种冻害一般发现较晚。有些管理人员不够了解冬季桥梁施工技术，也会有许多错误出现在施工之中，从而使得工程事故出现。

1 混凝土强度和温度的关系

在浇灌搅拌桥梁混凝土之后，其在自身水化作用下会具有较高的温度且逐渐凝结[1]。混凝土配合比和其组合材料与水泥水化作用的速度有很大关联，其速度快慢会受到温度高低的影响，在温度升高的情况下会加快其水化作用，与此同时混凝土强度也会增加。如果温度下降到0 ℃，原本存在于混凝土之中的游离水会开始结冰，并变为固化状态，水泥水化作用会停止，其强度变化也会停止，温度会不断下降，在混凝土中水分完全固化之后，其体积大约会膨胀9%，并且有20 kN/m左右的压力产生，其应力值应该比浇筑混凝土后其背部形成初期强度值大，在早期破坏混凝土之后，其强度也会降低。水在凝结成冰之后，会有较大颗粒的冰凌出现在钢筋和骨料表面，从而使得钢筋、骨料以及水泥浆的粘结力减弱，进而对混凝土抗压强度产生影响。在气温回升之后，会有许多孔洞和空隙出现在混凝土内部，从而使得混凝土耐久性和密实性下降。

混凝土施工在冬季进行的时候，混凝土受到影响的主要因素就是水的形态变化，这一因素非常重要，在对混凝土进行浇灌之后，水会立即变为冰，其具有非常弱的水化反应[2]。在浇灌混凝土之后其存在养护期，这对水化作用加速非常重要，目前大多对普通硅酸盐水泥配置配合比进行应用，在其抗压强度达到40%的设计强度之前，不能受到低温冻害，在进行一段时间的水化之后，冻害就不会再对其产生影响。

2 低温条件下桥梁混凝土施工技术

2.1 负温养护

负温养护工艺就是预先加热原材料，在完成浇筑混凝土工作的时候保持其温度高于5 ℃，将防冻剂掺入到拌合物之中，在浇筑完成之后将塑料薄膜覆盖在混凝土表面进行保护，对霜雪侵袭和脱水情况的出现进行预防。在平均气温为-8 ℃以下的情况下对表面系数在18以上的构件进行应用，在冷却的时候需要对保温材料进行应用，将其围护起来，从而对冷却时间进行延长，对混凝土进行负温养护，在其最终凝固之前使其温度降低到0 ℃之下，混凝土的硬化就会在负温下进行。节约能源、工艺简单为负温养护工艺的优点，其缺点就是强度增长速度慢。极端最低气温不小于-16 ℃或日平均气温不小于0 ℃的情况下，适合对负温养护工艺进行应用，并且其应用的构件需要具备较低的强度增长速度要求，特别适合对无法应用其他养护工艺的构件进行应用[3]。在混凝土中适当加入防冻成分之后，会稍微降低混凝土的强度，但是不会对其耐久性能产生影响，因此其与冻害造成的强度下降之间具有本质的区别。负温配合比设计原则就是在负温养护混凝土之后，促使其能够与工程设计质量指标相符合，在此情况下养护出的混凝土不能比常温施工的混凝土耐久性能低，保证配合比设计与经济合理原则相符合，保证配合比的操作性高，能够对施工要求进行满足。

2.2 正温养护

冬季气温虽然低于0 ℃，但是可以在浇筑桥梁混凝土的时候应用技术手段将其温度保持一段时间，在其硬化之后，确定其具备抗冻能力后冷却混凝土到0 ℃之下：这一工艺就是正温养护工艺。将正温养护工艺应用在混凝土之中的方法如下：加热原材料，保持运输工具和搅拌站的温度，如有必要还可以预热施工缝处的混凝土和钢模板，从而保证在浇筑拌合物的时候其还具备一定温度，除了将混凝土浇筑在暖棚内进行之外，还可以应用保温材料围护结构物，从而对硬化进行加速，对能源进行节约。在完成浇筑混凝土的工作之后，不同尺寸的构件具有不同的温度，如果构件较大较厚，那么在浇筑后混凝土的温度会因为其内部水化热而上升，拌合物则具备相对较低的温度[4]。在对薄壁构件进行浇筑的时候，如果拌合物具有较高温度，将正温养护工艺在混凝土之中进行应用的时候，需要保证其温度在30 ℃之下。在对人工加热法进行应用的时候，需要控制其最高温度处于40 ℃～50 ℃的范围之内，水泥不能够直接接触温度在80 ℃之上的原材料。经常使用的混凝土正温养护工艺包括蒸汽加热法、电热法、暖棚法以及蓄热法等。

2.3 综合养护

综合养护工艺就是将少量防冻剂掺入到混凝土拌合物之中，预先加热原材料，保持运输工具和搅拌站的温度，在浇筑后拌合物的温度需要高于10 ℃，如果构件断面尺寸在300 mm之下，那么其温度必须超过13 ℃，在浇筑混凝土之后应用人工加热或蓄热保温的方法保证其处于正温养护的短暂时期，直到最终凝固之后其温度才下降到0 ℃之下，随后与环境气温逐渐平衡。尽管混凝土强度低，但其在防冻剂的作用下，混凝土在负温的情况下也会继续硬化。相较于负温养护工艺，综合养护工艺的优点就是可以减少掺入的防冻剂的量，混凝土也会具有较快的强度增长速度。相较于正温养护工艺，综合养护工艺能够对能耗进行减少，其经济效果较好，综合养护工艺适合在极端最低气温不小于-16 ℃或浇筑第6天起平均气温不小于-10 ℃的情况下应用于混凝土施工之中，对综合养护工艺进行应用的时候，应该对较快硬化的水泥进行选择[5]。例如具有较高标号的硅酸盐水泥，其能够对混凝土强度增长速度进行提升，但是如果对硫铝酸盐早强水泥或快干水泥进行应用，能够获得更好的效果。

3 低温条件下桥梁混凝土施工注意事项

在焊接桥梁钢筋的时候需要保证其最低温度不小于-20 ℃，对防风防雪措施进行应用，对焊件的温度差进行缩小，在焊接之后需要避免冰雪与接头接触。在对预应力钢材进行张拉的时候，需要保证温度在-15 ℃及以上。在将孔道压浆工作对预应力混凝土实施的时候，需要保证其所处温度为正温。如果混凝土中掺有防冻剂，就需要对防冻剂中的盐成分多加注意，防止其腐蚀钢筋。

4 结语

本文就低温条件下桥梁混凝土施工技术进行了探讨。如果没有正确选择冬季桥梁混凝土施工方法，就会使得工程质量出现问题，对资金进行浪费，使得工期延长。若想对混凝土工程冬季施工质量进行保证，混凝土搅拌站就需要对出厂质量和生产环节进行严格的控制，施工单位也需要进行支持和配合，从而对工程质量进行保证。除此之外，施工单位还需要对标准规范进行遵守，将养护混凝土和混凝土施工工作做好，从而防止质量隐患出现在冬季混凝土施工的过程中，对混凝土工程的质量进行保证[6]。

[1] 蒲玉川.高原低温条件掺粉煤灰混凝土施工技术[J].青海交通科技,2013(2):36-39.

[2] 何宝元.低温条件下大体积混凝土施工技术[J].中国新技术新产品,2010(11):46.

[3] 岳红宇,石 亮.一种低温超早强微膨胀混凝土施工技术[J].现代交通技术,2017(1):20-23.

[4] 成丽华.低温环境下桥梁混凝土施工质量影响因素分析及解决方法探讨[J].低碳世界,2016(10):206-207.

[5] 张信瑞.试论道路桥梁冬季施工中混凝土浇筑的施工技术[J].建材与装饰,2016(13):210-211.

[6] 李伟义.冬季道路桥梁施工中混凝土浇筑的施工措施[J].黑龙江科技信息,2015(11):256.

Discussion on construction technology of bridge concrete under low temperature conditions

Su Zhigang

(Yangquan Branch, Shanxi Road and Bridge Construction Group Limited Company, Yangquan 045000, China)

Through the analysis on the relationship of concrete strength and temperature, this paper discussed the construction technology of bridge concrete under low temperature conditions, and summarized the matters needing attention in construction process, in order to improve the construction quality of bridge, to prevent the occurrence of freezing injury.

bridge, concrete, low temperature condition, construction technology

1009-6825(2017)12-0159-02

2017-02-13

苏志刚(1979- )，男，工程师

U445

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