冬季桥梁混凝土结构浇筑施工技术

1 引 言

混凝土桥梁具有承载能力大、抵抗变形能力强，且造价低等特点，现在广泛应用于山区公路、跨海公路、高速公路和铁路方面，混凝土的浇筑质量直接影响到桥体的安全性和工程质量。特别是在寒冷环境下混凝土浇筑过程中极易出现质量问题，对于如何提高低温环境下混凝土的浇筑质量一直是工程人员和施工人员研究的问题，本文进一步探讨冬季寒冷环境下提升桥梁施工混凝土质量的方法。

2 寒冷环境下浇筑混凝土的危害

混凝土浇筑质量除了受到水灰比、含砂量、配合比和添加剂等因素的影响外，还受外界温度的影响。一般情况下，外界温度越高越有利于水泥进行水化反应，得到的混凝土的强度也就越高；与之相反，如果外界温度较低或是长期处于 0℃以下水就会结冰，一方面影响了水泥的正常水化反应，另一方面水结冰体积膨胀对已经凝结的混凝土造成裂化，进而影响混凝土的浇筑质量。

2.1 浇筑混凝土出现裂缝

冬季寒冷环境一般指的是室外温度低于-5℃或是连续三天气温在0℃以下，在我国的北方城市十一月中旬就开始进入冬期施工。在低温环境下混凝土中的水分极易结冰体积膨胀，造成部分区域产生裂缝，特别是在表层裂缝更明显，裂缝的产生初期是在混凝土表面，随着冻结次数的增多或是持续冻结裂缝会向混凝土内部发展。产生裂缝的混凝土一方面影响桥梁的整体外观，另一方面使得混凝土抗压性能降低，即使后期养护也不能恢复到设计所需的强度，极易造成安全隐患。特别是混凝土桥梁在浇筑混凝土过程中施工条件差、工作面有限，对于模板精度控制困难，就很容易产生裂缝，如果在因为寒冷环境下产生裂缝这对于桥梁构件甚至是桥梁整体的安全性带来威胁。

2.2 混凝土中的水分散失

冬季寒冷环境下，特别是在北方城市极易受到寒潮和寒流的地区在混凝土浇筑和后期养护过程中水分很容易散失。分析原因主要有两方面，一方面是由于冬天雨水较少，空气干燥，在拌制混凝土或是施工过程中水分很容散失，就会减少水泥水化反应所需的水量，使得水泥水化反应不充分，从而影响到混凝土的强度；另一方面是与水分的迁移规律有关，研究表明水分会向低温端迁移，也就是说在冬季寒冷环境下，混凝土表面温度较低而内部温度较高，混凝土内部的水分会沿着内部细小的孔道向混凝土表现迁移，而表面温度又较低，就会使水分冻结或是散失，不利于混凝土强度的提升。

2.3 降低混凝土强度

由于寒冷环境下混凝土水分容散失，在计算混凝土配合比中会增大水和水泥的用量，水用量的增大会使得混凝土在养护过程中由于水化反应过剩的水分蒸发使得内部的孔隙增多，混凝土中孔隙含量越大强度越低，对于桥梁的整体安全带来隐患。另外，水泥用量的增大一方面会增大混凝土的收缩，收缩力超过水泥的抗拉强度后便产生裂缝，影响混凝土的整体强度，另一方面水泥的强度也没有石子强度高，过多的水泥用量包裹于石子表面，特别是在内部石子之间的填充厚度增大，在外界压力作用下的压缩变形量增大，对于桥梁的整体安全性是极为不利。

3 寒冷环境下混凝土浇筑技术

3.1 加强浇筑材料检验

桥梁施工中的不确定因素较多，特别是在寒冷环境下，要想在寒冷环境下达到较的混凝土浇筑效果，对于混凝土材料和配合比把控是首要环节。混凝土用到的水泥要严格按照保管要求存放，存放地点要干燥，并且做好防水工作，使用前先对水泥的质量进行检验，不符合要求或是受潮的水泥坚决不得使用；使用的石子做好抗压强度试验，对于石子的级配做好检验记录工作；砂子的使用注意含泥量的检验，对于含泥量超标的砂子不得使用。对搅拌混凝土使用的水需要检测合格后才能使用，不得直接使用未经检验的地下水。

3.2 精细配合比计算过程

配合比计算方面首先根据浇筑混凝土的强度等级确定需要使用的水泥标号，水泥标号的选取不宜过高也不宜过低，过高会使得使用的水泥量较少，影响混凝土的坍落度；水泥标号过低，则会使水泥用量过多，增加水用量，养护过程中一方面会使混凝土中的空隙含量增多，另一方面会使得混凝土的干缩增大，产生一系列的次生危害。在配合比的计算中应当充分考虑冬季寒冷空气干燥、风大、水分易蒸发的环境特点，适当增大水用量，同时应该测定现场砂石的含水率，计算出现场拌制混凝土时的现场配合比。现场混凝土配合比计算完成后可以先预拌一小部分混凝土，检测其和易性和坍落度，如果合格可以大量拌制，如果不符合要求需要及时调整，直到符合要求为止。

3.3 混凝土加热运输

在寒冷环境下混凝土面临的第一次破坏是在运输过程中产生的，运输混凝土的罐车多是钢材制作，钢材的比热又比较小，寒冷环境下运输过程中会向混凝土吸收热量，这就加剧了混凝土所处的低温环境，所以必须注重混凝土在运输过程中的加热防护。在装载混凝土以前可以用热水对罐车进行预热，预热温度不宜太高，待达到要求后在装入混凝土，运输过程中可以通过搅拌的方式增加混凝土碰撞的机会，不至于低温下罐车表面的混凝土被冻结，罐车的表明也可以增加保温材料，减少外界环境变化对混凝土的影响。在运输过程中要尽快运道施工现场，中途不要停留，及时做好罐车内温度量测，保证运输过程中混凝土质量良好。

3.4 提高混凝土浇筑时的振捣

桥梁施工的位置一般距离地面较高，施工中存在一定的危险性，特别是在混凝土浇筑过程中会产生一定的震动，让施工人员急切的想要完成混凝土浇筑工作。混凝土浇筑过程中振捣可以使桥梁达到设计所需要的密实度，特别是在桥梁中的边缘或是拐角部位需要充分振捣，混凝土振捣过程中振动棒上下抽插，由下到上逐步完成，振捣的各个部位要相互连接，谨防漏振或是少振，振动到混凝土表面出现浮浆，并且混凝土表面不在有下沉或是气泡为准。

3.5 增强混凝土养护

寒冷环境下混凝土浇筑完成后需要进行特殊养护，如果后期养护方法选取得当，且能够严格按照操作规程进行，寒冷环境下浇筑的混凝土也能达到设计要求。寒冷环境下混凝土浇筑时间应该选择在凌晨五点左右进行，在温度不至于很低的情况下混凝土完成初凝，此时对浇筑的混凝土上覆盖薄膜和保温材料，一方面是减少混凝土中水分散失，另一方面对混凝土具有一定的保温作用，可以减少外界环境变化对混凝土质量的影响。混凝土养护可以采用蒸汽养护，在浇筑桥梁过程中表面一定距离范围内安装蒸汽管道，24h 供应热蒸汽，一方面可以对混凝土有加热作用，促进水泥水化反应速度，另一方面保持混凝土处于潮湿的环境，对于提高混凝土强度效果明显。

4 结 论

随着我国经济的快速发展，城乡基础设施日趋完善，特别是对于边远山区的建设力度逐渐加大，公路桥梁建设项目逐渐增多，也就需要面对更多、更严峻的施工环境，在冬季寒冷条件下混凝土浇筑质量要求也越来越高。为了保证在工期要求内完成施工项目，让居民生活舒适和出行方便，所有工程技术人员必须加强理论知识学习，掌握应对冬季寒冷天气下的施工技术，保证施工质量。