赵建军

（山西省机械施工公司，山西 太原 030009）

在常温下进行混凝土施工，混凝土外观质量较容易保证，但是在冬季施工中，尤其是在负温气候条件下施工，混凝土的表面质量较难控制，特别是薄壁桥台这种混凝土结构，由于墙身较薄（45 cm～50 cm），且配筋较密，冬季施工难度就更大。为了保证薄壁桥台墙身整体质量，寻求一种适宜的施工工艺进行质量控制，我们对薄壁桥台冬季施工工艺进行了探讨和实践。

1 问题的产生

本公司承建的山东莱芜-新泰高速公路中小型通道桥有38座，由于施工中多种因素的存在，多数通道桥都赶上了冬季施工，为了保证工程质量，进入冬季前，本公司制定如下的施工方法：

水泥采用山东莱芜水泥厂生产的“莲云”牌R425水泥。砂：产地平子村，砂率38%。碎石：产地蒙阴，1cm～2cm占60%，2cm～4 cm占40%，掺入3%山东青岛即黑产TOP501防冻剂。混凝土强度等级为C15，配合比：水泥：砂：石子=1∶2.59∶4.06，水灰比为0.59。砂含水量为5%，坍落度控制在3 cm～5 cm之间。施工时气温5°，暖棚气温10°左右，入模温度12°左右。

施工严格执行混凝土冬季施工措施进行。施工用水加热至20°以上，水泥使用前采用暖棚保温，混凝土运输采用自卸农用车，搅拌采用400L强制式搅拌机，搅拌时间由1.5min延长至2min，浇筑完毕后及时保温养护。养护采用搭设暖棚，暖棚内设置火炉，温度保持在10°以上。施工前模板经监理检验合格，施工中计量准确，监理旁站到位。施工中我们严格按照技术规范执行，在浇筑前对工人进行了技术交底，振捣工都是从事振捣工作10年以上者。振捣厚度控制在30 cm一层，采用50型插入式振捣器，振捣时间控制在20 s～30 s。

经过正常养护，拆模后出现以下问题：

（1）混凝土墙身外露面，出现大面积蜂窝麻面，表现为混凝土墙身表面呈波浪式花纹，水泥砂子、石子出现分离。混凝土中水份沿模板跑掉，水泥在表面凹处沉集，并失去强度。

（2）混凝土墙身出现烂根现象。

以上问题在莱新高速公路中小型通道桥中大范围出现，严重影响了中小桥施工的质量与进度，为此我们认真分析原因，经过多次实践，改进了施工工艺，较好地解决了这个问题。

2 混凝土冬季施工的影响因素分析

影响混凝土质量的因素有模板的支护、原材料的质量、施工工艺等。我们认真分析研究了影响混凝土质量的有关因素，以寻求提高混凝土墙身质量的措施和方法。

2.1 与混凝土和易性有关

混凝土要求具有粘聚性和保水性，不得离析泌水。和易性是混凝土拌和物的流动性、粘聚性、保水性等多种性能的综合表达，当混凝土拌和物的和易性好时，混凝土容易浇筑振实而且不发生离析现象，可获得良好的混凝土浇筑固体。当混凝土拌和物和易性不良时，混凝土可能振捣不密实，发生离析等现象产生质量缺陷，因此，混凝土拌和物的和易性是决定混凝土浇筑振捣密实的主要因素。在冬季施工中，将混凝土坍落度控制在3 cm～4 cm，此时混凝土有轻微的离析和泌水现象，混凝土在进入模板进行振捣后出现泛水现象，混凝土表面有一层较稀的水泥浆。这反映了配合比中用水量过大，较大的集料颗粒在振捣过程中发生沉降，混凝土项部出现反水。

2.2 与模板的安装支护有关

在施工过程中，进行混凝土浇筑时，水从模板的接缝中渗出，水发清，不带水泥浆；在混凝土浇筑完毕后，施工现场地面有积水，进一步说明模板的接缝不严密。模板整体刚性较差，当混凝土进行浇筑振捣时，模板表面发生微小的振动，模板与混凝土的接触面产生微小的空隙，混凝土中的水份在凹处沉积。

2.3 和原材料的质量有关

混凝土质量与水泥质量有最直接的关系，施工中出现的泌水现象反映了水泥保水性较差。砂含水量较大，也是一个影响因素。

2.4 和施工工艺有关

在混凝土施工工艺过程中，从配料、拌料、运输、浇筑、振捣、养护、一直到最终拆模，其中最重要的环节是混凝土的浇注和振捣，振捣的好坏直接关系混凝土质量。一些技术人员分析认为，薄壁桥台墙身外观差就是振捣不足或过振引起的，薄壁桥台墙身由于墙身较薄，配筋较密，冬季施工难度较大，特别是振捣难以保证均匀。

综合以上因素，我们进行了分析研究，认为主要为以下原因：

（1）冬季施工因气温影响，混凝土的粘聚性、保水性较差。

（2）模板安装支护不过关，模板接缝处处理不当，所以有渗水现象。

（3）振捣工艺控制不严。

3 适应薄壁桥台冬季施工的施工工艺

根据以上分析，我们对以往的混凝土施工工艺进行了改进，重新制定了一套较为完整的施工工艺。

3.1 对模板安装支护的改进

模板全部采用60×120 cm的较大钢模板，模板接缝处采用优质加厚海棉条，海棉条宽度不小于3 cm，并且海棉条必须互相搭接，在夹海棉条前，先用107胶在模板接缝处薄薄刷一层，然后将海绵条贴上，贴时注意，将海绵条露出内侧模板0.5 cm左右，待模板全部支好后，用小刀从内侧将外露的海棉条截去。模板根部与基础相接部分容易出现烂根现象，针对这种情况，我们采用107胶和水泥拌均匀后人工用刮刀从模板内侧将接缝处填充，并作弧型角，内刷机油。模板外部与基础相接部分采用水泥砂浆内掺入107胶，人工抹平。模板之间用由12的对接螺栓连接，模板外部支撑采用千斤顶支撑，位置在中上部和根部，每隔2m一组对称设置。通过以上设置，可明显的减少模板接缝渗水现象。

3.2 对混凝土和易性的调整

首先，混凝土的强度等级由C15提高至C20，提高强度等级可有效改善混凝土的和易性，其次对混凝土的坍落度进行了调整。根据《桥梁施工技术规范》2000 11.3.3条：配筋较密、断面较小的钢筋混凝土结构坍落度控制为5 cm～7 cm之间。现在我们按0～2 cm控制，这时用肉眼观察，混凝土外观发干、发涩，混凝土从搅拌机内泻出时，混凝土呈鸡蛋大小的团状，此时的混凝土含水量较小，稠度较大，此时混凝土的粘聚性、保水性较好。

3.3 对振捣工艺的要求

针对这种坍落度很小的混凝土，我们提出了“稠灰多振”这一施工方法。坍落度为2 cm～4 cm的混凝土含气量为10%左右，而坍落度为0～1 cm的混凝土含气量达到20%以上，坍落度低的混凝土比坍落度高的混凝土需要更多的振捣。因为对混凝土的坍落度进行了调整，混凝土的和易性与以往不同，振捣工艺也有差别。

在具体的施工操作中我们仍选择常用的插入式振动器，加强对混凝土的振捣，振捣时间延长至25 s～35 s以上，振捣方法为：

（1）采用互相搭接的交错方式，均匀布点，间距为20 cm，以保证混凝土每一处都得到振捣。

（2）浇筑厚度严格控制在30 cm以下，以利于混凝土中气泡排出。

（3）振动时快插慢拔，让振动器很快沉入混凝土底部，并在混凝土是停留15 s以上，待水泥浆泛上来后，慢慢拔出。

（4）由于调整后混凝土含水量小，经长时间的振捣不会发生离析泌水的现象，但是振捣时泛浆较慢，在施工中可以采用二次振捣的方法，具体操作为振捣三棒后，返回来加上一棒，让水泥浆能充分泛上来，以利于气泡排出及强度提高。

3.4 在施工中应注意的事项

（1）混凝土的浇筑速度适当加快。由于混凝土稠度较大，凝结时间缩短，混凝土采用分层浇筑，上层混凝土必须在下层混凝土初凝前浇筑完成，浇筑中不得停顿，在进行上层混凝土浇筑振捣时，振动棒必须插入下层混凝土5 cm～10 cm左右，以消除上下层之间的施工缝。

（2）对于薄壁桥台来说，在墙身顶层60 cm左右，容易产生气泡，主要原因为顶层60 cm左右混凝土不能像其下的混凝土层能通过上一层的重量来加强密实程度。处理方法为：在第一次振捣以后，稍等一会儿，在混凝土初凝以前对顶层混凝土进行二次振捣。

（3）在混凝土的搅拌过程中，应经常检查混凝土的坍落度，保证混凝土拌合物的连续、均匀。

（4）浇筑完毕后立即按冬季施工措施进行保温养护，待混凝土强度达到设计强度70%以后可以拆模，过早拆模会出现粘模现象。

4 冬季薄壁桥台混凝土墙身施工工艺的实施效果

在使用新的施工工艺后，薄壁桥台墙身的质量有了较大的提高，在莱新高速公路桥涵施工中，第五标段的K31+396通道，K32+596通道，K32+131涵洞、K32+385涵洞、K33+195明涵等墙身的施工中均采用了新的施工工艺，并都取得了良好的效果，其中，K32+595通道受到总监处的表扬，K31+396通道被评为全线样板工程。

采用改进后的施工工艺，浇注出来的混凝土墙身表面光滑发亮，色泽均匀，无蜂窝麻面，气泡较少，没有烂根现象的发生，混凝土强度符合要求，并且这种施工工艺对于墙身较厚（60 cm以上），配筋较少或无筋的混凝土墙身冬季施工同样有效。

需要说明的是这种施工工艺适合在冬季施工或气温较低的情况下使用，随气温逐步回升需相应调整坍落度。