雷金喜

(中铁二十一局集团有限公司，甘肃 兰州 730030)

随着我国经济水平和交通事业的迅速发展，道路桥梁的发展及建设速度越来越快，混凝土以其承载能力强、施工便利、成本低、拥有较高的装饰性和可塑性等优点，在当今的道路桥梁施工建设中已经成为不可或缺的建筑材料，其应用极为广泛。 冬季，我国大部分地区处于寒冷地带，由于温度骤降，加之混凝土构成复杂的特点，道路桥梁的施工受到了很大的影响。混凝土会因温度的降低而产生强度下降、体积变形和冻结等质量问题，因此，必须采取有效的措施来保证道路桥梁在冬季施工的顺利进行。

1 道路桥梁混凝土冬季施工的特点

依《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）及《建筑工程冬期施工规程》（JGJ/T104-2011）规定：混凝土冬季施工是指室外日平均气温持续5天停留在5～-3℃以下，而对于气温低于-15℃时则一般不进行混凝土的施工[1，2]。道路桥梁混凝土冬季施工有如下特点：

1.1 温度对水泥水化及混凝土强度的影响。混凝土的凝结、硬化是水泥发生水化作用后，经过一些列的物理化学变化产生的结果。冬季水泥水化对混凝土的强度增长起着决定性的作用，这主要是温度引起的变化。温度高时，水活性就高，水化速度快；而温度低时，水化热降低，水化速度慢，当温度为负温时，水泥的水化将会停止，随之便严重影响到混凝土强度的增长，导致与常温相比，混凝土的强度会降低。并且当混凝土中的水有液态变为固态时，骨料表面也会因浸水结冰而导致水泥浆和骨料间的粘结力下降，使混凝土抗压能力降低。

1.2 温度对混凝土冻害的影响。当室外温度降至0.3℃-0.5℃时，混凝土中内部结构开始冻结，体积会随之膨胀而增加至约109%，硬化的混凝土结构遭到破坏，称为混凝土的冻害。其宏观则表现为混凝土的强度损失。故混凝土冬季施工时，为保证施工质量及施工进度要求，应采取特殊的温度控制措施使混凝土强度能够较快增长，并使混凝土受冻前能够尽快达到其抗冻害的临界强度。

1.3 冬季施工器具进行处理。冬季易下雪结冰，在施工前需要对施工过程中用到的器具进行有效处理，将其上面的冰雪及污垢清理干净。为了保证混凝土有一个合宜的施工温度，必要时需要对施工器具进行保温，并提高施工措施的可靠性。

1.4 材料及能源的供给可靠性。施工中应严格按照相关规范的规定进行操作，使用防冻剂和早强剂时要首选正规厂家的合格产品。在能源供给方面，如施工检测时所必须的保温设备，要保证其供给的可靠性。

2 冬季道路桥梁混凝土施工质量的控制

道路桥梁用混凝土的质量主要表现在强度、体积变形、耐久性及抗压性等方面上，在混凝土的浇筑施工中，应着重考虑三个方面的问题，第一，防止混凝土因温度的降低导致水化受阻而影响到强度；第二，混凝土养护前要确保养护龄期的最小值，即保证混凝土的脆性；第三，混凝土养护后期要保证其密实度和耐久性。

2.1 选择优质原材料并控制好原材料温度

在道路桥梁混凝土冬季施工过程中，原材料的选择非常重要，若选择的材料质量不达标，将会对混凝土的浇筑质量产生影响。施工单位在选择原材料时应以水泥标号为42.5或以上的硅酸盐水泥为主，并分批次严格检查其质量，不能有失误。由于水泥水化热较大，早期强度比较高，在3d的抗压强度约等于普通硅酸盐水泥7d才能达到的强度，故水泥的用量应该300kg/m2，水灰比不大于0.6。此外还要尽量选择颗粒硬度高和缝隙少的集料，这样就能保证其热膨胀系数和砂浆的热膨胀系数相近，使其良好的粘结在一起。冬季混凝土原材料在搅拌前需要进行预加热处理，为方便起见，一般首选加热水处理的方法，若加热水仍不能满足要求，则需要对骨料进行加热。水和骨料加热的最高温度相关规范已作出规定。当水加热到80℃以上时，注意水泥不能与水直接接触。施工中我们常用的加热方法是间接加热，加热过程中要确保全方位的保温效果。

2.2 混凝土的拌制及浇筑质量控制

混凝土搅拌时，应将骨料表面的冰块或雪花彻底清理掉，清洁砂石时的环境温度应尽量保持在0℃以上，清洁结束后用塑料膜将其覆盖。为了控制后期混凝土的强度，搅拌时应掺入一定量的早强剂，掺入的数量可以根据相关规定或模拟实验来确定。当需要掺入的外加剂为液体时，不能直接投入搅拌机，而是需要先与水拌合，之后一起倒入搅拌机中进行搅拌，搅拌时间需要控制为常温时的1.5倍。在对混凝土原材料进行投料时，应先投入温度大于5℃的骨料和加热的水，待搅拌至水温降到40℃左右时，再投入水泥，然后继续搅拌至需要时间，这样可以防止水泥假凝，混凝土在出机时需要控制温度大于10℃。

冬季混凝土在浇筑前，要保证模板表面清洁、光滑平整，拼缝严密而不漏浆。为了避免混凝土浇筑时热量过早、过快和过度散失，应使用保温效果好的彩布条对施工点进行封闭，混凝土经振捣成型后要立即覆盖，保证养护前具有合适的温度。道路桥梁各个施工段进行混凝土浇筑时，都要确保其保温效果，对于桥梁墩柱，需要对混凝土浇筑模板进行预热，预热完毕后还要用土工布进行包裹，浇筑完的混凝土也需要采取一定措施进行保温防护工作，以便给混凝土的凝结提供一个合宜的温度。在盖梁浇筑完成后，顶面需要通过覆盖土工布以及塑料薄膜进行保温，如果周围温度过低还需要配以电热毯，侧面和底面需要用彩条布进行封闭。对于箱梁的施工，应尽可能选择在早上开盘，这样只需要有适当的预热即可，减少使用不必要的大功率热源。当浇筑承台顶面时，需要使用衬铺有塑料薄膜的电热毯和土工布对初凝前的混凝土进行保温，施工时首先在承台附近砌30cm高的堰，同时向顶面堰内注入冷却水，并按顺序撤除电热毯[7]。施工时发现，对封闭承台与钢桩围堰之间的间隙做保温处理可以保证承台侧面的温度，其施工方法为采用彩条布将间隙顶口密封，以建造出能降低温度损失的棚状结构，达到保温目的。其次，为了加大承台的侧面温度，需要在温度较低阶段对封闭间隙添加碘钨灯。最后，仍然选择保温效果佳的彩条布对系梁侧模进行封闭。

混凝土在浇筑过程中一般采用分层浇筑，对于冬季施工，浇筑时应在下一层混凝土浇筑前用温度测量计量测上一层混凝土表面的温度，确保其温度大于2℃。此外，在冻胀性地基土上浇筑混凝土时，常可以采用保温、预热或掺用防冻剂等措施。对抗冻性要求高的混凝土，宜使用引气剂或引水减少剂，使之起到抗冻、促凝、减水和降低冰点的作用，混凝土掺防冻剂时应使室外温度在正温以上，以确保其掺和质量，防止裂缝。对于非冻胀性地基土应使混凝土受冻前达到预期的抗冻临界强度。

2.3 混凝土施工的养护与修补

由于混凝土的水硬性特征，在混凝土固化和硬度增强的过程中，为避免因表面水分流失不当造成的色差及微裂纹现象，保证其强度和持久性，需要对其进行特别养护。冬季混凝土的养护施工分为养护期间加热和不加热两种，当外界气温不是很低且结构尺寸较厚大时，水泥初期水化时由于存在水化热而使混凝土在入模后有一定的温度，加之通常的模板外面有保温材料在蓄热，这样不需在养护期间对混凝土进行加热即可在短时间内达到允许受冻临界强度。当外界气温较低且结构构件不够厚大时，若只做简单的保温蓄热工作，则达不到强度快速增长的要求，这时就必须采用外部热源对浇筑后的混凝土进行加热养护。为了做好保温养护工作，使其终凝前温度不低于5℃，工程中经常采用的方法有盖棚暖棚法和蒸汽养护法。

施工中，应结合现有的工程特点和工程设备选择合适的保温养护方法，当道桥用混凝土采用蒸汽加热养护时，首要任务是搭设锅炉房并做好管道的布置工作，地下管道的埋深要与地基土冻结深度持平，对于架空管道、上水管和截门井等构建物都应采取保温措施进行处理。在养护过程中需要定期浇水，必须直接浇到混凝土表面，以保证湿度。当采用暖棚法时，需要再施工现场周围搭建暖棚，养护期间需要不断提供热源，以保证棚内适宜的环境温度，使混凝土在正温下硬化，确保强度。

冬季混凝土施工后若有缺陷，应进行及时的修补工作。针对混凝土的泌水性以及模板偶然漏浆的情况，混凝土表面时常有砂带和气泡状孔洞等缺陷，需要进行修补。侧模拆模后，需要立即对混凝土表面的砂带和浮浆进行清理并补缺。

结语

综上所述，在冬季道路桥梁混凝土施工当中，为了保证混凝土的施工质量，需要从混凝土材料选择、混凝土搅拌及浇筑、混凝土养护及修补等方面，对其加以严格控制，在优化原材料和施工配合比的情况下，采用切实有效的混凝土施工方法，并做好混凝土养护和温度测量等方面的工作，在整个施工过程中，各工序既是紧密联系又相互影响，必须以综合质量为标准，妥善处理施工的全过程。保证结构构件具有良好的强度、密度性及整体性，以达到道路桥梁的设计要求和建设目的。

[1]GB50204-2002，混凝土结构工程施工质量验收规范[S].

[2]JGJ/T104-2011，建筑工程冬期施工规程》[S].

[3]张贺.简析冬季道路桥梁施工中混凝土浇筑方法的改良[J].四川建材，2012.

[4]邝国强.浅议道路桥梁施工过程中混凝土原材料的质量控制分析[J].建筑科学，2011.

[5]王品义.浅谈混凝土施工技术在道路桥梁工程施工中的应用[J].科技致富向导，2012.

[6]刘刚.道路桥梁冬季混凝土浇筑问题分析[J].工程科技，2012.

[7]胡丹峰.道路桥梁冬季施工中混凝土浇筑的施工措施[J].建筑施工，2011.