摘要：隨著國家對水利工程投入的不斷增加,橋梁工程的冬季施工也是不可避免的。施工的好壞直接影響控制目標的實現，不僅影響整個橋梁的耐久性，大大縮減橋梁的使用壽命，而且維修費用也十分昂貴。本文著重對橋梁混凝土冬季施工方法的實際應用和防裂措施進行了簡單的闡述。

　　關鍵詞：混凝土橋梁,蓄熱法,蒸汽養護,防裂措施

　　1.冬季施工的特點

　　1.1冬季施工由于施工條件及環境不利，是工程質量事故的多發季節，質量事故多具有隱蔽性和滯后性。氣溫變化頻繁，須注意防護外，還要注意防風，避免混凝土養護期間的失水。

　　1.2混凝土強度的增長取決于水泥水化反應的結果，水泥的水化反應和水及溫度有關，當溫度升高時，水化作用加快，強度增長液較快，而當溫度降低到0℃時，存在于混凝土中的水有一部分開始結冰，逐漸由液態(水)變為固態(水)。當溫度繼續下降，存在于混凝土中的水完全變成冰，也就是完全由液態變為固態時，水泥水化作用基本停止，此時強度就不再增長。因此如何形成水泥水化反應的環境是混凝土冬季施工的關鍵環節之一。

　　1.3冬季施工的計劃性和準備工作時間性強。這是由于準備工作的時間短，技術要求復雜。往往有一些質量事故的發生，都是由于這一環節跟不上，倉促施工造成的。

　　2.混凝土受凍對強度的影響

　　混凝土在澆筑后短時間內就可凝結，以后便逐漸硬化。凝結的快慢與養護溫度有很大關系。養護溫度高，凝結快，強度增長也快;養護溫度低，凝結慢，強度增長也慢。冬季施工時，凝結與凍結各依據一定條件向著相同的方向轉化。混凝土中的水結冰，混凝土就不能與固體的水發生水化作用。這時水泥、砂、石就成為一堆互相不起作用的混合物，使混凝土強度無法增長。而且水結成冰后體積膨脹，使混凝土結構有冰裂的危險，因而工程質量受到嚴重影響。研究表明，新澆混凝土在凍結前有一段預養期，可以增加其內部液相，減少固相，加速水泥的水化作用。

　　混凝土早期受凍對其抗壓強度的影響較大，特別是澆筑后立即受凍其強度損失可達50%以上。因此，在混凝土冬期施工中，要特別注意避免早期受凍，而且在氣溫不太低的地區，如華北、西北和東北地區的初冬，早春季節施工時，混凝土早期受凍危害更大，應予重視。

　　3.混凝土橋梁冬季施工方法

　　混凝土冬期各類施工方法，都有一定的適用范圍，或受到一定條件的制約。因此在選擇混凝土冬期施工方法時，應考慮的主要因素是：自然氣溫條件，結構類型，水泥品種，工期限制，能源情況和經濟指標。從節約能源和降低冬期施工費用來看，應優先選用養護期間不加熱的施工方法或綜合施工方法，或經過經濟技術比較確定。在作經濟技術比較時，不僅比較冬期施工費用的增減，更應考慮質量和對工期影響等綜合經濟效益。

　　3.1蓄熱法

　　通過原材料的保溫及預加熱，使混凝土入模具有一定正溫(不低于5℃)，利用水泥水化反應放熱，再采取一定保溫與摻入防凍劑的綜合蓄熱措施，使混凝土在受凍前正溫條件下盡快達到受凍臨界強度與受凍后在負溫條件下強度仍有一定增長的施工或養護方法。蓄熱法是混凝土上冬季施工中最簡單、最經濟的養護方法，它無需另外添加加熱設備。

　　蓄熱法具有較高的入模溫度與較好保溫措施，減少降溫梯度至關重要;混凝土受凍后強度增長緩慢、防凍劑起主要作用。混凝土澆筑后應在裸露表面及時鋪塑料薄膜保水保溫，待終凝后稍有強度再鋪草袋子之類保溫材料覆蓋。

　　蓄熱法的適用范圍如下：

　　(1)氣溫條件為平均氣溫>-12℃。平均氣溫主要指混凝土入模開始至溫度t=0℃或冰點這一階段的平均溫度。

　　(2)結構體型條件，以結構表面系數M(m-1)進行控制，適用條件5≤M≤15，當M<5時屬較厚大結構，宜采用蓄熱法養護。

　　3.2蒸汽加熱法

　　利用蒸汽的熱濕作用加熱混凝土，使混凝土快速硬化，加速獲得所需要的強度。蒸汽養護雖然簡便，但要保證獲得優質的混凝土制品卻是一個復雜的問題。其中關鍵問題是選擇一套合理的養護制度，否則混凝土的質量不能得到保證。

　　其優點是：能耗成本較低，用蒸汽直接加熱混凝土時，不僅可以提供熱量，還可提供濕度，混凝土不致因高溫養護而脫水，缺點是：工地內需設置鍋爐，鋪設管道，在管道外還要加溫，輔助工作量較大，加熱溫度不易控制，如發生漏汽、凍結等情況將使熱量收到損失并給施工帶來麻煩。

　　使用蒸汽加熱法應注意的一些問題：

　　(1)放置3～4小時，直到混凝土發生初凝之后，才開始加熱升溫;升溫期(10～15)℃/h，升溫到最高溫度60℃左右時，繼續通蒸汽4小時，其溫度維持在50℃左右。

　　(2)冷卻時為防止蒸汽散失的帆布仍罩在混凝土上，使之較慢而較均勻地冷卻。

　　(3)將防蒸汽逸去的帆布去掉后，混凝土將暴露在大氣中，這時必須防止表面收縮、龜裂。應根據環境條件，應及時覆蓋草袋等并及時加水養護。

　　(4)蒸汽養護構件時，嚴格控制升溫速度不大于10～15℃/h，恒溫溫度不大于50℃，降溫不大于10℃/h。拆模前揭開蓬布時梁體溫度與環境溫度差不得大于20℃;氣溫急劇變化或干燥(溫度<20%)，大風天氣不宜拆模出槽。

　　3.3摻外加劑法

　　混凝土冬季施工拌合料中摻加防凍劑，使混凝土能在負溫下硬化，并在規定的時間內達到足夠的強度，防凍劑是外加劑的一種，由減水組分、引氣組分、防凍組分，有時還摻有早強組分等組成。可是一旦用量不足或氣溫太低，仍然會造成凍害。另一類是既能降低水的冰點，也能使含該物質的冰的晶格構造嚴重變形，因而無法形成凍脹應力而破壞水化礦物構造使混凝土強度受損的防凍劑，如尿素、甲醇。用量不足時，在負溫下強度停止增長，但轉正溫后對最終強度無影響，第三類是，雖然水溶液有很低的共溶溫度，但不能使混凝土中德水的冰點明顯降低，它的作用在于直接與水泥發生水化反應而加速混凝土凝結硬化，有利于混凝土強度發展，如氯化鈣、碳酸鈣。

　　防凍外加劑摻量或配制混凝土德水溶液的濃度，隨混凝土的澆筑溫度與養護溫度不同而不同：混凝土德澆筑與養護溫度越低，需要的溶液濃度就越高。

　　4.混凝土防裂措施

　　4.1鋼筋綁扎：綁扎鋼筋之前，首先應進行徹底的除銹上作以確保使用的鋼筋質量。鋼筋在加上場集，加上成型后運至現場進行安裝，安裝時嚴格把握鋼筋的間距。鋼筋規格、型號、數量、間距、幾何尺寸、接頭位置及質量等均應符合設計圖紙和施工規范的要求，并嚴格做好原材料和接頭試驗。鋼筋層間距對混凝土構件的受力性能影響顯著，但鋼筋保護層厚度不夠卻嚴重影響橋梁的使用壽命，尤其是在復雜惡劣的腐蝕環境下，因此，在鋼筋層間應留有足夠的間距，鋼筋外層與模板間應設置具備一定厚度的混凝土墊塊。

　　4.2混凝土的攪拌：攪拌混凝土各項材料的溫度，應滿足混凝土拌合物攪拌合成后所需要的溫度，當材料原有溫度不能滿足需要時，應首先考慮對拌合用水加熱(溫度不得高于80℃)，仍不能滿足需要時，再考慮對集料加熱(溫度不得高于60℃)。混凝土出機溫度不宜低于10℃，人模溫度不宜低于5℃。水泥只能保溫，不能加熱。

　　4.3混凝土的澆筑：澆筑之前首先要對模板及支架、鋼筋及其保護層厚度、預理件、預留孔洞等進行檢查，確認無誤后方可進行澆筑。混凝土的拌和運輸等必須滿足連續澆筑要求。澆筑還要防止鋼筋、模板、定位筋、墊塊及預理管適的移動和變形。大體積混凝土澆筑還要滿足分層澆筑、分層振搗的要求，并應采取一定的散熱措施，有效降低混凝土內外的溫差，從而減少溫度裂縫的產生。振搗要密實，確保混凝土能填充到各個角落，同時也要避免過振引起塑性裂縫和干縮裂縫。

　　4.4混凝土的養護：混凝土終凝后應及時采用覆蓋、灑水、噴霧或薄膜保濕等措施進行養護，避免急劇干燥、溫度急劇變化、振動以及外力干擾等。對于硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土，養護時間不得少于7天，對于有抗滲要求或設計有明確要求的混凝土，養護時間不得少于14 天。冬季施工，不得向裸露部位的混凝土直接澆水養護，應用塑料薄膜或其他保溫材料。

　　總結

　　道路橋梁工程的冬季施工由于準備工作的時間短，技術要求復雜，因此冬季施工的計劃性和準備工作時間性強，了解橋梁混凝土施工常用養護方法，將橋梁冬季施工措施結合具體混凝土冬季施工方案及冬季施工質量檢查要點尤為重要。

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