冬季砼施工强度的控制

　　摘要：上海至西安国家高速公路江都至六合段HJ2施工标段位于扬州市邗江区与仪征市境内，路线全长5.636km。根据设计及规范要求，冬期浇注的混凝土其允许受冻临界强度应不底于设计混凝土强度标准值的30%，混凝土工程是L线的重点项目，也是工期的重要制约点。该桥梁工程工期要求紧迫，因此就需要在较短的工期内优质的完成施工任务,制定科学的混凝土冬季施工方案就成了工程的必要保证。因此本文的研究重点就放在如何确保冬季施工现浇箱梁混凝土的施工质量，使我标段G328国道上跨主线桥混凝土工程能够优质高效的完成。
　　关键词：冬季；砼施工；强度
　　
　　一、工程概况
　　上海至西安国家高速公路江都至六合段HJ2施工标段位于扬州市邗江区与仪征市境内，路线全长5.636km。新建道路设计为双向六车道，扬州南绕城段由双向四车道扩建为双向八车道。因江六高速公路交通组织的需要，我施工标段中八字桥互通L线需提前开通，是整个江六高速建设的第一个关键性节点，技术标准高，工期十分紧张。其中G328国道上跨主线桥是L线的重要组成部分。该桥全长323.6m，左右分幅，全桥分三联，为预应力混凝土连续箱梁。
　　二、影响冬季混凝土施工强度的主要因素
　　在冬季进行混凝土施工时，由于气温时常低于混凝土施工的受冻临界温度，对混凝土的施工（包括拌合、运输、浇注及养护）必须采取系统管理，才能保证混凝土的强度及使用质量。根据实际调查，影响冬季混凝土强度的因素主要如下表1所示：
　　编号 影响因素名称 频数 频率（%） 累计频率（%）
　　1 浇注后保温措施不到位 40 40 40
　　2 砼入模时温度低 20 20 60
　　3 防冻剂不满足要求 10 10 70
　　4 施工配合比不符合要求 10 10 80
　　5 骨料杂质超标 10 10 90
　　6 现场振捣效率偏低 3 3 93
　　7 砼运输过程中热量损耗 3 3 96
　　8 现场施工组织不善 2 2 98
　　9 其他 2 2 100
　　合计  100 100 100
　　表1：影响冬季混凝土施工强度的主要因素
　　由上表可以看出，影响冬季混凝土强度的主要因素包括混凝土施工时温度（养护温度、入模温度及运输中热量损耗等）和混凝土材料性能等。所以我们必须在施工的整个过程中，通过采取可行有效的保温措施和高频率的温度检测达到控制目的。
　　三、提高冬季砼施工强度的措施
　　（一）拌合站上料前严把质量关。对拌合站存料进行严格的源头控制和过程控制，砂子要保持干燥不得夹杂冻块，碎石要清洁干燥，颗粒级配良好，骨料存放不得夹有冰膜雪团。严格控制骨料入机质量，不得含有冰雪等冻结物及易冻裂的杂质。若出现雨雪天气，必须把表层的骨料清除干净后再取料拌合。在提高了检测频率后，可以确保砂石料的合格率，有效降低了搅拌过程中的热量损耗。
　　（二）提供符合冬季砼施工的配合比。安排试验室专职人员在现场根据砂石料实际情况，进行配比试验，确保混凝土坍落度等指标满足规范要求，防止坍落度过大影响强度。同时，掺入金星Ⅱ型早强抗冻剂（生产商：江苏中凯新材料有限公司），提高混凝土抗冻害、抗冻融、抗渗等性能。可以得到了水灰比适宜、坍落度合理的混凝土，现场试件强度满足规范要求。
　　（三）确保砼的入模温度。要确保混凝土的入模温度，首先要保证混凝土的搅拌温度，减少运输过程中的热量损耗。根据试拌情况得出，在本地区气候条件下，为减少加热工作量，只加热拌合水就能满足冬季拌合物的温度要求。1、我单位在混凝土搅拌站利用加热管对拌合用水进行加热，使其达到冬季施工要求。○1严格控制搅拌用水的加热温度，保证水和水泥的接触温度不超过80℃；○2水泥和外加剂不得加热。2、混凝土运输罐车罐体外包裹保温布，降低运输过程中的热量损耗。最后的入模温度可控制在10℃以上。通过工程实践可知，提高混凝土生产过程中搅拌温度，降低运输过程中的热量损耗，保证了混凝土的入摸温度不低于10℃，满足规范要求。
　　（四）严格按照规范进行搅拌及振捣施工。搅拌：混凝土拌合时，按照砂石、水、水泥、外加剂的顺序入机，顺序不得颠倒，以免发生假凝现象。砂石料加入后首先搅拌，然后加入水泥搅拌。同时根据现场实际情况，适当延长混凝土搅拌时间。
　　振捣：浇注时水平分层浇注，每层浇注厚度控制在30-50cm，采用方格形或交错形排列振捣方式。每一插点，振捣时将振捣棒上下抽动5-10cm，每一次插入应将振捣棒头插进下层混凝土3-10cm左右，插点间距离不得大于振捣器作用半径的1.5倍,每一插点快振完时，须缓慢拔出。采取上述措施可以有效防止混凝土假凝现象，保证了混凝土的出场质量；每插点振捣20-30s，明确操作要领，确保了振捣均匀、密实。
　　（五）养护措施。1、可以采用暖棚法对砼进行养护，并严格测量养护温度。在现场搭设暖棚，自地面至翼缘板边缘用彩条布围裹，并在棚内生火增温。现浇箱梁浇注分两次进行，底、腹板混凝土浇注完成后，立即对混凝土外露部分进行用塑料薄膜及土工布覆盖保温，顶板浇注完成后，在上方覆盖塑料薄膜、土工布、彩条布及草帘保温养护。同时在箱室内放置若干太阳灯进行加温，每室内放置2台煤炉并安置火盆烧水保湿养护。2、在施工现场，不同部位制作多组试块，进行同条件养护，便于确定混凝土的强度情况。3、制定严格的温度检测制度，对暖棚内温度、混凝土表面温度和箱室内温度均要认真记录，每六小时测温一次，并安排专职人员值班，确保棚内温度不低于10℃，箱室内温度不低于。养护温度如下表2所示：
　　测温时间 暖棚内温度℃ 砼表面温度℃ 箱室内温度℃ 环境温度℃
　　第一天 3:00 11 7 10 -2
　　 9:00 12 8 12 -3
　　 15:00 11 7 13 2
　　 21:00 11 9 10 -1
　　第二天 3:00 10 6 9 -3
　　 9:00 11 7 10 -4
　　 15:00 10 9 11 1
　　 21:00 10 5 8 -1
　　第三天 3:00 10 5 7 -3
　　 9:00 11 6 10 -3
　　 15:00 12 7 10 1
　　 21:00 10 5 8 -1
　　第四天 3:00 9 3 6 -2
　　 9:00 10 5 9 1
　　 15:00 12 7 10 2
　　 21:00 11 4 8 -3
　　表2：冬季砼施工养护温度表
　　四、结论
　　（1）对7d和28d同条件养护试块采用随机抽样检验的方法作抗压实验，收集该桥的右幅第一联第二阶段的同条件养护试块7d和28d抗压强度检测数据，数据（修正后）如下表3：
　　部位 7天 28天
　　第一组 46 46 47 58 58 57
　　第二组 47 46 44 59 58 56
　　第三组 45 47 46 58 58 59
　　平均值 46.0 57.9
　　表3：抗压实验强度检测数据表
　　以上可得出保温养护28天后，混凝土的强度合格率明显提高，为100%。
　　（2）在现场通过强度回弹测试，7d时共检测320点，强度修正后达到90%以上；28d时共检测320点，合格320点，合格率100%。
　　总之，对上述随机抽样检验结果进行分析，可以看出冬季施工的砼在施工水平、配合比一定的情况下，温度控制是影响混凝土强度增长的决定性因素，必须提高重视。将本次活动取得的方法、工艺等纳入项目部的作业标准中，为今后施工提供依据。
　　参考文献：
　　[1]李芳.冬季混凝土施工技术[J].丹东海工,2010(8)
　　[2]孙峰.混凝土冬季施工要求与实施措施分析[J].科技致富向导,2011(5)
　　[3]陈拥军.严寒地区混凝土拌和站冬季施工措施[J].工程科技,2009(12)

《冬季砼施工强度的控制》

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