浅谈预应力箱梁冬季混凝土施工措施
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关键词：预制箱梁；冬季施工；养护
中图分类号： U448 文献标识码： A 文章编号：
1、前言
根据施工规范规定：“当环境昼夜平均气温连续3天低于5℃或最低气温低于-3℃时，混凝土工程应按冬季施工规定进行施工”。保定地区冬期施工起讫日期大约在11月中旬～3月中旬，冬季施工总天数约120天。为保证施工质量，加快施工进度，提高设备利用率。梁场进行冬季施工蒸汽养护很有必要。本文结合梁场实际施工情况简要阐述冬季混凝土施工技术措施。
2、工程慨况。
新建天津至保定铁路JBSG-5标位于河北省保定市，线路长33.622km，特大桥4座共20951.4延米，大桥1座长135.9米，预制箱梁共885孔，其中双线581孔，单线304孔。预制梁采用耐久性要求强度等级为C50的高性能混凝土。
3、冬季混凝土施工措施
梁场采用“锅炉+热水”的方式为冬季施工主要措施，即梁体混凝土浇筑过程中，搅拌用水采用热水、骨料经过锅炉蒸气加热。水温、骨料温度经过热工计算确定，保证混凝土的入模温度不小于5℃，梁体浇筑完成，在养护的过程中，采用篷布覆盖，锅炉蒸气供热的方式进行保温，同时对原材料等方面采取一定针对性措施。具体冬季施工方法如下：
3.1原材料
3.1.1砂、石料
砂石料仓采用全封闭式料棚防止雨雪入侵，影响混凝土质量。用篷布密封所有进出口，进出仓库必须将篷布密封好，使其不通风。仓库内布设加热管道，对其加热保温。
3.1.2拌和用水
拌合用采用地下水在水池中经蒸汽加热，最高温度不超过80℃。同时应保证水温在施工过程中相对稳定以便于施工控制，保证混凝土质量。水泥、外加剂、粉煤灰和矿粉不做加热处理。
3.2混凝土工程
3.2.1混凝土搅拌
混凝土拌合采用2台HZS120拌和机。向搅拌机投料时，先投砂、石、热水拌合均匀，再加水泥、矿物掺合料、外加剂进行拌合，水泥不得与60℃以上的热水直接接触。其拌合时间一般较常温施工时延长50%。混凝土出盘温度前三盘均进行测量，后每小时测一次，出盘温度不低于10℃，入模温度不低于5℃。拌合用水的温度每20min测一次。
3.2.2混凝土输送
混凝土运输采用四台8m³搅拌车运输至布料机下，罐车罐体包裹保温套，通过泵机、布料机输送混凝土。要保证生产运输和砼浇筑的连续性，减少砼在泵送管道内的停留时间，防止温降过大滞留堵管。确保砼入模温度不低于5℃。
3.2.3混凝土浇筑
浇筑混凝土之前，先通蒸气对模板、钢筋进行加热，使模板和钢筋的温度不低于5℃。浇筑混凝土选择在一天气温较高的时段进行。一般上午10点左右开始浇筑，保证浇筑在6小时内完成。分层浇筑混凝土时，混凝土分层厚度控制在30～40cm，不得小于20cm。
冬期施工，气温较低，砼初凝时间一般约为8-10小时，终凝时间约为12-14小时，应把握好抹面时机，初凝前应进行抹压二―三遍，以减少混凝土表面收缩裂缝。
3.3混凝土养护
在梁体混凝土浇筑完成后4小时，在顶板混凝土表面用土工布覆盖，然后用养护棚和塑料篷布对梁体进行整体覆盖封闭，用蒸气进行养护。搭设如下图。养护时应注意将塑料篷布连接处紧贴封闭密实，防止漏蒸气。
梁体混凝土蒸养分为四阶段：
⑴静停：混凝土灌注完毕后静停4小时。在冬季，当环境温度低于5℃时，灌注完毕后进行低温预养，预养温度为5～10℃。
⑵升温：升温速度每小时不超过10℃；测温频率为1次／半小时。
⑶恒温：30～48小时，恒温养护期间蒸汽温度不超过45℃，梁体芯部混凝土温度不超过60℃。个别最大不超过65℃，恒温阶段棚内须保持90～100%的相对湿度。
⑷降温：降温速度不大于10℃/h，从恒温温度降至与自然的气温相差不大于15℃，测温频率为1次／半小时。在降温阶段内，混凝土已硬化，如降温过快，混凝土会产生表面裂缝，因此降温速度须加以控制。
蒸气养护结束后，当环境温度低于5℃时，预制梁表面宜喷涂养护剂，采取保温措施，不得对混凝土洒水。采用农用喷雾器喷涂，至少喷涂两遍，至表面均匀为止，应正确掌握喷涂时间，混凝土浇筑拆模后喷涂第一遍，待基本形成膜后再垂直方向喷涂第二遍。然后用塑料薄膜覆盖，再用保温性能好的岩棉毡覆盖进行保温。
3.4梁体温度监测
3.4.1测温部位
每榀箱梁共设18个测温点，其中1、2、3、4、5、6、11、13、15号测温点测混凝土表面温度，位置如图，距顶板顶面15-20cm；7、8、9、10、14、16号测温点测混凝土芯部温度，距离混凝土顶面150-200；17号测温点测侧膜温度，位置在1/2梁高处；12号测温点测内模温度，位置在1/2梁高处；18号测温点测环境温度。蒸养温度计布置横断面图、蒸养温度计布置平面图如下。
3.4.2测温频次
梁场采用便携式数字温度计，并用计算机无线测温系统，每5分钟采集一次所有测量点的温度。
3.4.3温度控制原则
（1）升温速度每小时不得大于10℃。冬期为减少梁体和蓬内温差，当盖上篷布后立即缓缓送气，使篷内温度达到5～15℃，经5小时以上稳定后，可逐步升温。
（2）恒温阶段梁体芯部混凝土温度不超过60℃，当梁体芯部混凝土温度接近60℃时，适当降低篷温。以确保梁体芯部混凝土个别最大温度不超过65℃。
（3）在混凝土强度达到设计强度的60%（冬季最好一次养护到设计强度）时可以开始降温。其降温速度每小时不得超过10℃。
4、结束语
对于在北方的工程项目，每年可施工时间较短，为保证工程进度，进行必要的冬季施工不可避免，本文简要阐述后张法预制箱梁冬季混凝土施工养护的措施及方法，供同类施工者参考交流。
参考文献：
《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设〔2010〕241 号
《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》(铁科技[2004]120号 )
后张法预应力混凝土简支箱梁（双线） 跨度：31.5m（直、曲线）
作者简介 ：程康，（1985.5），男，汉族，籍贯湖北，中铁十一局集团有限公司。