隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的發(fā)展,橋梁工程在低溫環(huán)境下的施工需求日益增多。冬期施工中,混凝土的物理與化學(xué)性能受低溫影響顯著,若控制不當(dāng),易導(dǎo)致強(qiáng)度損失、耐久性下降等質(zhì)量問(wèn)題。本文基于《建筑工程冬期施工規(guī)程》(JGJ104)與《城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(CJJ2),系統(tǒng)闡述橋梁混凝土冬期施工的基本原理、技術(shù)要求、養(yǎng)護(hù)方法及質(zhì)量控制措施,旨在為冬期施工提供技術(shù)依據(jù)與實(shí)踐指導(dǎo)一、冬期施工概述1.1 冬期施工的定義
根據(jù)國(guó)家規(guī)范,當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù)5天穩(wěn)定低于5℃,或最低氣溫低于-3℃時(shí),即進(jìn)入冬期施工階段。
1.2 混凝土在低溫環(huán)境下的行為機(jī)理混凝土的強(qiáng)度發(fā)展依賴(lài)于水泥水化反應(yīng),而水化速率與溫度密切相關(guān)。當(dāng)溫度降至0℃以下時(shí),混凝土中的水分開(kāi)始結(jié)冰,由液相轉(zhuǎn)為固相,水化作用減緩甚至停止。此外,水結(jié)冰時(shí)體積膨脹約9%,產(chǎn)生冰脹應(yīng)力,可能導(dǎo)致混凝土內(nèi)部微裂紋發(fā)展,削弱其結(jié)構(gòu)與耐久性。
1.3 受凍臨界強(qiáng)度混凝土在受凍前需達(dá)到某一最低強(qiáng)度,稱(chēng)為“受凍臨界強(qiáng)度”。我國(guó)規(guī)范規(guī)定:
采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥時(shí),臨界強(qiáng)度不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的30%;
采用礦渣硅酸鹽水泥等時(shí),不低于40%;
最低氣溫不低于-15℃時(shí),臨界強(qiáng)度不低于4.0MPa;
對(duì)抗?jié)B、抗凍等有特殊要求的混凝土,臨界強(qiáng)度應(yīng)進(jìn)一步提高。
二、冬期施工技術(shù)要求2.1 原材料控制水泥:宜選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,最小水泥用量不低于280kg/m3。
水灰比:應(yīng)控制在0.55以下,必要時(shí)可摻入引氣劑、早強(qiáng)劑等外加劑。
骨料:需清潔無(wú)凍塊,避免使用含鉀、鈉離子的活性骨料。
外加劑:應(yīng)含引氣組分,含氣量控制在3%~5%,嚴(yán)禁使用含亞硝酸鹽的外加劑。
2.2 配合比調(diào)整采用早強(qiáng)型水泥,降低水灰比,適當(dāng)增加水泥用量;
摻入引氣劑改善和易性與抗凍性;
選用熱膨脹系數(shù)與砂漿相近的骨料。
2.3 混凝土拌制與運(yùn)輸攪拌時(shí)間延長(zhǎng)至常溫的1.5倍,投料順序?yàn)槭啊唷饧觿?/span>
出機(jī)溫度不低于10℃,入模溫度不低于5℃;
運(yùn)輸過(guò)程中需采取保溫措施,防止溫度損失過(guò)快。
2.4 澆筑與拆模澆筑前清除模板與鋼筋表面冰雪;
大體積混凝土下層溫度不低于2℃;
拆模需滿(mǎn)足同條件試塊強(qiáng)度要求,且混凝土冷卻至5℃以下。
三、冬期施工混凝土養(yǎng)護(hù)方法3.1 蓄熱法利用原材料加熱與水泥水化熱,通過(guò)保溫措施延緩冷卻,適用于結(jié)構(gòu)較厚大、表面系數(shù)不大于5的工程。
3.2 綜合蓄熱法在蓄熱法基礎(chǔ)上摻入早強(qiáng)型外加劑,結(jié)合塑料薄膜與保溫被覆蓋,適用于最低氣溫不低于-15℃的環(huán)境。
3.3 蒸汽養(yǎng)護(hù)法通過(guò)蒸汽加熱加速混凝土強(qiáng)度發(fā)展,適用于預(yù)制構(gòu)件或集中澆筑工程,需嚴(yán)格控制升降溫速率。
3.4 暖棚法搭設(shè)暖棚并加熱至5℃以上,適用于地下結(jié)構(gòu)或構(gòu)件集中區(qū)域,需監(jiān)測(cè)棚內(nèi)溫度與濕度。
3.5 負(fù)溫養(yǎng)護(hù)法適用于表面系數(shù)大于15的一般結(jié)構(gòu),依靠防凍劑保證混凝土在負(fù)溫下持續(xù)硬化,需加強(qiáng)測(cè)溫與成熟度計(jì)算。
四、冬期施工質(zhì)量檢查與控制4.1 溫度監(jiān)測(cè)蓄熱法、綜合蓄熱法:每4~6小時(shí)測(cè)溫一次;
負(fù)溫養(yǎng)護(hù)法:每2小時(shí)測(cè)溫一次;
加熱法:升溫與降溫階段每1小時(shí)一次,恒溫階段每2小時(shí)一次。
4.2 試件留置除標(biāo)準(zhǔn)試件外,應(yīng)增設(shè)不少于兩組同條件養(yǎng)護(hù)試件,分別用于檢驗(yàn)受凍臨界強(qiáng)度與拆模強(qiáng)度。
4.3 溫控指標(biāo)混凝土里表溫差 ≤ 25℃;
降溫速率 ≤ 2.0℃/d;
表面與大氣溫差 ≤ 20℃。
4.4 拆模與保溫模板拆除應(yīng)在混凝土強(qiáng)度達(dá)標(biāo)且溫度降至5℃后進(jìn)行,若與環(huán)境溫差大于20℃,需采取覆蓋緩冷措施。
五、結(jié)論橋梁混凝土冬期施工是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,需從原材料選擇、配合比設(shè)計(jì)、施工工藝到養(yǎng)護(hù)措施全過(guò)程嚴(yán)格控制。通過(guò)科學(xué)的熱工計(jì)算、合理的養(yǎng)護(hù)方法以及嚴(yán)格的溫度與強(qiáng)度監(jiān)測(cè),可有效保障混凝土在低溫環(huán)境下的強(qiáng)度發(fā)展與耐久性能。施工單位應(yīng)制定詳盡的冬施方案,并嚴(yán)格執(zhí)行,以確保橋梁工程在冬期施工中的質(zhì)量與安全。
【標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范】
《建筑固廢再生砂粉應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》行標(biāo)
《建筑物綠色拆除與建筑垃圾綜合利用技術(shù)規(guī)程》CECS
《不燃級(jí)金屬面板保溫裝飾一體板應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》團(tuán)標(biāo)
《砂漿和混凝土用石屑》團(tuán)標(biāo)
《預(yù)拌混凝土產(chǎn)品質(zhì)量追溯規(guī)范》團(tuán)標(biāo)
【會(huì)議培訓(xùn)】
2025全國(guó)混凝土行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展與廢棄物資源再生技術(shù)交流大會(huì)
第十屆全國(guó)建筑固廢和尾礦泥漿處理及資源化利用大會(huì)暨中國(guó)砂石協(xié)會(huì)建筑固廢利用分會(huì)年會(huì)
2025第二十一屆全國(guó)商品混凝土可持續(xù)發(fā)展論壇暨2025中國(guó)商品混凝土年會(huì)
預(yù)拌(商品)混凝土應(yīng)用技術(shù)和工藝技能線(xiàn)上培訓(xùn)
混凝土(砂漿)試驗(yàn)檢測(cè)方法實(shí)操教學(xué)線(xiàn)上培訓(xùn)
【咨詢(xún)服務(wù)】
預(yù)拌混凝土質(zhì)量追溯研究
高速公路及橋涵高性能混凝土技術(shù)咨詢(xún)
課題研究
研發(fā)中心建設(shè)
[綠滿(mǎn)庭院]《HJ建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)自保溫技術(shù)體系》推廣等
【建材“雙碳”業(yè)務(wù)】
低碳膠凝材料研發(fā)與制備
復(fù)合摻合料和再生復(fù)合摻合料研發(fā)與制備
建筑垃圾處置與資源化利用
建筑垃圾再生砂粉應(yīng)用技術(shù)
建筑垃圾再生輕粗骨料技術(shù)
碳化再生骨料制備技術(shù)
【期刊著作】
《新技術(shù)在混凝土中的應(yīng)用》圖書(shū)
《常見(jiàn)預(yù)拌混凝土質(zhì)量事故分析百例》圖書(shū)
《預(yù)拌混凝土企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化試驗(yàn)室建設(shè)指南》圖書(shū)
混凝土技術(shù)發(fā)展中心(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“中心”)隸屬建筑材料工業(yè)技術(shù)情報(bào)研究所,主要職能是跟蹤分析和研究國(guó)內(nèi)外混凝土行業(yè)科技前沿動(dòng)態(tài),為全國(guó)混凝土行業(yè)開(kāi)展技術(shù)服務(wù)工作,包括出版技術(shù)期刊、研究制定標(biāo)準(zhǔn)、開(kāi)展技術(shù)咨詢(xún)、舉辦技術(shù)會(huì)議、承擔(dān)行業(yè)培訓(xùn)、從事認(rèn)證評(píng)價(jià)和開(kāi)發(fā)研究等,中心是建材情報(bào)所主要業(yè)務(wù)部門(mén)之一。中心擁有員工10人,其中博士3人,正高職稱(chēng)3人,副高職稱(chēng)4人。中心掛靠的行業(yè)協(xié)會(huì)分支機(jī)構(gòu)包括中國(guó)散裝水泥推廣發(fā)展協(xié)會(huì)混凝土專(zhuān)業(yè)委員會(huì)、中國(guó)散裝水泥推廣發(fā)展協(xié)會(huì)預(yù)制建筑產(chǎn)業(yè)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)、中國(guó)砂石協(xié)會(huì)建筑固廢利用分會(huì)、建筑材料工業(yè)技術(shù)情報(bào)研究所雙碳研究中心。依托中心成立的平臺(tái)有預(yù)拌混凝土質(zhì)量追溯公共服務(wù)平臺(tái)、混凝土行業(yè)數(shù)字化服務(wù)平臺(tái)、中國(guó)商品混凝土行業(yè)企業(yè)專(zhuān)家委員會(huì)(擁有200余名行業(yè)一線(xiàn)專(zhuān)家)、北京砼享未來(lái)工程技術(shù)研究院(會(huì)員制技術(shù)和管理服務(wù))。
中心每年參與多個(gè)混凝土技術(shù)咨詢(xún)和技術(shù)服務(wù)項(xiàng)目,包括雄安新區(qū)混凝土項(xiàng)目咨詢(xún)、河北省多個(gè)高速公路高性能混凝土技術(shù)咨詢(xún)、固廢基膠凝材料和再生復(fù)合摻合料研發(fā)和制備技術(shù),以及數(shù)十個(gè)混凝土企業(yè)的技術(shù)服務(wù)工作。開(kāi)展預(yù)拌混凝土綠色產(chǎn)品認(rèn)證和科技成果評(píng)價(jià)工作。
咨詢(xún)電話(huà):孫繼成 焦素芳 李海亮 13520073698 13521286915
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