鐵路工程中混凝土冬季低溫施工技術(shù)

Word———鐵路工程中混凝土冬季低溫施工技術(shù)0引言

新建虎什哈~豐寧地方鐵路（二期）工程位于河北省承德地區(qū)境內(nèi)，與已建成的虎豐一期在天橋站接軌經(jīng)黑山嘴、南關(guān)、至北黃土梁特大橋北端臺尾。線路全長48.462km。HFHBT-01-2標(biāo)段起訖里程K24km+000m~DK29km+500m（=DK181km+214.06m）~DK162km+350m，正線全長24.364km，主要工程內(nèi)容包括路基、橋涵、隧道等線下工程。本標(biāo)段橋涵工程主要有特大橋1908.45m長3座，大橋2741.78m長10座，中橋233.5m長2座，框架小橋3412.4m2（頂部施工）2座，蓋板涵169.68m長3座，框架合計2411.47m（橫延米）。橋梁結(jié)構(gòu)形式為圓端墩、T形臺、樁基或擴(kuò)大基礎(chǔ)，墩高＞30m的采納圓端型空心墩，其中廟子溝特大橋跨G112國道，采納圓端型空心高墩，廟子溝特大橋為本標(biāo)段的重點工程。以此實際工程為例，分析和探討鐵路橋梁工程建設(shè)過程中混凝土冬季低溫施工技術(shù)。

1冬季低溫給混凝土造成的影響

1.1拌合物凝聚時間

對試驗資料進(jìn)行仔細(xì)分析，當(dāng)外界溫度達(dá)到5℃時，混凝土拌合物的凝聚可以保持正常狀態(tài)，水化反應(yīng)可以達(dá)到正常狀況，硬化后強(qiáng)度可以滿意設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)氣溫保持在（0~5）℃時，混凝土拌合物的初凝時間就會減緩；當(dāng)氣溫保持在（-0.3~-0.5）℃時，水泥漿的溫度則會達(dá)到冰點溫度，此時水化反應(yīng)變化中止，混凝土的硬化強(qiáng)度也會消失停止的狀況；當(dāng)氣溫保持在-10℃以下時，水化反應(yīng)就會完全中止，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度也會跟著停止[1]。

1.2拌合物生成強(qiáng)度

（1）拌合物初凝前或者是剛剛凝固就消失立刻受凍的狀況。在這個時候，混凝土上凍會比較快，水泥沒有消失水化的狀況，水化熱幾乎為零，不會有強(qiáng)度形成。由于早期低溫凍結(jié)的速度特別快，拌合物消失了“類休眠”的狀態(tài)，四周養(yǎng)護(hù)溫度正常以后，水化反應(yīng)也會跟著消失，使其強(qiáng)度不斷增加。

（2）拌合物初凝以后，在水化時消失受凍的狀況。凍結(jié)的速度會比較慢，水泥會有部分水化的狀況消失，在凍結(jié)以前，混凝土?xí)Э隙ǖ膹?qiáng)度和水化熱現(xiàn)象。這樣的受凍狀況會給混泥土結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)峻的影響，后期強(qiáng)度可能會下降40%左右。

（3）拌合物初凝以后，凍結(jié)時間消失得比較晚，水化程度特別高，水化熱會使強(qiáng)度不斷增加。這樣的狀況在水化反應(yīng)3d后比較明顯，水泥水化結(jié)構(gòu)可以對冰晶凍脹壓力產(chǎn)生肯定的反抗作用，混凝土的強(qiáng)度不會受到太大的影響。

（4）當(dāng)水泥水化作用以后，水化物結(jié)構(gòu)可以對冰晶造成的破壞產(chǎn)生強(qiáng)大的反抗力，這樣就會使混凝土的耐久性和強(qiáng)度損失掌握在最小的范圍之內(nèi)[2]。

1.3結(jié)構(gòu)耐久性

混凝土拌合物里面的自由水分在受到凍結(jié)以后，體積會發(fā)生肯定的轉(zhuǎn)變，對內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生肯定的影響，會導(dǎo)致裂紋的狀況發(fā)生，使混凝土的耐久性降低?；炷了纸Y(jié)冰會使粗細(xì)毛孔中的未凍結(jié)水離子濃度不斷增加，滲透壓會給混凝土結(jié)構(gòu)造成影響。混凝土中的水分子消失凍結(jié)以后，界面黏層上的顆粒會有冰凌消失，從而導(dǎo)致混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的粘結(jié)力下降，使混凝土的性能受到影響。伴隨著氣溫的不斷上升，混凝土中的水分會消失蒸發(fā)的狀況，混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)就會消失較大的空隙，從而使混凝土的耐久性和結(jié)構(gòu)密實度受到影響。

2混凝土冬季低溫施工要點

2.1施工預(yù)備階段

2.1.1施工技術(shù)

（1）在進(jìn)行冬季施工時，監(jiān)理單位和設(shè)計單位需要共同編制施工方案。

（2）對施工地區(qū)的地質(zhì)狀況進(jìn)行仔細(xì)分析，對全部的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行科學(xué)分析和猜測，從而制定出滿意當(dāng)?shù)貭顩r的最佳施工方案。

（3）對全部的施工人員進(jìn)行崗前培訓(xùn)，責(zé)任落實到人，確保冬季施工的質(zhì)量滿意設(shè)計的要求。2.1.2原材料

（1）該地區(qū)在進(jìn)行冬季施工時，對環(huán)境的要求特別高，為了使工程的施工工期得到保證，施工單位需要將施工材料預(yù)備充分，并對全部的材料進(jìn)行仔細(xì)核查，確保施工材料滿意設(shè)計要求。

（2）該工程使用的水泥具有較強(qiáng)性能，其型號為42.5級一般硅酸鹽水泥，然而四周水泥生產(chǎn)廠在受到冬季氣溫等條件的影響，能否確保足額供應(yīng)水泥的使用量無法得到保證。因此，需要與水泥廠家進(jìn)行有效溝通，確保水泥的使用數(shù)量得到保證，使工程可以順當(dāng)施工。

（3）砂石材料中不行以有任何的雜質(zhì)存在，粗骨料需要進(jìn)行抗凍融檢查。在進(jìn)行冬季施工時，骨料的含泥量肯定要保持在1%以內(nèi)。2.1.3保溫柔機(jī)具材料

（1）保溫設(shè)備和保溫材料需要提前預(yù)備好，比如塑料薄膜、帆布、保溫帳篷、電熱器、鍋爐和火爐等。

（2）對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行保溫處理，做好保養(yǎng)和修理工作，并對其使用的防凍機(jī)油進(jìn)行準(zhǔn)時更換。

（3）砂石料棚需要懸掛棉質(zhì)門簾，并對其進(jìn)行全封閉處理，也可以架設(shè)暖氣等設(shè)備進(jìn)行保暖處理。

（4）使用電加熱和蒸汽加熱的方法對水溫進(jìn)行提升，水溫柔水量肯定要滿意施工要求。

（5）對拌合站實行全封閉的處理，拌合站內(nèi)的溫度需要保持在10℃以上。

（6）對排水和供水管道實行防凍、保溫處理。

2.2生產(chǎn)高性能混凝土

（1）加熱材料?；炷翑嚢钑r，不行以直接加熱膠凝材料，并實行暖棚保溫的方法對儲備罐進(jìn)行保溫處理。

（2）攪拌混凝土?；炷翑嚢枨昂屯Ｖ箶嚢韬蠖家褂脽崴疀_洗設(shè)備。在攪拌施工前，需要先將水和骨料投放進(jìn)去，接著再將膠凝材料投放進(jìn)去?；炷恋臄嚢钑r間要比常溫攪拌的時間超出一半左右[3]。

（3）運輸混凝土。混凝土運輸車輛和泵車需要保溫處理，裝卸肯定要快速，盡量掌握轉(zhuǎn)運次數(shù)，對混凝土暴露在低溫環(huán)境中的時間要嚴(yán)格掌握。

2.3冬季施工

高性能混凝土的強(qiáng)度增加得比較慢，水化熱量特別低，因此需要對其實行早期養(yǎng)護(hù)的方法進(jìn)行處理。仔細(xì)分析混凝土的特點后，在施工中需要留意3個方面，以便達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)要求。

（1）施工預(yù)備。在澆筑施工以前，需要將鋼筋上的冰凌或者冰雪清理潔凈，同時將模板清理潔凈，對全部接觸混凝土的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行預(yù)熱或者是保溫處理。

（2）澆筑混凝土?；炷翝仓恍幸栽趶?qiáng)凍脹性地基上施工，假如是弱凍脹性地基施工，地基不行以消失受凍的狀況。在進(jìn)行施工時，需要實行肯定的措施分層施工，分層的厚度要保持在30cm左右[4]?；炷恋氖┕に俣刃枰粩嗉訌?qiáng)，注意結(jié)構(gòu)性整體性的有效形成。在對混凝土進(jìn)行振搗時，遵循的主要原則為“快插慢拔”，需要對用電平安進(jìn)行高度關(guān)注。在振動棒插入時，不行以對波紋管和預(yù)應(yīng)力管道進(jìn)行碰撞，振搗結(jié)束以后，需要緩慢的將振動棒拔出，防止造成漏漿或者是麻面的狀況發(fā)生。對振搗時間進(jìn)行嚴(yán)格掌握，混凝土密實度滿意設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的條件為沒有氣泡產(chǎn)生、表面不再消失泛漿的狀況。腹板和底板交接的位置進(jìn)行澆筑時，需要將腹板內(nèi)側(cè)模板底口密封嚴(yán)，這樣就會使混凝土內(nèi)翻的狀況得到有效掌握。

（3）養(yǎng)護(hù)。在進(jìn)行養(yǎng)護(hù)時，使用保溫材料進(jìn)行防潮。高性能混凝土養(yǎng)護(hù)需要包裹嚴(yán)實，防止消失失水的狀況，并做好防水工作，不行以實行灑水養(yǎng)護(hù)的方法進(jìn)行施工[5]。暖棚內(nèi)溫度肯定要掌握好，溫度需