冬季施工如何进行大体积混凝土箱梁施工质量的控制

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一、概述东南半环海河大桥是连接

接海河两岸的大型桥梁工程，该桥为上下行分离式立交桥，分为A线、B线。大桥的主桥段为跨河桥，其结构形式为3跨55m等截面预应力连续箱梁，箱梁截面形式为单箱斜腹，梁高3米宽18米，顶板厚30cm，底板厚25～60cm，腹板厚50～100cm，翼板厚15～70cm，混凝土强度为C50.主桥A线箱梁需要在冬季进行施工，因位于河道上，风大不易保温，在如此条件下进行大体积混凝土箱梁的冬季施工非常不利，为了保证箱梁混凝土的质量，我们对混凝土的冬季施工从各个环节进行严格的控制。

　二、配合比确定及热工计算

（一）配合比确定冬季施工配合应采用冷混凝土配比，根据以往经验取砂率为39%，水泥用量为494㎏，选用UNF-5A非引气型高效减水剂和YND-153型防冻减水剂做为外加剂，前者为无氯型、低碱、低硫酸钠产品，其较低的碱含量可避免混凝土的碱集料反应。后者为无氯型产品，可加速混凝土的凝结和硬化，低温、负温效果好，在掺量达到3.5%时，可用于－10℃以上的冬季混凝土，非常适合冬季混凝土配合比。配合比的28天试配强度达到设计值的115%以上，证明配合比满足设计要求。配合比如下：

（二）热工计算为了便于控制混凝土质量，必须对配合比进行了冬季施工热工计算。现场对砂、石进行含水量的测试，获得平均值：Ps=5%，Pg=0%，需要对原配合比进行调整。调整后的配合比如下：

下面根据调整后的施工配合比进行热工计算：按《公路桥涵施工技术规范》要求，取混凝土入模温度T2=5℃，并考虑环境温度在零下4℃以下时不进行混凝土施工。如果浇筑混凝土的天气情况较差，按最不利条件：气温为零下4℃。

通过公式：T2=T1－（AT+0.032N）（T1－Ta）

N—混凝土转运次数；T—混凝土运输时间；A—温度损失系数；Ta—运输时环境温度取N=1A=0.25T=13hTa=－4℃可得混凝土的出机温度T1=6.2℃通过公式：T1=T0－0.16（T0－Tb）

取搅拌机棚内温度Tb=－2℃可得混凝土拌和物的温度T0=7.8℃通过公式：T0=[0.9（WcTc+WsTs+WgTg）+4.2Tw（Ww-PsWs-PgWg）+c1（PsWsTs+PgWgTg）－c2（PsWs+PgWg）]÷[4.2Ww+0.9（Wc+Ws+Wg）]Ww、Wc、Ws、Wg——水、水泥、砂、石的用量（㎏）

Tw、Tc、Ts、Tg——水、水泥、砂、石的温度（℃）

Ps、Pg——砂、石的含水率（%）

c1、c2——水的比热容（KJ㎏.K）及溶解热（KJ㎏）

按砂、石、水泥都在同一最低温度考虑，取Tc=Ts=Tg=－4℃根据《公路桥涵施工技术规范》要求：当骨料温度≤0℃时，公式中的c1=2.1c2=335可得混凝土搅拌时所需要的水温Tw=58℃如果浇筑混凝土的天气情况较好，按最不利条件：气温为零上1℃取Tc=Ts=Tg=1℃Ta=1℃Tb=2℃根据《公路桥涵施工技术规范》要求：当骨料温度＞0℃时，公式中的c1=4.2c2=0通过计算，可得混凝土搅拌时所需要的水温Tw=26.5℃由上面计算结果可知，混凝土搅拌时所需水温均满足《公路桥涵施工技术规范》要求拌和水温度≤80℃的条件；当气温在零上时，水温≥26.5℃就能够满足冬季施工混凝土的要求；当气温在零下时，水温≥58℃才能够满足冬季施工混凝土的要求。在实际施工中，通过对给水池采取保温围护措施和使用大功率的电热管对水进行加热，实际测得水温一般在50℃～80℃之间。并且，施工时日常气温仅在+5℃～－3℃之间，未达到所设想的最不利情况。现场对混凝土入模的实际温度进行监测结果均在15℃～20℃之间，满足《公路桥涵施工技术规范》对冬季混凝土施工入模温度的要求。