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1、橋梁混凝土冬期施工技術及質(zhì)量控制1目錄一、冬期施工概述二、冬期施工要求三、冬期施工混凝土養(yǎng)護方法四、冬期混凝土施工的質(zhì)量檢查與控制2一、冬期施工概述建筑工程冬期施工規(guī)程（JGJT104-2011）混凝土結構工程施工驗收規(guī)范(GB50204-2015)混凝土外加劑應用技術規(guī)范(GB50119-2013)混凝土外加劑(GB8076-2008)混凝土質(zhì)量控制標準(GB50164-2011)混凝土防凍劑(JC475-2004)城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范（CJJ2-2008）公路橋涵施工技術規(guī)范（JTG/TF50-2011）現(xiàn)行國家標準、規(guī)程、規(guī)范：現(xiàn)行國家標準、規(guī)程、規(guī)范：3冬期施工的定義冬期施工

2、的定義 n建筑工程冬期施工規(guī)程（JGJ1042011）規(guī)定：當室外日平均氣溫連續(xù)5d穩(wěn)定低于5即進入冬期施工；當室外日平均氣溫連續(xù)高于5時解除冬期施工。n城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范（CJJ2-2008）規(guī)定：當工地晝夜平均氣溫連續(xù)5d低于5或最低氣溫低于-3時，應確定混凝土進入冬期施工。一、冬期施工概述4一、冬期施工概述n混凝土拌和物澆灌后之所以能逐漸凝結和硬化，直至獲得最終強度，是由于水泥水化作用的結果。而水泥水化作用的速度除與混凝土本身組成材料和配合比有關外，主要隨著溫度的高低而變化。當溫度升高時，水化作用加快，強度增長也較快；而當溫度降低到0時，存在于混凝土中的水有一部分開始結冰，逐

3、漸由液相（水）變?yōu)楣滔啵ㄋ＿@時參與水泥水化作用的水減少了，因此，水化作用減慢，強度增長相應較慢。溫度繼續(xù)下降，當存在于混凝土中的水完全變成冰，也就是完全由液相變?yōu)楣滔鄷r，水泥水化作用基本停止，此時強度就不再增長。混凝土冬季施工的一般原理混凝土冬季施工的一般原理5n水變成冰后，體積約增大9%，同時產(chǎn)生冰脹應力，其應力值常常大于混凝土初期強度值，使混凝土受到不同程度的破壞而降低強度。此外，當水變成冰后，還會在骨料和鋼筋表面上產(chǎn)生顆粒較大的冰凌，減弱水泥漿與骨料和鋼筋的粘結力，從而影響混凝土的抗壓強度。當冰凌融化后，又會在混凝土內(nèi)部形成空隙，降低混凝土的密實性及耐久性。由此可見，在冬季混凝土施工

4、中，水的形態(tài)變化是影響混凝土強度增長的關鍵。國內(nèi)外許多學者對水在混凝土中的形態(tài)進行大量的試驗研究結果表明，新澆混凝土在凍結前有一段預養(yǎng)期，可以增加其內(nèi)部液相，減少固相，加速水泥的水化作用。試驗研究還表明，混凝土受凍前預養(yǎng)期愈長，強度損失愈小。一、冬期施工概述6n混凝土化凍后（即處在正常溫度條件下）繼續(xù)養(yǎng)護，其強度還會增長，不過增長的幅度大小不一。對于預養(yǎng)期長，獲得初期強度較高（如達到R28的35%）的混凝土受凍后，后期強度幾乎沒有損失。而對于安全預養(yǎng)期短，獲得初期強度比較低的混凝土受凍后，后期強度都有不同程度的損失。由此可見，混凝土凍結前，要使其在正常溫度下有一段預養(yǎng)期，以加速水泥的水化作用，

5、使混凝土獲得不遭受凍害的最低強度，一般稱臨界強度，即可達到預期效果。對于臨界強度，各國規(guī)定取值不等，我國規(guī)定為不低于設計標號的30%，也不得低于3.5MPa。一、冬期施工概述71、混凝土凍結溫度：1.52開始凍結（游離水占1/22/3）24全部凍結（吸附水）。2、混凝土受凍后造成最終強度損失：原因-冰脹應力使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生微裂紋（受凍越早則裂紋越多、越大）；鋼筋和粗骨料表面形成冰膜而影響粘結力。特點-凍結越早、水灰比越大，則強度損失越多。3、混凝土強度增長緩慢，制約工期：當混凝土、砂漿澆筑后，如果氣溫很低，強度增長也變的緩慢。例如，當混凝土在5 條件下養(yǎng)護28d，其強度僅達標養(yǎng)28d強度的60

6、%左右。欲使混凝土強度有較快的增長，必須采取特殊措施方能滿足施工進度的要求?；炷潦軆龅奈：炷潦軆龅奈：σ?、冬期施工概述8l原理：u受凍臨界強度是負溫混凝土冬期施工中的重要技術指標，在達到此強度之后，混凝土即使受凍也不會對后期強度及性能指標產(chǎn)生影響。u當混凝土未達允許受凍臨界強度受凍,則解凍后標養(yǎng)至28d，其最終強度損失5%?；炷潦軆雠R界強度混凝土受凍臨界強度一、冬期施工概述9冬期澆筑的混凝土，其受凍臨界強度應符合下列規(guī)定：1.采用蓄熱法、暖棚法、加熱法等施工的普通混凝土，采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥配制時，不應小于設計混凝土強度等級值的30%；采用礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火

7、山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、復合硅酸鹽水泥時，不應小于設計混凝土強度等級值的40%；2.當室外最低氣溫不低于-15時，采用綜合蓄熱法、負溫養(yǎng)護法施工的混凝土受凍臨界強度不應小于4.0MPa；當室外最低氣溫不低于-30時，采用負溫養(yǎng)護法施工的混凝土受凍臨界強度不應小于5.0MPa；混凝土受凍臨界強度混凝土受凍臨界強度一、冬期施工概述103.對強度等級等于或高于C50的混凝土，不宜小于設計混凝土強度等級值的30%；4.對有抗?jié)B要求的混凝土，不宜小于設計混凝土強度等級值的50%；5.對有抗凍耐久性要求的混凝土，不宜小于設計混凝土強度等級值的70%；6.當采用暖棚法施工的混凝土中摻入早強劑時，可按綜合蓄熱法受凍

8、臨界強度取值；7.當施工需要提高混凝土強度等級時，應按提高后的強度等級確定受凍臨界強度。一、冬期施工概述11l水泥冬期施工宜選用硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥。蒸汽養(yǎng)護可選礦渣水泥。摻防凍劑嚴禁用高鋁水泥最小水泥用量不宜低于280kg/m3。水灰比或水膠比應小于0.55或0.5。注：1 大體積混凝土的最少水泥用量，應根椐實際情況決定；2 強度等級不大于C15的混凝土，其最大水灰比和最少水泥用量可不受以上限制；3 本規(guī)程所稱的水膠比，普通混凝土系指水與水泥(包括摻合料）重量之比；輕骨料混凝土系指水泥的凈水灰比（水不包括輕骨料1h吸水量，水泥不包括摻加的混合料）?；炷猎牧弦蠡炷猎牧弦蠖⒍?/p>

9、期施工要求12l骨料拌制混凝土所用骨料應清潔，不得含有冰、雪、凍塊及其他易凍裂物質(zhì)。摻用含有鉀、鈉離子的防凍劑混凝土，不得采用活性骨料或在骨料中混有這類物質(zhì)的材料。l外加劑非加熱養(yǎng)護法混凝土施工所選用的外加劑應含有引氣組分，含氣量宜控制在3%5%。基本組成：減水組分+防凍組分+早強組分+引氣組分+其它助劑預應力禁止使用含亞硝酸鹽類的外加劑（管道灌漿）?；炷猎牧弦蠡炷猎牧弦蠖?、冬期施工要求13l材料加熱溫度應據(jù)熱工計算確定；l混凝土原材料加熱宜采用加熱水的方法，當加熱水仍不能滿足要求時，再對骨料進行加熱。l水、骨料加熱的最高溫度應符合下表的規(guī)定?；炷猎牧弦蠡炷猎牧弦笏鄰?/p>

10、度等級水泥強度等級水溫水溫骨料溫度骨料溫度42.5水泥80 60 42.5水泥60 40 注：水可加熱到100，但水泥不得與80以上水接觸，防止“假凝”；水泥不加熱，在暖棚內(nèi)存放。二、冬期施工要求14調(diào)整配合比調(diào)整配合比n主要適用于在0左右的混凝土施工。具體做法：n選擇適當品種的水泥是提高混凝土抗凍的重要手段。試驗結果表明，應使用早強硅酸鹽水泥。該水泥水化熱較大，且在早期強度最高，一般3天抗壓強度大約相當于普通硅水泥7天的強度，效果較明顯。n盡量降低水灰比，稍增水泥用量，從而增加水化熱量，縮短達到齡期強度的時間。二、冬期施工要求15n摻用引氣劑。在保持混凝土配合比不變的情況下，加入引氣劑后生成

11、的氣泡，相應增加了水泥漿的體積，提高拌和物的流動性，改善其粘聚性及保水性，緩沖混凝土內(nèi)水結冰所產(chǎn)生的水壓力，提高混凝土的抗凍性。n摻加早強外加劑，縮短混凝土的凝結時間，提高早期強度。應用較普遍的有硫酸鈉（摻用水泥用量的2%）和MSF復合早強試水劑（摻水泥用量的5%）。n選擇顆粒硬度高和縫隙少的集料，使其熱膨脹系數(shù)和周圍砂漿膨脹系數(shù)相近。二、冬期施工要求16混凝土攪拌站要嚴格按照實驗室發(fā)出的配合比通知單位進行生產(chǎn)，不得擅自修改配合比。攪拌前先用熱水沖洗攪拌機10分鐘，攪拌時間為常溫攪拌的1.5倍。攪拌時的投料順序為石砂水水泥和摻合料外加劑。生產(chǎn)期間，派專人負責骨料倉的下料，以清除砂石凍塊。保證水

12、灰比不大于0.55。攪拌站要與氣象單位保持密切聯(lián)系，對防凍劑要嚴格控制其摻量。保證混凝土的坍落度不超過200mm?；炷恋陌柚苹炷恋陌柚贫?、冬期施工要求17混凝土出機口溫度及運輸混凝土出機口溫度及運輸n保證混凝土出攪拌機（車）溫度不低于10C。n混凝土在運輸中要求：不得有表層凍結、混凝土離析、水泥砂漿流失、坍落度損失等現(xiàn)象；運輸中混凝土降溫度速度不得超過5Ch，保證混凝土的入模溫度不得低于5C；嚴禁使用有凍結現(xiàn)象的混凝土；罐車必須裝上保溫套，接料前用熱水濕潤后倒凈余水，以減少混凝土的熱損失。二、冬期施工要求18清除模板、鋼筋上的冰雪、污垢；不得在強凍脹性的地基上澆筑；大體積混凝土澆上層時，下

13、層溫度2；混凝土拌合物的入模溫度不宜低于10；采用加熱養(yǎng)護的整體結構，澆筑程序和施工縫位置的設置，應采取能防止發(fā)生較大溫度應力的措施。當加熱溫度超過45時，應進行溫度應力核算。型鋼混凝土組合結構，澆筑混凝土前應對型鋼進行預熱，預熱溫度宜大于混凝土入模溫度?；炷翝仓炷翝仓?、冬期施工要求19混凝土拆?；炷敛鹉工程現(xiàn)澆構件的拆模應由同條件養(yǎng)護試塊強度檢驗滿足拆模條件的原則確定拆模時間。當混凝土未達到受凍臨界強度均不得拆除保溫加熱設備。混凝土冷卻到5C，且超過臨界強度并滿足常溫混凝土拆模要求時方可拆模?；炷翜囟韧ㄟ^溫度計來測定；可通過3d同條件試驗與4MPa比較來確定混凝土是否超過臨界強

14、度（4MPa）。二、冬期施工要求20l混凝土澆筑后，利用原材料加熱及水泥水化熱的熱量，通過適當保溫延緩混凝土冷卻，使混凝土冷卻到0以前達到預期要求強度的施工方法。l原理：（1 1）水與骨料加熱水化熱保溫覆蓋 （2 2）混凝土在凍結前達到受凍臨界強度。l適用于：室外最低溫度1515時的地下工程；表面系數(shù)（冷卻面積/全部體積）55m m-1-1的結構 （結構較厚大的現(xiàn)澆混凝土）1 1、蓄熱法、蓄熱法三、冬期施工混凝土養(yǎng)護方法21l綜合蓄熱法：摻早強劑或早強型外加劑的混凝土澆筑后，利用原材料加熱及水泥水化熱的熱量，通過適當保溫，延緩混凝土冷卻，使混凝土溫度降到0或設計規(guī)定溫度前達到預期要求強度的施工

15、方法。l綜合蓄熱法施工應選用具有減水、引氣等性能的早強型復合外加劑。l混凝土澆筑后采用塑料薄膜+保溫被+塑料布對裸露表面覆蓋并保溫，確?；炷猎陴B(yǎng)護期間保濕、保溫、防水、防風。對邊、棱角部位的保溫層厚度應增大到面部位的23倍。2 2、綜合蓄熱法、綜合蓄熱法三、冬期施工混凝土養(yǎng)護方法22l模板宜采用整裝整拆方案。當混凝土強度達到1MPa后，可使側模板輕輕脫離混凝土后，再合上繼續(xù)養(yǎng)護到拆模。l采用綜合蓄熱法養(yǎng)護的混凝土，起始養(yǎng)護溫度應滿足熱工計算的要求，且不得低于5。注：1完全由保溫模板封閉的構件（如立柱等），其起始養(yǎng)護溫度為：在混凝土攪拌、運輸、澆筑等完成后（包括模板及鋼筋吸熱）的溫度；2混凝土

16、澆筑后需要保溫覆蓋的構件(如梁、板等)，其起始養(yǎng)護溫度為：在混凝土攪拌、運輸、澆筑等完成（包括模板及鋼筋吸熱）并覆蓋保溫材料后的溫度。2 2、綜合蓄熱法、綜合蓄熱法三、冬期施工混凝土養(yǎng)護方法23混凝土蒸汽養(yǎng)護法的適用范圍應符合下表的規(guī)定方 法簡 述特 點適用范圍棚罩法用帆布或其他罩子扣罩，內(nèi)部通蒸汽養(yǎng)護混凝土設施靈活，施工簡便，費用較小，但耗汽量大，溫度不宜均勻預制梁、板、現(xiàn)澆梁、地下基礎等蒸汽套法制作密封保溫外套，分段送汽養(yǎng)護混凝土溫度能適當控制，加熱效果取決于保溫構造，設施復雜墩身立柱熱模法模板外側配置蒸汽管，加熱模板養(yǎng)護加熱均勻、溫度易控制，養(yǎng)護時間短，設備費用大現(xiàn)澆梁、墩身立柱3 3、

17、蒸汽養(yǎng)護法、蒸汽養(yǎng)護法三、冬期施工混凝土養(yǎng)護方法24l適用范圍：搭棚圍護，棚內(nèi)加熱至5，適用于地下結構工程和混凝土構件比較集中的工程。l特點：同常溫操作；費資耗能大。l要求：1當采用暖棚法施工時，棚內(nèi)各測點溫度不得低于5，并應設專人檢測混凝土及棚內(nèi)溫度。暖棚內(nèi)測溫點應選擇具有代表性位置進行布置，在離地面500mm高度處必須設點，每晝夜測溫不應少于4次。2養(yǎng)護期間應測量棚內(nèi)濕度，混凝土不得有失水現(xiàn)象，否則應及時采取增濕措施或在混凝土表面灑水養(yǎng)護。3暖棚的出入口應設專人管理，并應采取防止棚內(nèi)溫度下降或引起風口處混凝土受凍的措施。4在混凝土養(yǎng)護期間應將煙或燃燒氣體排至棚外，并應采取防止煙氣中毒和防火

18、措施。暖棚法暖棚法三、冬期施工混凝土養(yǎng)護方法25l適用范圍：適用于表面系數(shù)大于15或不易加熱保溫，且對強度增長要求不高的一般結構工程。l要求：負溫養(yǎng)護法施工的混凝土，應以澆筑后5d內(nèi)的預計日最低氣溫來選用防凍劑，起始養(yǎng)護溫度不應低于5。初冬、早春。混凝土澆筑后，裸露表面應采取保濕措施，同時根據(jù)需要采取相應的保溫覆蓋措施。負溫養(yǎng)護法施工，應加強測溫，并用以計算混凝土成熟度；當混凝土內(nèi)部溫度降到防凍劑規(guī)定溫度之前，混凝土的抗壓強度應符合以下規(guī)定：（1）采用負溫養(yǎng)護法的混凝土，當室外最低氣溫不低于-10時，不得小于3.5MPa；（2）當室外最低溫度不低于-15時，不得小于4.0MPa；（3）當室外最

19、低溫度不低于-30時，不得小于5.0Mpa。負溫養(yǎng)護法負溫養(yǎng)護法三、冬期施工混凝土養(yǎng)護方法26三、冬期施工混凝土養(yǎng)護方法冬季混凝土墩身搭設暖棚冬季混凝土墩身搭設暖棚27三、冬期施工混凝土養(yǎng)護方法墩墩柱柱冬冬季季混混凝凝土土保保溫溫28三、冬期施工混凝土養(yǎng)護方法現(xiàn)澆箱梁澆筑前的保溫材料準備現(xiàn)澆箱梁澆筑前的保溫材料準備29現(xiàn)澆箱梁底模下部四周保溫支架全封閉（一）三、冬期施工混凝土養(yǎng)護方法30三、冬期施工混凝土養(yǎng)護方法現(xiàn)澆箱梁底模下部四周保溫支架全封閉（二）31澆筑后及時鋪設塑料薄膜保濕、巖棉被與篷布雙層保溫養(yǎng)護（一）三、冬期施工混凝土養(yǎng)護方法32澆筑后及時鋪設塑料薄膜保濕、巖棉被與篷布雙層保溫養(yǎng)護

20、（二）三、冬期施工混凝土養(yǎng)護方法33混凝土澆筑后在防撞墻高程搭設保溫棚三、冬期施工混凝土養(yǎng)護方法34四、冬期混凝土施工質(zhì)量檢查及控制混凝土冬期施工質(zhì)量檢查除應符合現(xiàn)行國家標準混凝土結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB50204以及國家現(xiàn)行有關標準規(guī)定外，尚應符合下列規(guī)定：1應檢查外加劑質(zhì)量及摻量。外加劑進入施工現(xiàn)場后應進行抽樣檢驗，合格后方準使用；（最短需要63天）2應根據(jù)施工方案確定的參數(shù)檢查水、骨料、外加劑溶液和混凝土出機、澆筑、起始養(yǎng)護時的溫度；3應檢查混凝土從入模到拆除保溫層或保溫模板期間的溫度；4 采用預拌混凝土時，原材料、攪拌、運輸過程中的溫度檢查及混凝土質(zhì)量檢查應由預拌混凝土生產(chǎn)企業(yè)進行

21、，并應將記錄資料提供給施工單位。35混凝土養(yǎng)護期間的溫度測量應符合下列規(guī)定：1.采用蓄熱法或綜合蓄熱法時，在達到受凍臨界強度之前應每隔4h6h測量一次；2.采用負溫養(yǎng)護法時，在達到受凍臨界強度之前應每隔2h測量一次；3.采用加熱法時，升溫和降溫階段應每隔1h測量一次，恒溫階段每隔2h測量一次；4.混凝土在達到受凍臨界強度后，可停止測溫；5.大體積混凝土養(yǎng)護期間的溫度測量尚應符合現(xiàn)行國家標準大體積混凝土施工規(guī)范GB50496的相關規(guī)定。四、冬期混凝土施工質(zhì)量檢查及控制36四、冬期混凝土施工質(zhì)量檢查及控制37混凝土抗壓強度試件的留置除應按現(xiàn)行國家標準混凝土結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB50204規(guī)定

22、進行外，尚應增設不少于二組同條件養(yǎng)護試件。冬期施工中，為了施工單位更加有效地控制負溫混凝土過程中的質(zhì)量，特提出在現(xiàn)行國家標準混凝土結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB50204-2002規(guī)定的同條件養(yǎng)護試件數(shù)量基礎上，增設不少于兩組同條件養(yǎng)護試件，一組用于檢查混凝土受凍臨界強度，而另外一組或一組以上試件用于檢查混凝土拆模強度或拆除支撐強度或負溫轉常溫后強度檢查等。四、冬期混凝土施工質(zhì)量檢查及控制38混凝土溫控和臨界強度檢驗冬施混凝土工程施工過程的溫度檢查和控制工作非常重要,溫度檢測記錄是冬施混凝土工程質(zhì)量檢查的重要依據(jù)。冬施混凝土質(zhì)量控制的檢查和測溫要做的內(nèi)容很多,如拌合水、骨料、外加劑、出攪拌機口及

23、澆筑時溫度,拆模時間及室外環(huán)境溫度等?；炷恋氖軆雠R界強度檢驗是采用同結構同條件養(yǎng)護抽取的試塊,按測溫記錄在混凝土溫度降低到0或冰(摻防凍劑混凝土)點時,應對其試塊進行抗壓強度的檢驗,是否達到臨界強度的要求。冬期施工混凝土在澆筑后正常情況下,溫度降低到0或冰(摻防凍劑混凝土)點的時間,一般需23d,受凍臨界強度的檢測時間也應控制在受凍后的2h以內(nèi)進行。檢測時間提前或滯后會造成混凝土強度的失實,影響檢測結果的準確度,質(zhì)量控制的實際效果會失真。四、冬期混凝土施工質(zhì)量檢查及控制39溫控指標宜符合下列規(guī)定：1 混凝土澆筑體在入模溫度基礎上的溫升值：不宜大于50；2 混凝土澆筑體的里表溫差：不宜大于25

24、（不含混凝土收縮的當量溫度）；3 混凝土澆筑體的降溫速率：不宜大于2.0/d；4 混凝土澆筑體表面與大氣溫差：不宜大于20。四、冬期混凝土施工質(zhì)量檢查及控制40測溫項目測溫次數(shù)室外氣溫測量最高、最低氣溫環(huán)境溫度每晝夜不少于4次攪拌機棚溫度每一工作班不少于4次水、水泥、砂、石及外加劑溶液溫度每一工作班不少于4次混凝土出罐、澆筑、入模溫度每一工作班不少于4次施工期間的測溫項目與次數(shù)應符合下表規(guī)定：四、冬期混凝土施工質(zhì)量檢查及控制41養(yǎng)護溫度的測量方法應符合下列規(guī)定：1測溫孔應編號，并繪制測溫孔布置圖；2測溫時，測溫元件應采取措施與外界氣溫隔離；測溫元件測量位置應處于結構表面下20mm處，留置在測溫

25、孔內(nèi)的時間不應少于3min；3采用非加熱法養(yǎng)護時，測溫孔應設置在易于散熱的部位；采用加熱法養(yǎng)護時，應分別設置在離熱源不同的位置。四、冬期混凝土施工質(zhì)量檢查及控制42模板的拆除：1.模板和保溫層在混凝土達到要求強度并冷卻到5后方可拆除。2.拆模時混凝土與環(huán)境溫差大于20時，混凝土表面應及時覆蓋，緩慢冷卻。四、冬期混凝土施工質(zhì)量檢查及控制43結束語n混凝土冬季施工，由于溫度的影響對混凝土性能產(chǎn)生了諸多影響，只有嚴格的按照客觀規(guī)律制定冬施方案并嚴格執(zhí)行，才會使混凝土強度等后期性能得到良好的發(fā)展。n加強對混凝土的保溫材料的保護，施工單位應積極配合認真負責，人員到位，避免材料和用工的重復，嚴格按照冬期施工方案施工，加強混凝土的保溫工作，就一定能夠確?；炷恋馁|(zhì)量。44