探讨冬季桥梁养护技术

摘要：冬季由于受自然气候的影响，有效施工时间短，但工程项目的工期一般都很紧，所以不可避免的要在冬季进行桥梁施工。本文主要就冬季桥梁施工养护中需要注意的问题进行了剖析，最终针对性的提出了相应的解决措施，以期为行业的进步贡献自己的一份力量。

关键词：桥梁冬季施工；养护技术；问题措施

中图分类号：K928文献标识码： A

引言

冬季温度低于0℃时，会对硬化中的混凝土产生一定的影响，减慢水泥的水化速度，严重时可能会停止水泥的水化过程。水结成冰的条件是需要温度低于0℃，而且当水结成冰后，体积会增加1/9，因此会破坏新浇筑的混凝土，混凝土一旦出现结构损伤，就会减少其结构的可靠性。因此，在冬季施工时，一定要加强混凝土的施工与养护措施。

一、混凝土早期受冻机理及过程

1、早期受冻

混凝土早期受冻的主要原因就在于混凝土中的受冻水以及孔隙结构。毛细管空隙内所含的水会产生冻害。在搅拌混凝土成型时产生的气泡会影响到混凝土早期受冻的情况。在进行搅拌混凝土工作时用到的粗细骨料孔隙中如果含水也有可能会产生冻害现象。

2、混凝土早期受冻

在冬期施工中混凝土浇筑完成后，在负温条件下的硬化工程是十分缓慢的，而且在这期间很有可能受冻。因此，混凝土的硬化与受冻过程是在同一阶段发生的。

负温养护的过程中会因为热交换作用而影响到水泥的凝结硬化过程，两者之间的关系是，温度越低水泥的硬化过程就越慢，使养护期增加。如果混凝土在初凝之前受冻，此时的水泥水化状态是刚开始的阶段，因此，混凝土还会有一定的塑性性质，从而受冻仅仅会对其可施工性产生一定的影响，对于混凝土本身的物理性质是不会产生影响的。如果混凝土是在凝结期后受冻的，此时的混凝土结构处在形成阶段，在这种情况下，不仅会破坏水泥的凝结硬化过程，同时还会影响到其本身的强度与耐久性。冬期施工中多发的冻害事故，普遍是由初凝期后受冻而引起的，所以，当混凝土浇筑后直到终凝期间一定要加强做好相关的养护措施，以确保混凝土质量。

混凝土在负温养护期间如果出现早期受冻的情况可能会导致冻胀表形与残余变形增大。由于混凝土内部存在大量可冻水，当这些水受冻结冰后，其原有的体积会增大1/9，因此就会使混凝土体积膨胀，所以，可冻水的量越多，混凝土的体积在受冻膨胀后就会越大。而且期间产生的冻胀变形即使在溶解后也无法彻底恢

复，会出现残余变形。冻胀变形与残余变形这两种情况是由于混凝土在早期受冻过程中内部结构损伤与外表体积变化的直接体现。

在冬期施工中应做到严格控制混凝土的水灰比，这样会对混凝土早期受冻方面起到一定的控制作用。

二、混凝土冬季施工的特点

1、施工环境恶劣

在冬季施工时，会因为没有较好的施工条件与良好的气候环境，所以会增加产生工程质量事故的可能性，据相关调查表明，在冬季施工中出现的质量事故，会达到全年总事故的2/3以上，其中因混凝土与地基基础工程而产生的事故较多。

2、质量事故出现的隐蔽性

在冬季进行施工时，产生的大多数事故都是在春季被发现，这样会对事故处理方面增加了一定的难度，事故较轻的情况下可以将其修补，如果是较严重的事故就只能返工了，一方面会造成一定的损失，另一方面还会对工程的使用寿命产生一定的影响。另外，因为没有太长的准备工作时间，而且对技术的要求相对较高，因此在产生的一些事故中，有一部分就是因为这方面原因而引起的。

3、冻结对混泥土的影响

一般的水泥中会含有以下四种矿物质成分，分别是硅酸钙、硅酸二钙、铝三钙与铁铝酸四钙。所以，混凝土或砂浆中之所以会有一定的强度，就是因为其中的矿物质成分遇水而产生水化反应，从而形成某些新的矿物质成分。期间为确保可以正常的进行其水化反，对温度及水两方面会有一定的要求，而在冬季施工中，达到这两方面的要求不是很容易的。一方面是由于冬季的温度较低，不仅会一定程度上减弱水的化学活性，减慢水泥的水化反应速度，进而减慢混凝土强度的增长速度。另一方面是当温度低于0℃时，混凝土中的水结成冰而导致体积膨胀会造成混凝土内部结构的破坏。

三、冬季桥梁养护技术

1、掺化学外加剂

这种方法是在混凝土冬季施工中最有效的方法之一，采用这种方法不仅可以节约能源，同时施工设备简单、操作方便且综合造价不高，因此在实际工作中此项方法应用的较为普遍。化学外加剂也指防冻剂，防冻剂的种类有很多，在施工中多是采用复合型防冻剂。

2、综合蓄热施工方法

这种方法是在采用蓄热保温的情况下，利用混凝土的初始热量与水泥水化过程中释放的热量，再加上化学外加剂、早强水泥等，是一种综合措施，可以增加混凝土的硬化速度。

3、电热养护施工方法

这种施工方法是利用电极来进行加热。这种方法目前已有了新的发展，同时还有一种方法是将掺化学外加剂与电极加热低温养护相结合，不仅可以增加施工进度，同时采用这种方法，可在一定程度上节省电能。

4、保障混凝土搅拌温度

采用锅炉和自制施工用水加热系统对拌和水进行加热，搅拌砼前2小时启动水加热系统，加热温度控制在70度以内；在混凝土拌合站搅拌机搭设全封闭塑钢保温罩，防止雨雪和冻结对上水管道的损坏。配料斗上用棉被随时覆盖，减少温度损失；配料斗底部封闭，烧煤炉加热；先拌和碎石、沙、水，再加入水泥搅拌；对混凝土的配合比进行调整，冬施使用防冻剂，适当增加水泥用量、减小水灰比等措施以提高砼的早期强度，防止混凝土在达到设计强度的40%前受到冻害；保证混凝土的出机温度不低于15度，浇筑温度不低于10度，混凝土的搅拌时间尽量延长，一般是常温搅拌的1.5倍；控制混凝土的水灰比，尽量降低用水量。加强对砂、石、水和混凝土温度的测量并做好记录，做好对混凝土试件的保管养护；拌和站对计量设备进行冬季施工前的自检，并记录，保证计量准确，严格按配合比配料，砼发现异常及时通知实验室值班人员进行调整；集中安排在白天9：00～17：00时间段施工，避开夜间施工。

5、混凝土运输和浇筑防护措施

为了砼的热量减少损失，尽量缩短运输距离，减少运输时间，加快砼的浇筑时间，搅拌车严禁在现场停留时间过长；混凝土搅拌车上裹棉罩，以延缓混凝土的热量损失；现场严禁对砼进行二次搅拌，严禁随意向砼中加水，实验室加强监督，严格控制现场砼的浇筑温度及出机温度。

三、提高公路桥梁养护管理措施

1、实行桥梁预防性养护措施

通过专业队伍对桥梁的常年，定期，有序检测，评定桥梁技术状况，实时掌握桥梁营运过程中的健康状态，准确测定桥梁构件的损伤情况及剩余承载力；由主管部门和专业科研、设计、养护施工单位结合，制订科学、有序的桥梁养护计划，编制养护手册；经批准后，按计划进行桥梁事前维修养护，预防和避免桥梁因构件突然损坏突发生重大安全事故，在桥梁营运的全寿命过程中，确保桥梁结构性能维持在健康的服役水平，实现桥梁养护资金的节约。在实行桥梁预防性养护技术措施情况下，桥梁的养护工作走社会化、队伍专业化、管理数字信息化是以后发展的方向。

2、桥梁预防性养护软件开发

根据桥梁管理部门对桥梁养护管理的需要，我国的桥梁管理系统CEBMS，是由交通主管部门立项推广的项目，该系统经过多个版本的改进演化发展，已趋成熟，在多个地区的养护主管部门推广使用。该系统基于桥梁结构工程、病害形成机理、检测诊断技术和数据采集技术，并运用计算机数据处理功能对现有桥梁状况进行登记、评价分析和状态预测。建立CEBMS管理系统，可以全面的收集、分析和处理各类桥梁数据资源，运用系统的各个模块功能，可直观地预测桥梁运营若干年后的状况，从而合理安排养护计划和资金分配，及时、有效地对桥梁实施养护和维修，确保桥梁运营安全。

3、桥梁病害专业化养护管理

桥梁病害的分析与维修设计，技术上往往比新设计一座桥梁更复杂、技术难度大和风险很高(有如给危、重病人开刀)，而且经济效益很差。目前没有很强技术实力的企业或专家，一般都不愿去承接这样的任务。桥梁运营一段时间后，实际工作状况与设计初有很大差别。病害分析时就要花费很大的精力尽可能的去搜集以前原始技术资料，更多地考虑桥梁的实际工作条件和状态，或进行必要的试验检测。只有找对病害原因，才可能对症下药，去进行桥梁维修养护。由此可见，在桥梁的维修养护管理期间，养护队伍很重要，需要有素质很高、技术能力很强，勇于奉献精神的企业来做此项工作。

结束语

混凝土冬季施工是工程施工中应加强做好的一项重要工作，掌握正确的冬季施工方法，并采取科学有效的技术措施，会确保混凝土的质量、整个工程结构的质量，并且还会起到控制工程成本的作用。

参考文献

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