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摘 要：桥梁作为交通运输网络的重要组成部分,其结构的施工质量和使用安全对承载交通运输有着重要意义。本文简要介绍了桥梁工程混凝土施工养护方法,并对桥梁工程的养护提出了粗浅的分析和具体的养护措施,指出在桥梁工程中混凝土施工与养护都起着重要的作用,应引起重视。
关键词：桥梁工程；混凝土施工；养护
随着高速公路的发展,先后出现了许多新技术、新工艺的应用,为了切实落实“质量管理年”活动精神,在工程质量“精细化施工”要求下,施工控制及采取的措施方面有了较大的提高,预制梁板养护一直是预制梁施工中的薄弱环节,给混凝土提供适当的温度和湿度条件,使其强度不断增长。桥梁工程的混凝土施工受施工条件的影响很大。养护是桥梁工程必不可少的一道工序,正确的桥梁养护方法是桥梁正常运营的关键,为了保持桥梁施工后的良好状态,有必要通过养护的办法加以解决,从而达到良好的运营目的。
1、 混凝土施工的一般要求
1.1 炎热气候的混凝土施工
在浇筑前的混凝土温度不应超过32 ℃。承包人应采取以下措施以保持混凝土温度不超过32 ℃:
1.1.1集料及其他组成成分的遮阴或围盖和冷却。用致冷法或埋水箱法或在部分拌合水中加碎冰以冷却拌合水,但在拌和完后,冰应全部融化。
1.1.2与混凝土接触的模板、钢筋、钢法兰盘及其他表面,在浇混凝土前应冷却至32 ℃以下。
1.1.3桥面板及桥面铺装混凝土浇筑温度应不超过26 ℃。当蒸发率大于每小时0. 5 kg/ m2 时,则不应在桥面板、桥面铺装或其他暴露的板式结构上浇筑混凝土。
1.2 冬季的混凝土施工
1.2.1如室外日平均气温连续5 d 低于5 ℃,混凝土工程施工除材料及施工要求应符合规范规定外,应提交一份关于冬季施工方案,详细说明施工方法和设备,保证温度在浇筑后的前7 天不低于10 ℃。
1.2.2承包人应备有足够数量的能连续记录的温度计,在前7 天内,约每30 m2 混凝土,放置一个温度计,专人连续观测记录。
1.2.3混凝土拌和时,各项材料的温度应满足拌和所需要的温度,为满足拌合温度,材料可分别加热。
1.2.4当掺用氯化物于加热后的混合料时,混凝土初凝应不早于混凝土浇筑结束,并不得用蒸汽养生。 在已硬化的混凝土上继续浇筑混凝土时,结合面的温度至少应有5 ℃,且在浇筑混凝土过程中仍应维持5 ℃或以上的温度。 搅拌混凝土时, 搅拌时间应延长50 %。
1.2.5承包人在冬季寒冷气候条件下,应负责保护混凝土,任何由于保护不善受冻而损坏的混凝土都必须清除后重新浇筑。
2 、混凝土养护一般要求
2.1混凝土浇筑完成后,待表面收浆后尽快对混凝土进行养生,暴露于大气中的新浇筑混凝土表面应及时浇水或覆盖湿麻袋、湿棉毡等进行养护。如条件许可,应尽可能采用蓄水或洒水养护。
2.2对于水胶比低于0. 45 的混凝土和大掺量粉煤灰混凝土,在施工浇筑大面积构件时应尽量减少暴露的工作面,浇筑后立即用塑料薄膜紧密覆盖,终凝后可撤除薄膜进行水养护。
2.3在混凝土浇筑后的抹面压平工序中,严禁向混凝土表面洒水,并应防止过度操作影响表层混凝土的质量。
2.4混凝土的入模温度应视气温而调整,在炎热气候下不宜高于气温且不超过30 ℃,低温下不宜低于12 ℃。在施工养护过程中实际测定关键截面的中点温度和离表面约5 cm深处的表层温度,实行严格的温度控制。
2.5当周围大气温度低于养护中混凝土表面温度超过20 ℃时,混凝土表面必须保温覆盖以降低降温速率。现浇混凝土应有充分的潮湿养护时间。
2.6当结构物与流动性的地表水或地下水接触时,应采取防水措施,保证混凝土在浇筑后7 d 之内不受水的冲刷。
2.7混凝土的拆模时间除需考虑拆模时的混凝土强度外,还应考虑到拆模时的混凝土温度不能过高,以免接触空气时降温过快而开裂,更不能在此时浇凉水养护。
3 、混凝土施工养护方法
3.1 洒水养生
3.1.1洒水养护宜用自动喷水系统和喷雾器,湿养护不应间断,不得成干湿循环。提供的覆盖材料应事先征得监理工程师的同意。
3.1.2洒水养生应根据气温情况,掌握恰当的时间间隔,在养生期内保持表面湿润。气温低于+ 5 ℃时,应覆盖保温,不得洒水养生。
3.2 防水纸、塑料布养生
（1）防水纸应尽可能采用大幅宽纸。
（2）塑料布的使用要求同防水纸。
3.3 蒸汽养生
3.3.1当承包人采用蒸汽养生时,应事先经试验确认,对于加入外加剂的混凝土构件,经蒸汽养生后确无有害影响 ,才能进行蒸汽养生。
3.3.2蒸汽养生按J TJ 04122000 公路桥涵施工技术规程第11. 8节及第14. 2 节规定进行。
3.3.3模板拆除及蒸汽养生均应加以选择,以免混凝土开裂。
3.3.4经蒸汽养生的构件,不得再洒水养生。
4 、钢筋混凝土桥梁的病害处理
在桥梁工程中，混凝土作为主要的建筑材料而被广泛使用，它一直被认为是非常耐久的材料。近几年来，才逐渐发现它也会像天然石材在一定的条件下被风化变质一样，丧失原有强度而过早损坏，影响其正常使用。混凝土桥梁的设计寿命一般都为一百年，但遭受病害的桥梁其使用寿命将大大缩短，严重的在建成几年就会出现混凝土保护层剥落、钢筋锈蚀的现象，需要进行病害整治和加固维修。
4.1.病害发生的原因
桥梁的混凝土结构是以水泥的水化产物作为胶结料并结合一定级配的骨料或其它惰性材料和钢筋制成的一种复合材料。在这一复合结构中，钢筋提供了结构的抗拉强度，而混凝土则提供了结构抗压强度和对钢筋的保护作用。所以混凝土桥梁的病害包括混凝土的性能劣化和混凝土中钢筋的锈蚀两个方面，混凝土的劣化指在使用过程中，混凝土受周围环境的物理、化学、生物作用，混凝土内的某些成分发生反应变性、溶解析出、结晶膨胀及基体开裂等，从而造成混凝土性能的下降，主要包括侵蚀性介质腐蚀、冻融破坏、混凝土裂缝，混凝土的碳化（中性化）、溶出性腐蚀等，混凝土的劣化不仅直接降低混凝土的性能，更主要的是它对混凝土中的钢筋失去保护作用，导致钢筋的锈蚀失效。 4.1.1侵蚀性介质腐蚀
侵蚀性介质腐蚀主要指混凝土中含有的某些化学成分Ca（OH）2、（3CaO?2Al2O3?3H2O）容易与侵蚀性介质发生化学反应，比较典型的是氯盐的腐蚀和硫酸盐的腐蚀。氯盐的腐蚀主要是环境中游离的Cl-和混凝土中的（3CaO?2Al2O3?3H2O）等发生反应，生成易溶的CaCl2和大量的结晶水，使体积膨胀好几倍，造成混凝土的破坏，当Cl-与钢筋接触，含量达到一定程度时，使该处的PH值迅速下降，钢筋的钝化膜发生破坏，使与完好的钝化膜区域之间构成了电位差，同时，Cl-具有导电作用，可以和Fe2+发生反应生成FeCl2，加速了钢筋的腐蚀。硫酸盐的腐蚀可以出现钙钒石破坏和石膏膨胀破坏。
4.1.2冻融破坏
主要表现在混凝土中存在大量的孔隙和裂缝，水份通过毛细作用进入，当温度降至冰点以下时，孔隙中的水冻结膨胀，体积可增大10%，使孔壁受压变形，当温度升高冰融化后，使孔壁产生拉力，经过持续的反复冻融，使混凝土发生开裂，裂缝随着冻融次数的增多而增加，并逐渐扩展连接，以致逐渐降低混凝土的强度。
4.1.3混凝土的碳化
在大气环境下，桥梁结构的破坏主要是钢筋的混凝土保护层碳化，碱性降低，混凝土出现裂缝，大气中的氧气和水深入混凝土中到达钢筋表面，并发生化学反应，引起体积膨胀，使混凝土的裂缝加大，最终引起保护层的开裂、剥落。
4.1.4钢筋的锈蚀
钢筋的锈蚀是电化学过程，除受其自身性能影响外，与混凝土的性能和外界环境有着密切的关系，在大气区当裂缝达到0.3mm时，钢筋已经开始腐蚀。钢筋生锈后，使其本身有效截面缩小，生成的氧化铁体积比原来膨胀好几倍，使保护层的混凝土开裂，使有害物质更容易进入混凝土内部，加速对钢筋混凝土的腐蚀。
4.2.主要的病害处理措施
4.2.1混凝土
4.2.1.1选用适当的补强混凝土或砂浆
被侵蚀松动的混凝土，胶结结构已经遭到破坏，丧失了原有的强度和承载能力。在进行处理时，应剔除松动的混凝土，采用适当的混凝土或砂浆补强，侵蚀严重的应考虑增大原来结构的尺寸，降低混凝土表面的拉应力，抑制裂缝的发生，增强结构的承载能力。
4.2.1.2提高混凝土的密实度
一般病害的发生是以水为载体，通过裂缝或孔道到达混凝土内部和钢筋位置，而且裂缝越大，侵蚀的速度就越快，实验表明，桥梁结构要达到百年的使用寿命，裂缝宽度必须控制在0.15mm以内。病害处理应包括改善结构材料的防水性能和提高密实度两个方面。对于既有结构混凝土的裂缝，可以通过埋设注浆嘴进行高压注浆的方法进行填塞封堵；对于贯通的毛细孔，可以采用新型的渗透结晶型材料通过毛细孔进入混凝土内部，与混凝土本身的某些物质发生反应，生成凝胶，堵塞毛细孔，提高混凝土的密实度，增加抗渗性，从而提高混凝土的抗侵蚀能力和使用寿命。
4.2.1.3适当增加混凝土保护层的厚度
在混凝土耐久性规范中，规定了最小保护层厚度，较原来的钢筋混凝土规范有了很大的提高，这是一条防止混凝土被侵蚀的重要手段，可以将延长有害物质到达钢筋的时间，延缓了钢筋的腐蚀，使钢筋混凝土的有效寿命得到提高。但在混凝土耐久性规范发布之前，混凝土钢筋的净保护层厚度仅为15mm，从结构受力的角度，使截面的有效高度和承载能力较大，而从抗侵蚀能力来讲，则正好相反，在恶劣的环境下，侵蚀很容易到达钢筋位置，引起钢筋的锈蚀和混凝土裂缝的进一步发展。所以对于侵蚀严重的结构应考虑适当增加混凝土保护层的厚度，补强的混凝土净保护层厚度满足《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》的要求[1].
5、结语
由上述可知,在桥梁施工过程中,不论是混凝土施工还是混凝土养护都起着很重要的作用。结构表层混凝土的耐久性质量在很大程度上取决于施工养护过程中的湿度和温度控制。作为施工单位我们要注重每一个环节,按时保质、保量的完成每座大桥的建设。
关键词：桥梁工程；混凝土施工；养护
随着高速公路的发展,先后出现了许多新技术、新工艺的应用,为了切实落实“质量管理年”活动精神,在工程质量“精细化施工”要求下,施工控制及采取的措施方面有了较大的提高,预制梁板养护一直是预制梁施工中的薄弱环节,给混凝土提供适当的温度和湿度条件,使其强度不断增长。桥梁工程的混凝土施工受施工条件的影响很大。养护是桥梁工程必不可少的一道工序,正确的桥梁养护方法是桥梁正常运营的关键,为了保持桥梁施工后的良好状态,有必要通过养护的办法加以解决,从而达到良好的运营目的。
1、 混凝土施工的一般要求
1.1 炎热气候的混凝土施工
在浇筑前的混凝土温度不应超过32 ℃。承包人应采取以下措施以保持混凝土温度不超过32 ℃:
1.1.1集料及其他组成成分的遮阴或围盖和冷却。用致冷法或埋水箱法或在部分拌合水中加碎冰以冷却拌合水,但在拌和完后,冰应全部融化。
1.1.2与混凝土接触的模板、钢筋、钢法兰盘及其他表面,在浇混凝土前应冷却至32 ℃以下。
1.1.3桥面板及桥面铺装混凝土浇筑温度应不超过26 ℃。当蒸发率大于每小时0. 5 kg/ m2 时,则不应在桥面板、桥面铺装或其他暴露的板式结构上浇筑混凝土。
1.2 冬季的混凝土施工
1.2.1如室外日平均气温连续5 d 低于5 ℃,混凝土工程施工除材料及施工要求应符合规范规定外,应提交一份关于冬季施工方案,详细说明施工方法和设备,保证温度在浇筑后的前7 天不低于10 ℃。
1.2.2承包人应备有足够数量的能连续记录的温度计,在前7 天内,约每30 m2 混凝土,放置一个温度计,专人连续观测记录。
1.2.3混凝土拌和时,各项材料的温度应满足拌和所需要的温度,为满足拌合温度,材料可分别加热。
1.2.4当掺用氯化物于加热后的混合料时,混凝土初凝应不早于混凝土浇筑结束,并不得用蒸汽养生。 在已硬化的混凝土上继续浇筑混凝土时,结合面的温度至少应有5 ℃,且在浇筑混凝土过程中仍应维持5 ℃或以上的温度。 搅拌混凝土时, 搅拌时间应延长50 %。
1.2.5承包人在冬季寒冷气候条件下,应负责保护混凝土,任何由于保护不善受冻而损坏的混凝土都必须清除后重新浇筑。
2 、混凝土养护一般要求
2.1混凝土浇筑完成后,待表面收浆后尽快对混凝土进行养生,暴露于大气中的新浇筑混凝土表面应及时浇水或覆盖湿麻袋、湿棉毡等进行养护。如条件许可,应尽可能采用蓄水或洒水养护。
2.2对于水胶比低于0. 45 的混凝土和大掺量粉煤灰混凝土,在施工浇筑大面积构件时应尽量减少暴露的工作面,浇筑后立即用塑料薄膜紧密覆盖,终凝后可撤除薄膜进行水养护。
2.3在混凝土浇筑后的抹面压平工序中,严禁向混凝土表面洒水,并应防止过度操作影响表层混凝土的质量。
2.4混凝土的入模温度应视气温而调整,在炎热气候下不宜高于气温且不超过30 ℃,低温下不宜低于12 ℃。在施工养护过程中实际测定关键截面的中点温度和离表面约5 cm深处的表层温度,实行严格的温度控制。
2.5当周围大气温度低于养护中混凝土表面温度超过20 ℃时,混凝土表面必须保温覆盖以降低降温速率。现浇混凝土应有充分的潮湿养护时间。
2.6当结构物与流动性的地表水或地下水接触时,应采取防水措施,保证混凝土在浇筑后7 d 之内不受水的冲刷。
2.7混凝土的拆模时间除需考虑拆模时的混凝土强度外,还应考虑到拆模时的混凝土温度不能过高,以免接触空气时降温过快而开裂,更不能在此时浇凉水养护。
3 、混凝土施工养护方法
3.1 洒水养生
3.1.1洒水养护宜用自动喷水系统和喷雾器,湿养护不应间断,不得成干湿循环。提供的覆盖材料应事先征得监理工程师的同意。
3.1.2洒水养生应根据气温情况,掌握恰当的时间间隔,在养生期内保持表面湿润。气温低于+ 5 ℃时,应覆盖保温,不得洒水养生。
3.2 防水纸、塑料布养生
（1）防水纸应尽可能采用大幅宽纸。
（2）塑料布的使用要求同防水纸。
3.3 蒸汽养生
3.3.1当承包人采用蒸汽养生时,应事先经试验确认,对于加入外加剂的混凝土构件,经蒸汽养生后确无有害影响 ,才能进行蒸汽养生。
3.3.2蒸汽养生按J TJ 04122000 公路桥涵施工技术规程第11. 8节及第14. 2 节规定进行。
3.3.3模板拆除及蒸汽养生均应加以选择,以免混凝土开裂。
3.3.4经蒸汽养生的构件,不得再洒水养生。
4 、钢筋混凝土桥梁的病害处理
在桥梁工程中，混凝土作为主要的建筑材料而被广泛使用，它一直被认为是非常耐久的材料。近几年来，才逐渐发现它也会像天然石材在一定的条件下被风化变质一样，丧失原有强度而过早损坏，影响其正常使用。混凝土桥梁的设计寿命一般都为一百年，但遭受病害的桥梁其使用寿命将大大缩短，严重的在建成几年就会出现混凝土保护层剥落、钢筋锈蚀的现象，需要进行病害整治和加固维修。
4.1.病害发生的原因
桥梁的混凝土结构是以水泥的水化产物作为胶结料并结合一定级配的骨料或其它惰性材料和钢筋制成的一种复合材料。在这一复合结构中，钢筋提供了结构的抗拉强度，而混凝土则提供了结构抗压强度和对钢筋的保护作用。所以混凝土桥梁的病害包括混凝土的性能劣化和混凝土中钢筋的锈蚀两个方面，混凝土的劣化指在使用过程中，混凝土受周围环境的物理、化学、生物作用，混凝土内的某些成分发生反应变性、溶解析出、结晶膨胀及基体开裂等，从而造成混凝土性能的下降，主要包括侵蚀性介质腐蚀、冻融破坏、混凝土裂缝，混凝土的碳化（中性化）、溶出性腐蚀等，混凝土的劣化不仅直接降低混凝土的性能，更主要的是它对混凝土中的钢筋失去保护作用，导致钢筋的锈蚀失效。 4.1.1侵蚀性介质腐蚀
侵蚀性介质腐蚀主要指混凝土中含有的某些化学成分Ca（OH）2、（3CaO?2Al2O3?3H2O）容易与侵蚀性介质发生化学反应，比较典型的是氯盐的腐蚀和硫酸盐的腐蚀。氯盐的腐蚀主要是环境中游离的Cl-和混凝土中的（3CaO?2Al2O3?3H2O）等发生反应，生成易溶的CaCl2和大量的结晶水，使体积膨胀好几倍，造成混凝土的破坏，当Cl-与钢筋接触，含量达到一定程度时，使该处的PH值迅速下降，钢筋的钝化膜发生破坏，使与完好的钝化膜区域之间构成了电位差，同时，Cl-具有导电作用，可以和Fe2+发生反应生成FeCl2，加速了钢筋的腐蚀。硫酸盐的腐蚀可以出现钙钒石破坏和石膏膨胀破坏。
4.1.2冻融破坏
主要表现在混凝土中存在大量的孔隙和裂缝，水份通过毛细作用进入，当温度降至冰点以下时，孔隙中的水冻结膨胀，体积可增大10%，使孔壁受压变形，当温度升高冰融化后，使孔壁产生拉力，经过持续的反复冻融，使混凝土发生开裂，裂缝随着冻融次数的增多而增加，并逐渐扩展连接，以致逐渐降低混凝土的强度。
4.1.3混凝土的碳化
在大气环境下，桥梁结构的破坏主要是钢筋的混凝土保护层碳化，碱性降低，混凝土出现裂缝，大气中的氧气和水深入混凝土中到达钢筋表面，并发生化学反应，引起体积膨胀，使混凝土的裂缝加大，最终引起保护层的开裂、剥落。
4.1.4钢筋的锈蚀
钢筋的锈蚀是电化学过程，除受其自身性能影响外，与混凝土的性能和外界环境有着密切的关系，在大气区当裂缝达到0.3mm时，钢筋已经开始腐蚀。钢筋生锈后，使其本身有效截面缩小，生成的氧化铁体积比原来膨胀好几倍，使保护层的混凝土开裂，使有害物质更容易进入混凝土内部，加速对钢筋混凝土的腐蚀。
4.2.主要的病害处理措施
4.2.1混凝土
4.2.1.1选用适当的补强混凝土或砂浆
被侵蚀松动的混凝土，胶结结构已经遭到破坏，丧失了原有的强度和承载能力。在进行处理时，应剔除松动的混凝土，采用适当的混凝土或砂浆补强，侵蚀严重的应考虑增大原来结构的尺寸，降低混凝土表面的拉应力，抑制裂缝的发生，增强结构的承载能力。
4.2.1.2提高混凝土的密实度
一般病害的发生是以水为载体，通过裂缝或孔道到达混凝土内部和钢筋位置，而且裂缝越大，侵蚀的速度就越快，实验表明，桥梁结构要达到百年的使用寿命，裂缝宽度必须控制在0.15mm以内。病害处理应包括改善结构材料的防水性能和提高密实度两个方面。对于既有结构混凝土的裂缝，可以通过埋设注浆嘴进行高压注浆的方法进行填塞封堵；对于贯通的毛细孔，可以采用新型的渗透结晶型材料通过毛细孔进入混凝土内部，与混凝土本身的某些物质发生反应，生成凝胶，堵塞毛细孔，提高混凝土的密实度，增加抗渗性，从而提高混凝土的抗侵蚀能力和使用寿命。
4.2.1.3适当增加混凝土保护层的厚度
在混凝土耐久性规范中，规定了最小保护层厚度，较原来的钢筋混凝土规范有了很大的提高，这是一条防止混凝土被侵蚀的重要手段，可以将延长有害物质到达钢筋的时间，延缓了钢筋的腐蚀，使钢筋混凝土的有效寿命得到提高。但在混凝土耐久性规范发布之前，混凝土钢筋的净保护层厚度仅为15mm，从结构受力的角度，使截面的有效高度和承载能力较大，而从抗侵蚀能力来讲，则正好相反，在恶劣的环境下，侵蚀很容易到达钢筋位置，引起钢筋的锈蚀和混凝土裂缝的进一步发展。所以对于侵蚀严重的结构应考虑适当增加混凝土保护层的厚度，补强的混凝土净保护层厚度满足《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》的要求[1].
5、结语
由上述可知,在桥梁施工过程中,不论是混凝土施工还是混凝土养护都起着很重要的作用。结构表层混凝土的耐久性质量在很大程度上取决于施工养护过程中的湿度和温度控制。作为施工单位我们要注重每一个环节,按时保质、保量的完成每座大桥的建设。