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        高寒地區(qū)超重載高速公路箱梁預(yù)制冬季施工技術(shù)

        2012-11-16 03:38:40江水清
        關(guān)鍵詞:箱梁施工

        江水清

        (中鐵電氣化局集團(tuán)西安鐵路工程有限公司,云南 昆明 650200)

        1 工程概況

        喬家梁大橋位于神木縣境內(nèi)的神木-榆林高速公路入口處。該橋上部構(gòu)造為30m后張法預(yù)應(yīng)力箱梁先簡(jiǎn)支后連續(xù)結(jié)構(gòu)。箱梁高160cm,底板寬100cm,頂板厚度為18cm。每跨布置箱梁10片,全橋共150片。本橋合同工期為8個(gè)月。工期跨越冬季,需進(jìn)行冬季施工。神木地區(qū)屬高寒風(fēng)沙地區(qū),冬季時(shí)間長(zhǎng)。一般在4個(gè)月,極端最低氣溫在零下33℃。在這樣極惡劣的環(huán)境下進(jìn)行預(yù)制箱梁施工相當(dāng)困難,而它又是控制全橋工期的關(guān)鍵工序,必須給予高度重視。

        2 施工方案

        通過(guò)研究設(shè)計(jì)文件和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查勘測(cè),借鑒以往冬季施工經(jīng)驗(yàn),結(jié)合本工程特點(diǎn),根據(jù)蓄熱法原理和混凝土成熟度理論,本著“實(shí)用、可靠、經(jīng)濟(jì)”的原則,初步確定30m箱梁的冬季施工方案如下:固定臺(tái)座,暖棚蓄熱,蒸汽采暖,砂、石、水加溫,鍋爐蒸汽養(yǎng)生。預(yù)制箱梁冬季施工工藝流程見(jiàn)圖1。

        3 施工技術(shù)

        3.1 施工準(zhǔn)備

        在橋梁附近選擇約200m×35m的空地,并平整壓實(shí),用來(lái)制梁和堆放施工材料。場(chǎng)地旁設(shè)置拌和站和鍋爐房,場(chǎng)地內(nèi)設(shè)置鋼筋加工棚。根據(jù)冬季施工的工程任務(wù)、箱梁尺寸及工作需要確定蒸汽養(yǎng)護(hù)棚的平、立面尺寸。

        3.2 蒸汽養(yǎng)護(hù)棚

        用鋼管(φ40mm普通腳手架)扣件搭設(shè)弧形構(gòu)架,構(gòu)架頂用φ40mm鋼管縱、橫向交叉拉設(shè)成圓弧狀狀。屋架頂部及四周用專用篷布覆蓋封閉,其上再用鐵絲互相攀拉,防止風(fēng)吹掀頂。蒸養(yǎng)棚建成后,供蒸汽,檢查其溫度指標(biāo)是否滿足要求。蒸汽養(yǎng)護(hù)棚構(gòu)造見(jiàn)圖2。

        3.3 暖氣及熱水池

        為確保砼質(zhì)量,除保證室溫外,在施工規(guī)范允許的條件下盡量提高砼拌合物的溫度。施工時(shí),采取對(duì)砂、碎石、水加溫的措施,水泥只保溫但不加溫。具體做法是:在砂石堆放處與拌合機(jī)上料斗之間建暖氣;拌合機(jī)旁安裝熱水鍋爐,砌水池。在深2.6m的地下放置2個(gè)可以存儲(chǔ)35m3的水罐,高度與地面一致,其上壓蓋1cm鋼板,周圍用水泥砂漿填塞抹平,鍋爐內(nèi)水沸騰后接2根保溫的軟管放至水池里與池內(nèi)冷水混合。砂、碎石、水的溫度一般控制在20℃-50℃。

        3.4 臺(tái)座。制梁臺(tái)座一梁一座固定布置,安放鋼筋,用C25砼澆筑筑。上寬90cm,下寬不大于1.4m。臺(tái)座關(guān)鍵是控制“三面兩線”及“三度”,即:頂面、兩側(cè)面、兩條上角線;平整度、光潔度、順直度。此種臺(tái)座的特點(diǎn)是:成本低,工作面寬廣,速度快。當(dāng)施工場(chǎng)地較寬敞且工期較短時(shí),采用此法效果較好。

        3.5 鋼筋加工和安裝。按照設(shè)計(jì)圖的要求,鋼筋分類加工編碼堆放。加工成型的鋼筋驗(yàn)收合格后運(yùn)到暖棚內(nèi)臺(tái)座處,安放放進(jìn)綁扎定位架,進(jìn)行綁扎,安裝波紋管定位架,穿波紋管。采用波紋管加芯成孔技術(shù),塑料軟管預(yù)穿在波紋管中。按圖紙和《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》檢查驗(yàn)收鋼筋。注意鋼筋的焊接應(yīng)在暖棚內(nèi)進(jìn)行。

        3.6 模板安裝。將表面清理干凈的模板移至臺(tái)座處,逐節(jié)安裝固定,校正模內(nèi)尺寸及軸線使其符合規(guī)范要求。

        3.7 澆筑箱梁C50砼。采用2臺(tái)HZS12O型強(qiáng)制式拌合機(jī)拌制箱梁C50砼,由混凝土罐車運(yùn)至梁位,人工配合龍門吊直接傾倒于梁體內(nèi)。澆筑采用“斜向分段,水平分層”法,由梁的一端向另一端澆筑。當(dāng)箱梁澆筑成型時(shí)立即放置蒸汽養(yǎng)護(hù)罩,蓄熱保溫,直至砼澆筑完成,進(jìn)行蒸汽養(yǎng)生。

        在混凝土澆筑過(guò)程中,除嚴(yán)格控制原材料、暖棚內(nèi)溫度外,應(yīng)對(duì)施工中影響砼熱量的因素綜合考慮。通過(guò)試驗(yàn)、統(tǒng)計(jì)、分析,確定熱工參數(shù),用熱工理論驗(yàn)證砼拌合物合成后的溫度。

        3.8 蒸汽養(yǎng)生。養(yǎng)生是保證箱梁砼質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。它直接影響箱梁砼強(qiáng)度,表面色澤及龜裂程度等。養(yǎng)生采用蒸汽養(yǎng)生。蒸汽由鍋爐通過(guò)主管道和制梁臺(tái)座兩側(cè)的泄汽管道送出。根據(jù)箱梁的表面系數(shù),確定升溫速度不超過(guò)1O℃/h,降溫速度≤5℃/h。升降溫速度由蒸汽閘閥控制供汽量實(shí)現(xiàn)。升溫時(shí),開(kāi)始較慢逐步加快;降溫時(shí)較均勻,當(dāng)養(yǎng)護(hù)棚內(nèi)溫度與外界溫度基本一致時(shí)停止供汽。其程序是:靜停、升溫、恒溫、降溫。

        3.9 張拉壓漿

        張拉壓漿同樣也是保證箱梁砼質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,直接影響砼的成品質(zhì)量。應(yīng)根據(jù)實(shí)際使用時(shí)的環(huán)境溫度選用預(yù)應(yīng)力鋼材張拉設(shè)備以及儀表工作油液,并應(yīng)在使用的環(huán)境溫度條件下進(jìn)行配套校驗(yàn)。張拉時(shí)的溫度不應(yīng)低于-15℃。壓漿前尤其要做好孔道的清理工作,特別是對(duì)已達(dá)到強(qiáng)度不需養(yǎng)護(hù)的箱梁,除按正常程序兩面通風(fēng)清除孔道內(nèi)雜物外,還要首先保證壓漿前孔道內(nèi)溫度,使孔道內(nèi)無(wú)殘冰。壓漿是采用真空輔助設(shè)備壓漿,壓漿后仍要蒸汽養(yǎng)護(hù)3d-5d。

        4 施工注意事項(xiàng)

        砼的冬季施工,特別是大體積砼的冬季施工相對(duì)來(lái)說(shuō)是一個(gè)難度較大、精度要求較高的工作,無(wú)論是砼的恒溫溫度還是升降溫溫度都有嚴(yán)格的要求。施工從開(kāi)始備料到砼拌合、運(yùn)輸、振搗、養(yǎng)護(hù)都不能有一絲馬虎。下面從兩個(gè)方面來(lái)闡述。

        (1)由于環(huán)境溫度的限制,制備砼的各道工序時(shí)間相對(duì)來(lái)說(shuō)加長(zhǎng),使得砼表面色澤不一,有麻絮狀分層,嚴(yán)重者甚至?xí)霈F(xiàn)不同程度的蜂窩、麻面,所以,如何緊湊砼施工的各工序,加快砼的施工速度對(duì)砼的質(zhì)量、外觀有舉足輕重的作用。我們?cè)谑┕ぶ胁捎每s短運(yùn)距,合理配置人力、物力、機(jī)具的方法以達(dá)到最理想的功效。

        (2)箱梁在養(yǎng)護(hù)后和壓漿前的間歇時(shí)間里,如溫度降低到0℃以下,雖不影響砼的質(zhì)量,但在壓漿前一定要做好孔道的清理工作。這時(shí)孔道內(nèi)一般有殘留的冰塊,除要按正常的程序兩端通風(fēng)排渣外,通風(fēng)前首先要使箱梁處于10℃左右環(huán)境溫度下一定時(shí)間。否則,孔道內(nèi)的殘冰會(huì)影響壓漿的質(zhì)量,嚴(yán)重者可能會(huì)產(chǎn)生沿孔道的裂紋。

        5 經(jīng)濟(jì)效益分析

        5.1 工程進(jìn)度。一般來(lái)說(shuō),只有對(duì)于工期要求嚴(yán)格的工程才采用冬季施工。采用“固定臺(tái)座、蒸汽養(yǎng)護(hù)棚”的辦法可以縮短工期。這樣做具有較大的靈活性,各片梁可分別養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)完成后轉(zhuǎn)入下一片梁的施工。

        5.2 經(jīng)濟(jì)效益。每套蒸汽養(yǎng)護(hù)棚的制造費(fèi)用約為8000元,采用冬季施工共需150片梁,制造6套蒸汽養(yǎng)護(hù)棚共需48000元。而且此辦法施工簡(jiǎn)單,在一定的條件下具有推廣價(jià)值。

        [1]中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路施工手冊(cè)《橋涵》(上冊(cè))[M].北京:人民交通出版社,2000.

        [2]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)[S].(GB50300-2001).

        [3]中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[M].(JTJ041-2000).北京:人民交通出版社,2000.

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