江西德昌高速公路工程國(guó)家級(jí)的高速公路網(wǎng)的重要組成部分,是實(shí)現(xiàn)江西省交通運(yùn)輸?shù)闹饕A(chǔ),其是杭瑞高速公路和滬昆高速公路之間的橫向加密的高速公路。路線往西途經(jīng)德興市、樂(lè)平市、在萬(wàn)年縣境內(nèi)跨皖贛鐵路及景(德鎮(zhèn))至鷹(潭)高速公路,至鄱陽(yáng)縣、余干縣、跨信江河進(jìn)入南昌市進(jìn)賢縣境內(nèi),在金溪湖設(shè)置特大橋進(jìn)入南昌縣境內(nèi),共經(jīng)過(guò)上述三個(gè)設(shè)區(qū)市的8個(gè)縣(市、區(qū)),路線終點(diǎn)位于南昌市高新區(qū)麻丘鎮(zhèn)的昌東樞紐互通收費(fèi)廣場(chǎng)終點(diǎn)處,路線總長(zhǎng)約204公里,公路工程所處地段的平均氣溫為15攝氏度左右,無(wú)霜期可以長(zhǎng)達(dá)200天,該公路地區(qū)最冷的時(shí)間是1月份,年平均氣溫一般在1攝氏度左右,年最低氣溫在零下20攝氏度左右,公路工程的主要項(xiàng)目有大跨隧道的建設(shè),其建設(shè)時(shí)間為期兩年,施工的時(shí)間比較緊張,因此,在冬季也要進(jìn)行施工,在施工過(guò)程中要對(duì)混凝土采取防凍的措施。
混凝土產(chǎn)生凍害的原因在于混凝土內(nèi)含有大量的水分,這些水分在零度以下就會(huì)結(jié)冰,從而使混凝土的內(nèi)部產(chǎn)生凍害?;炷猎谶M(jìn)行澆筑的時(shí)候容易發(fā)生凍害,凍害后的混凝土固化的時(shí)間比較久,同時(shí)混凝土凍害會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度?;炷猎诘蜏叵碌臅r(shí)間越長(zhǎng),其受凍害就越嚴(yán)重,混凝土的強(qiáng)度就越低?;炷猎诠袒倪^(guò)程中受凍,會(huì)使混凝土的性能降低,因?yàn)?,在固化過(guò)程中混凝土中的水分是最多的,其結(jié)冰的面積也就越大,而且,混凝土在固化作業(yè)時(shí),其強(qiáng)度比較低,在混凝土內(nèi)部的水分結(jié)冰后,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)不堅(jiān)固的情況下更加容易受到損壞?;炷聊軌驖M足施工的強(qiáng)度時(shí),在冬季溫度不均勻的情況下,會(huì)造成混凝土融化后又加冰,這樣反復(fù)的凍融現(xiàn)象會(huì)使混凝土的強(qiáng)度降低,所以,要按照混凝土的抗凍方案,混凝土在受到凍害前,其強(qiáng)度理論是,當(dāng)混凝土的強(qiáng)度與水泥的種類(lèi)、水灰比、溫度等因素是密切相關(guān)的。
在對(duì)交通公路工程混凝土進(jìn)行防凍的時(shí)候,可以采用升高溫度的方法,還可以通過(guò)改善混凝土的結(jié)構(gòu),提高混凝土的抗凍性能。
在升高溫度時(shí),可以通過(guò)提高混凝土攪拌物本身的溫度和在施工過(guò)程中對(duì)公路養(yǎng)護(hù)的溫度?;炷恋臄嚢栉镏饕猩啊⑿∈瘔K、水泥等物質(zhì),在進(jìn)行升溫的操作中,水泥是不能加熱的,因此,對(duì)混凝土攪拌物進(jìn)行加熱只能通過(guò)對(duì)砂料和小石塊的加熱。江西德昌高速公路在對(duì)混凝土進(jìn)行加熱處理時(shí),是采用對(duì)加熱管進(jìn)行加熱的方法,在施工現(xiàn)場(chǎng),每隔一段距離就會(huì)安裝一臺(tái)高壓鍋爐,與鍋爐連接在一起的接管與混凝土攪拌機(jī)械連接在一起,在混凝土攪拌機(jī)械的下方形成環(huán)形纏繞,然后再將接管與另一個(gè)混凝土攪拌機(jī)械連接,最后將接管與熱水箱進(jìn)行連接,熱水箱內(nèi)的熱水運(yùn)用水泵輸送到混凝土攪拌機(jī)械中。這種方法主要運(yùn)用的鍋爐的物理效應(yīng),但是同時(shí)存在熱能傳遞效率低的問(wèn)題,因此,在采用此種方法的時(shí)候,如果能夠運(yùn)用蒸汽型的鍋爐,在混凝土攪拌機(jī)械的管道下方開(kāi)鑿幾個(gè)小孔,運(yùn)用蒸汽直接對(duì)混凝土進(jìn)行預(yù)熱,可以達(dá)到很好的升溫效果,具體如下圖所示:
在公路施工的起始部位安裝保溫設(shè)施,只在公路的中間地段設(shè)置車(chē)輛的進(jìn)出口,在公路的隧道內(nèi)盡量避免空氣產(chǎn)生對(duì)流的現(xiàn)象,防止冷空氣直接進(jìn)入到公路施工的隧道中去,在公路的起始部位以及混凝土施工的地段添設(shè)幾個(gè)火爐,使公路周?chē)睦淇諝庠诹鲃?dòng)之前先進(jìn)行預(yù)熱,確保襯砌過(guò)程中的混凝土的溫度,另一方面,在公路的襯砌內(nèi)部可以采用點(diǎn)亮鎢燈的方法,使鎢燈產(chǎn)生的熱量可以將鋼模板進(jìn)行預(yù)熱,提高公路周?chē)臏囟取?/p>
在對(duì)公路進(jìn)行施工的時(shí)候,可以在施工完成后在路面上鋪設(shè)棉被,在混凝土路面脫模以后,在路面上鋪設(shè)一層電熱毯進(jìn)行加溫,在電熱毯的上層再鋪設(shè)一層棉被,確保工程養(yǎng)護(hù)過(guò)程中具有合適的溫度,使公路可以盡快地達(dá)到合格的臨界溫度。在預(yù)制箱梁的保溫中,可以采用設(shè)計(jì)暖棚的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土公路溫度的提高,在暖棚中安裝幾個(gè)火爐,在火爐的上方放置幾個(gè)盆子,盆子中盛有水,可以通過(guò)水的蒸發(fā)來(lái)提高溫度。
對(duì)混凝土的運(yùn)輸車(chē)輛進(jìn)行設(shè)計(jì),在車(chē)輛內(nèi)鋪設(shè)一層保溫設(shè)施,盡量避免混凝土在運(yùn)輸?shù)耐局惺軆?。在?duì)砂石料進(jìn)行存儲(chǔ)的過(guò)程中,要將保溫設(shè)施鋪設(shè)于上面,避免雨雪天氣降低砂石料的溫度。
混凝土的早強(qiáng)成分主要是可以提高混凝土固化的速度,使混凝土以最快的速度達(dá)到抗凍的臨界值,在混凝土達(dá)到最大的臨界強(qiáng)度的時(shí)候,能夠有效地克服低溫的凍害現(xiàn)象。通過(guò)提高混凝土的引氣成分,在混凝土中加入細(xì)小的氣泡,通過(guò)切割的方法,將混凝土內(nèi)的縫隙進(jìn)行封閉,使混凝土在低溫下可以防止裂縫的擴(kuò)張??梢赃\(yùn)用細(xì)小的氣泡在混凝土開(kāi)裂過(guò)程中進(jìn)行緩沖額作業(yè),可以有效的緩解冰在膨脹過(guò)程中對(duì)混凝土施加的作用力,從而在一定程度上增強(qiáng)混凝土的抗凍能力,防止交通公路混凝土在低溫下產(chǎn)生裂縫,給人們的出行帶來(lái)不便。
交通公路在建設(shè)過(guò)程中,工期比較長(zhǎng),而且為了避免在施工過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題,施工一般都是一次性完成的,因此,交通公路在冬季也要進(jìn)行施工,在寒冷天氣進(jìn)行施工時(shí),混凝土?xí)l(fā)生凍害現(xiàn)象,導(dǎo)致施工不能正常地進(jìn)行,因此,對(duì)通公路工程混凝土防凍措施及施工控制進(jìn)行探究是很有必要的,凝土在固化的過(guò)程中受凍,會(huì)使混凝土的性能降低,因?yàn)椋诠袒^(guò)程中混凝土中的水分是最多的,其結(jié)冰的面積也就越大,在公路施工的起始部位安裝保溫設(shè)施,只在公路的中間地段設(shè)置車(chē)輛的進(jìn)出口,在公路的隧道內(nèi)盡量避免空氣產(chǎn)生對(duì)流的現(xiàn)象,防止冷空氣直接進(jìn)入到公路施工的隧道中去,提高公路施工的效率。
[1]胡彥.如何防止混凝土受凍的措施及施工管理[J].山西建筑,2000,32∶179-180.
[2]交通公路混凝土防凍的措施分析[J].交通世界(建養(yǎng).機(jī)械),2010,11∶234-248.
[3]交通公路混凝土防凍的措施分析[J].交通世界(建養(yǎng).機(jī)械),2012,21∶162-176.
[4]高速公路混凝土防凍的有效方法探究[J].交通世界(建養(yǎng).機(jī)械),2012,21∶272-288.
[5]王大鵬,李紅,傅智.高速公路工程混凝土防凍的手段和應(yīng)用探究[J].公路,2009,01∶46-51.