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浅谈预制后张法简支T梁冬季施工技术


所属栏目:建筑施工论文
发布时间:2012-10-29 09:39:52  更新时间:2023-06-12 17:58:26

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摘 要:本文笔者主要结合向莆铁路南昌制梁的现场施工经验,介绍了时速200公里客货共线铁路预制后张法简支T梁施工情况,经过现场探索和实践,总结出了一套较为完善的T梁冬季施工技术和方案,可为类似工程提供参考。

关键词: 简支T梁;预制;冬季施工;暖棚养护

1. 工程概况

中铁大桥局六公司南昌制梁场承担向莆铁路JX-2A标东新赣江特大桥3032片预制T梁施工任务,T梁采用时速200公里客货共线铁路预制后张法简支T梁。按照向蒲铁路工期的要求,梁场冬季施工不可避免,由于冬季南昌地区气温偏低,现场采取了冬季暖棚养护施工方案(篷布+暖风机)。

2. 冬季施工的条件

《预制后张法预应力混凝土铁路桥简支T梁技术条件》规定:“3.3.7.8当昼夜平均气温(最高和最低气温的平均值或当地时间6时、14时及21时室外气温的平均值)连续三天低于5℃或最低气温低于-3℃,应采取保温措施,并按冬季施工处理”。

3. 冬季施工的特点及难点

a.冬季混凝土特点:0~4℃时,凝结时间比15℃延长3倍。温度降到-10℃时水化反应完全停止,混凝土强度不再增长。在负温条件下混凝土中的游离子结冰,体积增加9%,硬化的混凝土结构遭到冻胀坡坏。

b.冬季施工成本投入高。

c.施工生产效率低下。寒冷气候条件劳动生产率大幅下降,防寒保温消耗工时多,工序间工艺和组织间隙时间多,混凝土强度增长慢等因素造成生产效率低下。

d.根据国内冬季施工现状,冬季施工由于气温很低,常温一套施工方法就不适应了,无论在材料、设备选择、施工方法确定等方面都需要一些特殊的措施。

4. 施工方法及技术保证措施

4.1施工准备

(1)成立冬季施工组织机构,明确各个部门岗位职责和权限,制定考核奖惩办法,确保冬季施工顺利实施。

(2)对相关人员进行冬季施工技术培训和交底。

(3)准备好相关防寒保温物资、供热能源和机具设备。具体包括军用篷布、15KW暖风机(多留备用),干湿温度计。配备暖风机专用电源,备用一定的易损零配件。

(4)选择好适应冬季施工的原材料,如水泥、外加剂等,选定合适的配合比。提前储存好一定量的砂石料,以保证冬季施工使用。

(5)收集当地历年气象资料,做好工地气温监测。

4.2冬季施工方案

4.2.1 T梁混凝土浇筑

浇筑混凝土之前,应清除模板及钢筋上的冰雪和污垢。如遇气温变化,应及时用篷布遮盖好,使模板和钢筋的温度不低于0℃,混凝土灌注完,安排专人观测温度,并详细记录;混凝土出盘温度不低于+10℃,入模温度不低于+5℃。当需要对水进行加热处理时,水的加热温度不宜高于80℃。搅拌时应先投入骨料和已加热过的水,拌匀后再投入水泥。当热水不能满足要求时,可将骨料均匀加热,其加热温度不应高于60℃。

纵向分段、横向分层浇筑混凝土时,混凝土分层厚度控制在30~40cm,不得小于20cm。搅拌设备、输水管、送料带、混凝土吊斗应采取遮蔽包裹等保温措施,并缩短运输时间。

混凝土浇筑完成后,采用蓬布遮盖,暖风机加热升温、洒水养护的措施,防止混凝土受冻。

4.2.2冬季施工养护方案

梁体浇筑完混凝土,收浆抹面完成后,利用覆盖蓬布的方法将整个T梁及模板罩住,并在蓬布内采用暖风机鼓风加温洒水养护。

(1)为保持整个T梁养护温度一致,采用覆盖蓬布方案,合理布置蓬布范围。在制梁台位每侧两端各布置一台暖风机,每片梁共计布置4台暖风机,从梁两端向中间鼓风加温。

(2)梁体混凝土灌注完毕,收浆抹面完成后立即覆盖蓬布,进行暖风机鼓风加温洒水养护。在暖风机鼓风养护期间在梁体端头及跨中位置均挂干湿温度计(6个测温点),便于观察蓬布内温度和湿度。

(3)在覆盖蓬布后,作业队施工人员必须将混凝土试验块移放到蓬布内,试验块在蓬布内摆放位置离地保证不小于50cm。

(4)暖棚养护注意以下几点:

a、安排专人按测温方案连续观测记录,混凝土收浆抹面完成后立即覆盖蓬布,采取静停、升温、恒温、降温四个步骤进行养护。静停期间应保持棚温不低于5℃,灌注完四小时后方可升温,升温速度不大于10℃/h。当篷布内温度升到20℃以上时,每2h观测一次,直到试块强度达到25MPa。恒温养护期间棚内温度不宜超过45℃,砼芯部温度温度不宜超过60℃。在此期间20h试压试块强度,24h再试压一次试块强度。在试块强度达到25MPa后,停止暖风机鼓风,静停降温,降温速度不得大于10℃/h。当棚布内温度与室外温度基本持平(温差不大于15℃)时,开始脱模。当发现混凝土温度、内外温差或升降温速率出现异常时,立即报告,分析原因,采取措施。

b、暖棚养护期间及撤除保温设施时,保证梁体混凝土芯部与表层、表层与环境温差不超过15℃。

c、拆除模板时,应同时对拆除部分进行包裹,包裹时间自拆除模板时计不得少于21天。

d、冬季施工期间不得直接洒水养护,采用喷涂养护液养护,禁止对砼洒水。混凝土试件在养护期间放在隔板上,随梁养护的混凝土试件进行同条件养护,使试件强度与梁体强度同步增长。

e、暖棚养护期间,若发现养护温度不能满足要求,立即采取多个暖风机,以调节蓬布内的温度。

f、拆除模板时特别注意环境温度与混凝土芯部温度差不超过15℃时进行。

(5)为保证蓬布内混凝土保持湿润状态,采取在桥面的高边布设一条直径为20mm-30mm的胶水管,在水管两边每隔3cm交错开2-3mm小孔, 胶水管一端接养护用水。另一端采取密封措施将水堵住,以保证水从小孔中流出,布满整个桥面。在蓬布覆盖好,桥面初凝后,每2小时对梁体桥面洒水养护一次。
暖棚保温示意图

(6)孔道灌浆过程中及压浆后48h内,梁体温度不应低于5℃,否则应采与预热、保温措施。

4.2.3篷布保温养护所达到的效果

篷布覆盖完,暖风机开启后两小时,篷布内温度达到20℃以上,暖风机持续开启。根据实测数据,梁端处的温度维持在27-34℃之间,跨中部位的温度维持在20-26℃之间,随着混凝土水化热的释放,篷布内温度在覆盖后20小时左右达到峰值。养护过程中桥面保持湿润,篷布内湿度维持在80%左右,检查桥面无裂纹产生。篷布覆盖后20小时混凝土试块试压强度18-21Mpa,篷布覆盖后24小时混凝土试块试压强度25-28Mpa,完全达到拆模强度。

5. 质量保证措施及其它措施

5.1质量保证措施

针对冬季施工质量控制的难点,开展科技攻关活动,寻求低温条件下,质量控制有效技术措施。

(1)落实混凝土施工养护过程各环节的防寒保温措施,严格温度检测制度,掌握混凝土施工养护过程各环节部位的温度情况,采取有力措施确保各环节各部位的温度情况,采取有力措施确保混凝土不受冻。

(2)准备充足的防寒保温物资设备,所有防寒保温物资要有一定的备用量,供暖用设备要有足够大的功率,要有备用的能源和电源。

(3)经常检查蓬布的密封情况,检查供暖设备的完好清况,检查施工设备的防寒保温情况,发现问题及时处理。

(4)混凝土中不得加入易引起钢筋锈蚀的氯盐外加剂,混凝土拌和物搅拌均与,防止因钢筋锈蚀致使混凝土主筋和箍筋方向产生裂纹。

(5)加强混凝土养护期间环境温度的监测控制,采取供暖风或洒水的措施,保证混凝土养护环境足够的湿度,保持混凝土表面湿润,防止混凝土失水过快引起混凝土表面裂纹。

(6)严格控制混凝土水胶比,掺入减水剂等外加剂,加强振捣,提高混凝土结构的致密性,控制养护过程中混凝土内外温差(小于15℃),防止水分转移造成混凝土结构疏散。

(7)采取适当控制外加剂的掺量,外加剂充分溶化后与混凝土料搅拌均匀,加强混凝土养护等措施,防止外加剂渗透到混凝土表面形成泛霜。

5.2设备正常运转保证措施

梁场配有专人对篷布的密封、养护水管的开启、暖风机的运转、温度湿度的测定进行全程监测。配备专门的电工对暖风机的电源和输电线路进行维护,对暖风机的异常情况及时进行维修,如无法及时完成维修则启用备用暖风机。梁场对篷布养护定有及时报告的制度,加温养护过程中如有异常情况,现场值班人员向施工员和技术人员报告。

6. 结语

冬季气温低,施工保温困难,混凝土工程易产生冻胀、裂纹、结构疏散、表面泛霜等质量问题的特点,制定冬季施工方案具有重要的意义。笔者总结的冬季施工方案成本低、易于操作,可为今后桥梁预制提供参考。

参考文献:

(1)建筑工程冬期施工规程[S] JGJ104-1997

(2)《预制后张法预应力混凝土铁路桥简支T梁技术条件》TB/T3043-2005

(3)《时速200公里客货共线铁路预制后张法简支T梁》通桥(2005)2201



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