伴隨著高速公路建設的迅猛發展,在我國的北方地區,高速公路施工要經過漫長而寒冷的冬季,由于建設工期和建設費用等原因的影響,鉆孔灌注樁不可避免的在冬季施工變得越來越普遍,本文來探討一下鉆孔灌樁冬季施工應采取的各項措施。
根據我國現行《公路橋涵施工技術規范》(JTG T F50-2011)規定:當室外晝夜日平均氣溫連續五天穩定低于5 ℃,即滿足冬期施工條件。工程進入冬季施工階段。
(一)冬季施工的技術措施
1.混凝土冬季施工保溫和加溫
(1)原材料準備
為避免入冬以后進料困難、砂石料在料場或運輸過程中受凍,砂石料應在入冬前組織進場;砂石料應在入冬前蓋上草袋以及棉氈或采取其他措施,必須保證砂石料不受凍、溫度在0℃以上,同時防止出現冰雪、凍塊進入攪拌機內,給混凝土溫度帶來損失;防止過大的凍塊堵塞砂石料輸送帶;防止部分凍塊進入攪拌機內會很難被粉碎、溶化,嚴重影響混凝土質量;水泥、外加劑應在庫房或暖棚內進行保溫,禁止對其進行直接加溫;冬季溫度過低,應提前做好水源儲備并防止污染。
(2)混凝土拌制
在對攪拌站進行搭設溫棚保溫、砂石料保持正溫的情況下,混凝土拌合料要加溫,拌合水加熱溫度根據混凝土拌合物混合溫度和計算控制。水的加熱溫度不宜高于80℃。當骨料不加熱時,水可加熱至80以上,但此時要先投入骨料和已加熱的水進行攪拌均勻,再加水泥,以免水泥與熱水直接接觸。當加熱水不能滿足要求時,可將骨料均勻加熱,其加熱溫度不應高于60℃。
(3)混凝土的運輸
a正確選擇拌合機擺放位置,盡量縮短運輸距離,選擇最佳運輸路線,縮短運輸時間。
b正確選擇運輸容器的形式、大小和保溫材料。對長距離的運輸,采用混凝土輸送車,容量根據混凝土施工用量和澆筑時間選擇。距離較小時可采用敞開式運輸車,但必須加蓋隔熱材料。
c盡量減少裝卸次數并合理組織裝入、運輸和卸出混凝土工作。
2.鉆機操作的保溫
為了保證鉆機的正常運行及鉆孔成樁的質量,須在施工現場設置保溫大棚,將鉆孔的鉆機設備等置于保溫大棚內;保持溫度0℃-10℃,便于施工人員操作及設備的正常運轉,這樣也可以保證灌注混凝土入孔溫度不低于10℃。
保溫大棚可以用兩個或幾個龍門架,并通過工字鋼或其他型鋼搭設,外面用棉帳篷圍裹。大棚內根據情況設置若干火爐取暖。
3.泥漿供應及循環系統的供熱保溫
在冬季施工,為了使泥漿的拌制、儲存、輸送、浮渣、循環的正常進行,需要采取以下供熱保暖措施:
(1)拌制泥漿用的粘土應采取暖土。在冰凍前將粘土運輸到現場,集大堆存放,也可以用棉帳篷覆蓋,以防凍結;如發生凍結,則需打碎在拌制池用蒸汽加熱使其融化。
(2)泥漿拌制池、儲漿池、沉淀池均應設置暖棚,池周圍用裝河沙的草袋圍擋。池與池之間設置火爐保暖,池內設蒸汽針。
(3)泥漿循環管路可用防寒氈包裹。每臺鉆機均設兩套管路,一旦受凍,可以迅速更換備用管路。
4.鋼筋骨架的冬季施工
在冬季施工,過低的溫度將會對鋼筋骨架的焊接質量產生較大影響。因此,鋼筋焊接成型全過程均應采取保暖措施:加工車間應有適當的防風、雪、嚴寒設施。環境溫度在5℃-10℃,焊接過程應采取技術措施。低于-20℃,不得焊接。焊接棚內設置取暖器或火爐,作為鋼筋骨架加工的采暖房屋。
5.冬季灌注混凝土
冬季施工的關鍵是防止混凝土的早期受凍,必須重視水下混凝土的養護。
施工實踐證明,水下混凝土一經入孔,即處于地溫的蓄熱養護之中,但位于冰凍線以上的樁身混凝土,必須采取可靠的早起防凍措施。例如:供熱、保溫、在混凝土中加入外摻劑,已減少混凝土水的用量并促進強度增加至不受凍害的限度。施工中經常采取的主要做法為:
1.混凝土灌注前,應對混凝土灌注漏斗、儲料斗、導管等用蒸汽預熱清洗,以減少不必要的熱量損失。
2.對于冰凍線以上的混凝土可以采取堆積大堆的土,用以保持溫度。
(二)冬季施工的管理措施
1.冬季施工的人員管理措施
冬季施工管理人員,通過基本知識的培訓,了解冬季施工任務、特點,在組織生產過程中,能夠統籌安排勞動力,及時做好冬季施工準備工作,順利進入冬季施工,避免因氣溫突變造成質量事故或停工。職工勞動保護:冬季施工勞動保護用品按照所制定的勞動保護有關規定并及時發放給職工。施工現場施工、夜間測溫、供暖值班人員應充分考慮棉大衣、棉(皮) 帽、防滑鞋、手套、手電、試電筆等。臨時供電照明線路應進行檢查,不符合規定的應及時更換。職工食堂應備有保溫箱,對飯菜進行保溫,同時對遮蓋的食品材料,要堅持消毒制度。
2.冬季施工設備的使用和維修
惡劣的自然環境給施工機械設備的施工作業帶來很大困難,特別在冬季施工中,尤為突出。為了保證施工機械設備在冬季施工中能正常運轉、安全作業,必須采取合理的使用方法和正確的維護手段,以充分發揮施工機械設備在冬季施工中的作用。
(1) 施工機械的合理使用
在冬季施工中,施工機械設備生產效率嚴重下降,冷啟動性能差。為了保障機械備在冬季施工中有良好的技術性能,充分發揮機械的效率,必須做到以下幾點:
a.設備操作人員嚴格按照高寒地區的設備操作規章和維修保養規程執行,根據生產廠家對設備性能的各項技術要求進行實施。
b.正確選擇適合冬季設備使用的各種油料、蓄電池等其他附件。如燃油必須使用- 20~-35 號柴油,機油采用冬季機油和高原低溫蓄電池等。
(2)施工機械的正確維修保養
在冬季施工中,由于施工機械設備的損害較大,故障率也比較高,因此設備的維修保養工作特別重要,它是確保設備完好程度的重要手段。設備操作人員必須嚴格按照高原設備維修保養規程,根據生產廠家對設備的維修保養要求,由操作人員配合廠家專業維修人員進行各級保養。如日常保養、定期保養及特殊保養等,以恢復機械設備的性能。同時堅持“養修并重、預防為主”的原則,有計劃地按照保養規程對設備進行技術保養,使設備經常保持清潔、整齊、潤滑、安全。
3.認真做好冬季施工的管理和協調
運用全面質量管理的方法指導冬季施工管理,在冬季施工時,根據總的目標和計劃安排,制定在一定時期的階段性目標和計劃、質量管理點,在各級部門之間展開,使整體形成一個從上到下、從大到小的目標鏈,并加強監督和控制機制。
三.冬季施工鉆孔灌注樁的有利因素
1.冬季氣溫低,降水量少,橋位處地下水位和地表水位均接近一年中的最低水位,這樣極有利于鉆孔灌注樁的的成孔施工和孔壁的穩定,成孔質量好。
2.冬季大地冰封,有利于機械的安置就位和轉運搬遷。
3.由于氣溫低,混凝土塌落度損失少,不會因為灌注時間較長而使混凝土流動性損失。
4.混凝土一旦入孔,即無受凍的可能,即使樁頭在冰凍線以上,也容易采取保暖措施。
5.勞動力、原材料來源充足。
6.對于工期緊張的高速公路施工來說,由于冬季施工而縮短工期,提前交工,可使施工單位取得良好的社會效益和經濟效益。