張加陽
(中鐵大橋局集團第二工程有限公司)
大體積承臺混凝土冬季施工技術探索
張加陽
(中鐵大橋局集團第二工程有限公司)
結合某大橋工程實例,提出大體積混凝土主墩承臺冬季施工質量控制方案,提出了一系列合理可行的質量控制措施,工程實踐表明施工方案施工速度快、工程質量好、經濟效益顯著,可為大體積混凝土冬季施工提供推廣。
承臺施工;混凝土施工;冬季施工
黑瞎子島烏蘇大橋及引道工程路線全長6.405 km,烏蘇大橋長1.6 km,引道全長4.805 km。南引橋均為16×40 m預應力混凝土小箱梁引橋寬24.5 m,北引橋均為17×40 m預應力混凝土小箱梁引橋寬24.5 m分為左右雙幅,中間設50 cm中分帶;大橋一座6×20 m預制箱梁橋,橋長125 m;中橋一座4×20 m預制箱梁橋,橋長85 m。本項目地處北溫帶季風氣候區,大陸性氣候特點十分明顯,冬季嚴寒較長,一月份平均氣溫-20.1℃,極端最低氣溫-37.8℃,根據規定,當室外日平均氣溫連續5 d穩定低于5℃時,即進入了冬季施工。
對于冬季進行混凝土施工,其施工技術有著較大的區別,合理的施工技術是確保工程在竣工后具有有效耐久性的關鍵。結合本橋梁承臺在冬季施工的特殊性,筆者提出冬季混凝土施工的主要控制技術指標如下:加熱水溫度適宜控制在40~60℃,原材料溫度控制砂、石料不結塊、不結冰,而水泥、粉煤灰則溫度控制在0℃以上,大棚溫度大于10℃,模板與鋼筋大于5℃,工作棚(鋼筋棚)控制在5~10℃,混凝土攪拌時間:150 s(2.5 min),養生用水大于20℃,冷卻水進出口溫差大于等于10℃,降溫速率小于等于2℃/d,混凝土內外溫差小于等于20℃,混凝土出機溫度10℃,入模溫度5℃。
本項目主橋17#承臺混凝土為C40,總量約1 422 m3,采用一次性澆注成型。因16#、17#承臺施工時節為10月上旬中旬,為預防施工地區在此時間段降溫至冬季施工要求,故結合承臺施工方案,在承臺施工范圍對承臺混凝土采取冬季施工保溫、養護措施如下。
(1)17#墩承臺采用在基坑底部承臺范圍內搭設φ28 mm支撐鋼筋,上接φ48 mm鋼管支架在承臺頂部用棉帳篷搭設保暖棚,17#墩承臺利用周圈鋼板樁圍堰及圍堰中間內支撐,在圍堰露出水面位置及頂部用棉帳篷搭設保暖棚。保暖棚除灌注混凝土方向預留泵管伸入位置及材料、人員通道(通道掛棉布門簾)外,其它各方均用棉帳篷密封于原地面上。暖棚要求具有抵抗風雪荷載的強度和穩定性,并提高熱效率。頂面做成排水坡面,及時排除積水積雪。
(2)承臺混凝土灌注前4 h,在17#承臺的四角各布置2臺熱風幕機共計8個(在16#承臺的四角各布置1臺熱風幕機,單幅合計4個)。并在承臺內照碘鎢燈以提高保暖棚內的溫度在10℃以上,開始灌注混凝土。在灌注混凝土的同時,在保溫棚制作混凝土試件,并在保溫棚內與承臺混凝土同等條件下養護。
(3)承臺澆注過程中,承臺暖棚內8臺(16#單幅承臺為4臺)電熱風幕機布置在模板外側,保持暖棚內溫度,在承臺混凝土水化熱釋放,棚內溫度升高,可根據棚內溫度調整熱風幕機數量及安裝位置。
(4)承臺澆筑完畢后,承臺施工點均設專人看管加熱器和碘鎢燈,設專人測量記錄棚內溫度,保持棚內溫度10~20℃,棚內溫度低于5℃時,采取升溫措施,棚內溫度高于35℃時灑水養護混凝土,以保持溫度穩定,確保混凝土的養生溫度。待5 d及7 d時間分別作混凝土強度檢驗,若混凝土強度達到設計強度的75%,逐漸關閉熱風幕機和碘鎢燈降低棚內溫度,降溫速度不超過2℃/h,棚內溫度與外界接近時折除暖棚,待混凝土溫度降至5℃以下時方可拆除模板。當混凝土與外界溫差大于25℃時,拆除模板后的混凝土表面覆蓋棉被蓄熱保濕養護,使其緩慢冷卻。
承臺為大體積混凝土施工,由于冬季環境氣溫低,施工、養護過程中承臺內部溫升高,極易產生有害溫度裂縫,為了保證混凝土施工質量,工程專門對承臺大體積混凝土冬季施工進行溫度監控,工程實踐表明所采取的技術措施有效確保質量。
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1008-3383(2012)07-0081-01
2011-12-28