天橋特大橋混凝土懸臂箱梁冬季施工質量的控制

盧 捷

(貴州省公路工程集團有限公司)

天橋特大橋混凝土懸臂箱梁冬季施工質量的控制

盧 捷

(貴州省公路工程集團有限公司)

主要根據天橋特大橋主墩懸臂箱梁冬季施工情況，從配合比、熱工計算、混凝土澆筑、養護和組織等幾個方面，闡述了天橋特大橋懸臂箱梁在冬季施工的控制方法。

天橋;混凝土;懸臂箱梁;冬季施工;質量控制

1 概述

天橋特大橋主橋為跨徑106 m+200 m+106 m的三跨預應力混凝土連續剛構體系。主橋分為左右兩幅橋，每幅橋的上部主梁斷面為變截面的單箱單室。每幅橋箱梁頂面寬11.25 m，箱梁底面寬6.5 m，梁高采用1.6次拋物線變化，0#梁段高度為12.5 m，跨中合攏段和現澆段梁高度4.0 m;箱梁頂板厚度(除墩身范圍內的0#梁段、梁端支承截面外)其余均為30 cm，箱梁頂面設有單向2.0%的橫坡(左右幅相反);腹板厚度采用三個級數，墩身范圍內的0#梁段腹板厚度為90 cm，根部0#梁段～8#梁段腹板厚度為70 cm，9#梁段從 DM09到DM10為70～60 cm，10～16#梁段為60 cm，17#梁段從DM17到DM18為60～45 cm，18#梁段～XJ03為45 cm，從XJ03～XJ06為45～120 cm(按直線變化);箱梁底板厚度由0#梁段的130cm至合攏段的32 cm按1.6次拋物線變化。箱梁梁段長度三個級數：3.5m(1#～4#)，4.0 m(5#～11#)，4.5 m(12#～22#)。箱梁的最大澆筑塊件重量為1#梁段(269.5 t)。

2 澆筑和養護

2.1 混凝土的澆筑

2.2 混凝土的養護

冬季施工混凝土結構時，現場混凝土施工方案的可行性非常重要。應對施工方案進行細致的審查，重點為機械設備和澆筑方案。由于主橋主要是用掛籃進行各節段混凝土施工，箱梁混凝土必須以橋墩為主中心進行對稱澆筑，澆筑順序為：先從主墩0#塊外延對稱澆筑。所以現場的混凝土生產能力、運輸途徑和機械設備都必須要滿足施工要求。施工現場在主墩的兩岸各有自建1000型，2臺750型攪拌站各一套，可以滿足施工混凝土生產的需要，為了預防攪拌站在生產過程中出現意外情況，項目部還選用了新拌合站(河邊為備用站。現場有罐車5部，固定泵2臺，汽車泵1臺，另外還有固定泵一臺作為備用，可以滿足混凝土輸送需要。為了方便施工，并考慮到運距，本項目格龍岸設置固定泵站主要供左線10#、右8#墩;都勻岸設置一套固定泵主要用于左線11#墩和右9#墩箱梁的澆筑。這樣的布置能夠保證混凝土澆筑的速度和連續性。混凝土的澆筑工藝同常溫下施工工藝，為分層逐段進行澆筑，先澆底板，再澆腹板，最后澆頂板。現場澆筑混凝土時采用彩條布搭設棚來保證混凝土結合面溫度保持在零上。施工過程中現場溫度測量值一般在2～5℃左右，基本達到了預期目的，滿足規范要求。

(1)混凝土的養護是質量控制的一個重點，為了防止混凝土表面產生裂縫和保證混凝土強度，必須對掛籃模板采取保溫措施。為保證混凝土在短期內達到設計強度，除采用蓄熱法外，在新澆筑混凝土部位搭設暖棚，在棚內采用加熱措施使棚內的混凝土能很快達到強度滿足預應力施工要求。懸澆箱梁的暖棚搭設分為側模、端模和頂板部份，暖棚采用彩布與棚布相結合的方案。在腹板外模采用彩條布進行包裹形成棚，在棚內用碘鎢燈進行加熱。在箱梁的端部用彩條布懸掛在箱體端面使其與內箱形成空間為棚，用煤或柴火在箱內進行加熱保溫。在箱梁頂部利用掛籃的構件，用汽車棚布搭設暖棚，除可防雨也可以在棚內加熱保溫。同時考由于混凝土自身的水化熱，這樣的保溫措施完全能夠保證施工現場的養護。

(2)施工現場采用蓄熱法進行混凝土養護。為了保證工期，要求養護5 d后就進行張拉工序。并且掛籃拆模后，混凝土箱梁完全裸露在空氣中，無法進行覆蓋保溫養護。為了保證混凝土的強度滿足設計要求和防止產生溫度裂縫，這就需要推算混凝土養護5 d后的強度和拆模時混凝土的溫度。施工前預制的多組混凝土試件在室外環境同條件養護5 d后的實際抗壓強度均達到設計值的100%以上，考慮到施工時的氣溫不會比施工前低太多，5 d后混凝土的強度應該滿足設計對混凝土張拉強度≥90%設計值的要求。因此，只需要對拆模時混凝土的溫度進行計算，看其與外界溫度差是否滿足規范要求。

從計算得出混凝土澆筑后168 h的溫度來看，如果在上午9點至下午4點間進行拆模工序，這段時間的環境氣溫一般在零上3℃左右，那么混凝土表面的溫度和環境溫度差小于15℃滿足規范要求，混凝土表面應不會產生溫度裂縫。實際上現場養護期間的平均溫度為負溫，對降低混凝土表面溫度有利。從現場混凝土箱梁的外觀和現場檢查結果來看，實際情況與計算推出的結論基本相符，現場箱梁溫度的實測值和拆模當日的氣溫差在15℃以內，箱梁表面沒有出現溫度裂縫。并且，現場同條件養護試件5 d強度也在設計值的90%以上，均滿足規范和設計要求。

3 實施細則

(1)澆筑混凝土：如氣溫低于0℃澆筑混凝土，采用電熱的方法加熱拌和水，如加熱拌和水速度不能滿足要求，可用電熱絲加熱砂進行。要求拌和機出倉溫度必須大于13℃以上，要求入模溫度大于12℃以上，并且將測溫記錄用表格記錄詳細歸檔;

(2)在掛籃上搭棚以防風防雨和起到暖棚作用，混凝土澆筑入模后立即進行冬季混凝土的養護工作，對特殊斷面(如端頭、堵頭和接縫處)要特別加以覆蓋，并用澆熱水和碘烏燈照射達到保溫以防止混凝土凍害。在混凝土收漿抹面后，用塑料薄膜覆蓋在混凝土表面，在薄膜上覆蓋3～5 cm稻草進行蓄熱養護，同時將箱體用彩條布進行包裹以形成暖棚;

(3)新購8臺燃煤鍋爐在暖棚內進行加熱，同時將加熱水對混凝土進行養護，養護的同時按24 h測量4次的頻率對混凝土表面、棚內溫度、大氣溫度進行測量并記錄歸檔;

(4)在箱梁上抽取4～6組張拉試件與箱梁混凝土同等條件養護，并且在張拉前必須對張拉件進行試驗以確保箱梁混凝土滿足張拉要求;

(5)由于棚內有稻草和彩條布等易燃物品，要特別注意防火;

(6)冬季施工在技術上是成熟可行的，但必須要求所有施工人員按本方案嚴格執行方可滿足質量要求;

(7)冬季施工最不利的環節是在新澆混凝土未凝固時發生凍害使混凝土不能凝固，處理的方案是保證入模溫度，并且入模后對易凍部位加強保溫處理;

(8)冬季施工時要安排專人進行測溫記錄，并且將測溫記錄與混凝土澆筑、養護及試驗結果一起作為資料保存;

(9)冬季施工過程中，要特別注意防火、防漏電等。

［1］公路橋涵施工技術規范(JTJ 041-2000)［S］.人民交通出版社.

［2］銅仁至威寧高速公路畢節至威寧段第七合同段兩階段施工圖設計第三冊.貴州省交通勘察設計院有限公司.

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