干燥風(fēng)沙地區(qū)箱梁高性能混凝土施工研究分析

胡世偉

摘 要：文章以蘭新鐵路第二雙線（新疆段）九標(biāo)段工程為例，簡要分析干燥風(fēng)沙地區(qū)箱梁高性能混凝土施工技術(shù)，以期提高蘭新鐵路第二雙線箱梁高性能混凝土施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：干燥風(fēng)沙地區(qū)；箱梁；高性能混凝土；施工技術(shù)

1 工程概況

蘭新鐵路第二雙線跨越甘肅省、青海省、新疆維吾爾自治區(qū)，全線長1775.8km，本文主要以第九標(biāo)段箱梁預(yù)制為研究對象。該梁場地處DK1817+095附近，占地近180畝。主要承擔(dān)蘭新第二雙線九標(biāo)段DK1794+000-DK1834+488.18預(yù)制生產(chǎn)任務(wù)，共計319榀雙線整體式無砟軌道預(yù)制箱梁。該段線路所經(jīng)地區(qū)屬中溫帶干旱大陸性氣候區(qū)，以氣候干燥、降雨量小、冰凍期長、晝夜溫差變化較大、春秋多風(fēng)、夏季短促而炎熱、冬季漫長嚴(yán)寒為主要特征，其中沿線土壤最大凍結(jié)深度1.62m，年平均氣溫6.3～6.9℃，極端最高氣溫42.1℃，極端最低氣溫-41.5℃；年平均雨量271.4mm，最大積雪厚度48cm。因氣候干燥風(fēng)沙大，混凝土施工時失水快極易干裂，后期養(yǎng)護(hù)覆蓋、灑水困難，混凝土表面易產(chǎn)生裂紋。

2 干燥風(fēng)沙地區(qū)箱梁高性能混凝土施工技術(shù)

2.1 混凝土施工方案

該箱梁工程所用混凝土采用高性能耐久性混凝土，能夠滿足100年設(shè)計使用壽命的要求。就混凝土配制而言，根據(jù)設(shè)計的強(qiáng)度等級、彈性模量和耐久性能要求，進(jìn)行混凝土拌和物的性能、抗壓強(qiáng)度、彈性模量、抗裂性及耐久性能試驗，同時按照工作性能優(yōu)良、強(qiáng)度、彈性模量和耐久性滿足要求，從中優(yōu)選出符合箱梁設(shè)計要求的耐久性混凝土配合比。就混凝土澆筑而言，混凝土采用2HZS120站拌制，2臺混凝土輸送泵配2臺布料機(jī)同時連續(xù)澆筑，一次成型，澆注時間控制到在6h內(nèi)，振搗采用插入式振搗棒。施工過程嚴(yán)格控制混凝土的攪拌、輸送、澆筑和振搗作業(yè)程序。就混凝土養(yǎng)護(hù)而言，采取封閉措施確?；炷僚c自然環(huán)境隔離，形成獨(dú)立空間，強(qiáng)化混凝土的保濕，避免混凝土產(chǎn)生裂紋，確?；炷恋膹?qiáng)度和耐久性能。

2.2 混凝土施工工藝

2.2.1 封閉隔離措施：根據(jù)箱梁的特點箱梁底板和箱梁頂板分別采取封閉隔離措施。

底板封閉隔離措施：用彩鋼板制作拼裝式雙開防風(fēng)門固定于箱梁兩端端模之上。

頂板封閉隔離措施：用彩鋼板制作拼裝分段式鋼骨架防風(fēng)罩固定于箱梁兩側(cè)側(cè)模之上（沿梁體縱向分為六段，每段長5.5m，凈寬12.5m，亦可用于蒸汽養(yǎng)護(hù)）。

2.2.2 混凝土攪拌：拌站所用計量設(shè)備計量準(zhǔn)確，水泥、摻合料、外加劑、水分別±1%，骨料±2%。攪拌過程，先向攪拌機(jī)投入細(xì)骨料、水泥、礦物摻和料和外加劑，待攪拌均勻后，加入所需用水量。砂漿攪拌均勻后投入粗骨料，并繼續(xù)攪拌至均勻。每階段的攪拌時間≥30s，總攪拌時間≥2min，也不宜>3min。冬季施工過程，先進(jìn)行熱工計算確定水和骨料需預(yù)熱的最高溫度，以保證混凝土入模溫度滿足規(guī)定要求。水加熱≤60℃，水泥、外加劑、粉煤灰、礦粉不可直接加熱（粉料罐用隔熱保溫材料包裹）。炎熱季節(jié)，控制粉料的入機(jī)溫度≤40℃（粉料罐用隔熱保溫材料包裹），砂、石料用棚遮陽，水用深井低溫水，澆注時間盡量避開高溫時段，以保證混凝土入模溫度滿足規(guī)定要求（5～30℃）。

2.2.3 混凝土澆注：混凝土澆注前及澆注過程，仔細(xì)檢查模板、支架、鋼筋、預(yù)埋件的加固情況及保護(hù)層墊塊的位置及數(shù)量，同時指定專人進(jìn)行重復(fù)性檢查。該工程采用混凝土輸送泵配合液壓式布料機(jī)連續(xù)澆注，一次成型，澆注時間<6h。振搗采用插入式振搗棒振搗?；炷撂涠瓤刂频?00±20mm。混凝土澆注采取縱向由迎風(fēng)端至另一端分段（縱向澆注順序與風(fēng)向保持一致）、水平分層、兩側(cè)腹板對稱、連續(xù)澆注的澆注順序，同一斷面混凝土澆筑順序采用先底板，再腹板底部中部與上部，后頂板。頂板進(jìn)行平行推進(jìn)進(jìn)行澆筑。每層混凝土的澆注高度≤30cm。

底板混凝土澆注：澆注前將迎風(fēng)端防風(fēng)門關(guān)閉，避免澆注過程中混凝土風(fēng)干，底板澆注完后將另一端防風(fēng)門關(guān)閉（兩端各設(shè)置一臺鼓風(fēng)機(jī)以保持空氣流通）。混凝土從腹板下料，用插入式振動棒振動引導(dǎo)至底板，以確保下料過程混凝土不離析及不污染箱梁內(nèi)模系統(tǒng)。針對3m的漸變段的斜坡，混凝土終凝前采取人工收坡，抹平壓光。采用插入式振動棒輔助振動，二次收漿，以確保底板混凝土內(nèi)實外光。腹板混凝土澆注采用大循環(huán)水平分層澆注法，分層厚度約30cm，具體采用從側(cè)腹板一端依次向前推進(jìn)的施工順序?；炷敛捎貌迦胧秸駝影粽駝印２迦胧秸駝悠髡駝舆^程，振動間距與振動時間必須控制到位，快插慢拔。腹板混凝土澆注過程，必須嚴(yán)格控制分層厚度，上下層混凝土間歇時間小于下層混凝土初凝時間。頂板的混凝土采取水平澆注，其中橫向分兩區(qū)，沿梁體縱向每澆注5.5m后立即吊裝防風(fēng)罩，頂板混凝土處以封閉狀態(tài)進(jìn)行施工，避免混凝土失水風(fēng)干。混凝土振搗采用振動梁振振動，插入式振動棒輔助振搗。預(yù)埋鋼筋的部位采用插入式振動器振搗。插入式振動器的移動間距≤作用半徑的1.5倍，并與側(cè)模保持5-100mm的距離。插入式振動器每次插入下層混凝土的深度5-10cm。振動梁專人指揮，專人操作，短振勤振，以混凝土不再沉落，不出現(xiàn)氣泡，表面泛漿為度，一次振動時間≤50s，導(dǎo)振區(qū)約20s，下料區(qū)約50s，重振區(qū)約40s，一般振區(qū)約30s。

2.2.4 混凝土養(yǎng)護(hù)：脫模前混凝土養(yǎng)護(hù)：冬季采取蒸汽養(yǎng)護(hù)，5-9月采取自然養(yǎng)護(hù)。自然養(yǎng)護(hù)注意事項：底板兩端覆蓋土工布灑水、中間段積水養(yǎng)護(hù)。頂板振搗完成后，及時對混凝土表面（板頂）進(jìn)行緊密覆蓋（采用土工布），盡量減少暴露時間，避免表面失水。暴露面保護(hù)層混凝土初凝前應(yīng)卷起覆蓋物，用抹子搓壓表面（壓光）≥2遍，使之平整后再次覆蓋，此時覆蓋物不要直接接觸混凝土表面，直至混凝土終凝為止，鋪設(shè)噴頭管道，定時供水，保持混凝土表面濕潤。脫模后梁體混凝土表面噴涂養(yǎng)護(hù)液養(yǎng)護(hù)。內(nèi)模脫模時迎風(fēng)端防風(fēng)門處以關(guān)閉狀態(tài)，內(nèi)模由另一端拆除，內(nèi)箱及時噴涂養(yǎng)護(hù)液，最后拆除迎風(fēng)端端模及防風(fēng)門。

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