公路箱梁冬季施工方案的案例及其分析

(中鐵二十三局集團第四工程有限公司 四川 成都 61000）

公路箱梁冬季施工方案的案例及其分析

艾 奇

(中鐵二十三局集團第四工程有限公司 四川 成都 61000）

為了解決在現實施工中，梁場進行冬季施工，往往由于對混凝土的保溫措施做得不到位，導致混凝土強度上升太慢，從而使梁體因為強度不夠，不能按時張拉，嚴重制約了梁場的正常生產的問題，同時因投入了大量冬季施工設備，導致施工成本增加，但工效降低。本篇論文對湖北江南高速公路1標段2號梁場進行冬季施工的各項準備、冬季施工方案及措施進行了分析論述，為以后梁場冬季施工提供了施工經驗。

箱梁；橋梁；冬季；施工；保溫

箱型橋梁因為抗震性能好等優勢[1]，應用得越來越廣泛[2]。冬季施工對混凝土性能有著相當程度的影響[3]，在冬季施工混凝土橋梁有一定的困難，容易產生混凝土凍脹、開裂等嚴重病害[4，5]。因此，搞好冬季施工橋梁意義重大[6]。冬季施工的混凝土保溫、大體積混凝土施工等問題值得研究[7]。

本文結合橋梁冬季施工的具體的工程案例，研究箱梁冬季施工和保溫養護等方面的內容，并加以總結和分析。

1 案例概況

本文的具體工程案例在湖北江南高速公路1標段2號預制梁場，負責K15+852～K28+358段預制預應力混凝土梁3099片，梁型主要為30m、40m跨徑的小箱梁，設計生產能力8片/天。其中制存梁區的占地約66畝，拌合站的占地約16.4畝，鋼筋場的占地約10畝；根據施工的情況，本梁場設置91個制梁臺位，14個30m、40m梁共用臺位，77個30m梁臺座。其中A區6#臺位設置三個鋼筋綁扎平臺、B區6#臺位設置一個鋼筋的綁扎平臺，B區5#臺位設置兩個鋼筋的綁扎平臺。設置存梁臺位為混合臺位，采用雙層存梁的方式，最大的存梁能力126片；梁場配備2臺HZS180的攪拌站，供梁場及管段內土建施工混凝土，采用龍門吊吊斗為預制梁澆注混凝土。

2 冬季施工工藝

冬季施工的橋梁工程，應該事先就做好冬季施工的組織計劃以及準備的工作，提前對各設施、材料做好防雪、防凍的措施。在混凝土抗壓強度達到設計強度40%以及5Mpa之前，要確保其不會受凍。要制定防火、防凍等方面的安全措施。一定要注意做好氣溫的觀測工作，及時收集當地的氣象資料。

根據研究和現場工程的經驗總結，本案例在施工工藝等方面獲得了較多成果，主要闡述一下幾個方面的工藝。

1.混凝土的攪拌

混凝土采用商品混凝土，混凝土中需要摻加防凍劑。砂石料上制作大棚遮蓋，混凝土拌合物入模溫度不低于5℃。

2.混凝土的運輸

混凝土運輸采用攪拌車運送，將攪拌車的罐身加以保溫防護罩以對和混凝土保溫。

3.混凝土的澆筑

澆筑時間選在中午。施工選擇水平分層、斜向分層、左右對稱的連續澆筑的方式。

值得注意的是，冬季混凝土施工必須要加強在模板的的縫的嵌塞工作[8]。

必須要說明的是，混凝土在冬季的流動性下，振搗工作務必要做好，確保混凝土密實，充滿邊角位置[8]。

4.混凝土養生

混凝土養生采用電加熱法配合篷布蓄熱養護，混凝土澆筑完畢，立即在梁片的四周鋪蓋篷布。混凝土澆筑完畢進行表面拉毛后，及時覆蓋土工布，通過加熱管和加濕器蒸汽對梁體進行升溫保溫，每片梁兩側分別設置供熱管道。具體細節詳見下文闡述。

5.張拉壓漿

1）張拉

混凝土強度達到85%時，進行預應力筋的穿束和張拉。

2）壓漿和封端

壓漿采用活塞式壓漿泵。壓漿后可進行伸縮端封端混凝土澆筑。

3）溫度測試

用溫度計記錄觀測暖棚內各觀測點。養護測溫要準備6人負責混凝土的養護溫度測量，保證混凝土溫度可以正常養護，并做好記錄，如果發現情況必須及時上報。

3 保溫和養生措施

根據研究和現場的工程經驗的總結，梁場為了保證混凝土質量，決定采用電加熱法及相應的加濕器產生蒸汽進行保暖。具體做法如下：

梁體混凝土澆筑完畢上部擺設鋼筋支撐架覆蓋土工布和篷布,在梁體兩側設置電加熱管和蒸汽發生器加熱保濕養護，每片梁都要準備一套加熱加濕器，100套篷布（6m 8m）。

應注意下列的問題：

1）應根據環境條件選擇加熱方法，能確保結構物不受凍害。

2）應采取措施加速混凝土硬化，同時降低混凝土凍結溫度。

3）應采用較小的水灰比的混凝土。

4）應特別加強對容易冷卻的部位的保溫工作。

5）不向混凝土和覆蓋物上灑水。

蒸汽養生混凝土梁的情況如圖1所示。

圖1 蒸汽養生混凝土梁圖

我國地域比較遼闊、氣候地形多樣，不同的地區受到冬季天氣影響的程度不同[9]，加之我國各地經濟和技術水平不同，冬季施工混凝土保溫保濕的方法不盡相同。因此，除了上面所闡述的專業的蒸汽養生設備，也可以在混凝土澆注后，一方面先用毛毯、彩條布包裹，實現蓄熱保溫目標，另一方面用鐵鍋直接放在火爐上面燒水，在暖棚內做蒸汽養生[8]。以文獻[9]的案例為例，該工程位于貴陽，搭設了臨時性的暖棚，雖然占地比較大，但是保溫效果良好：當白天氣溫是-5~5℃時，暖棚內溫度是8~16℃；夜間外界氣溫是-7~2℃ 時 ，暖棚內溫度是 5~9℃[9]，這對混凝土養護工作十分有利。如果選擇使用暖棚養生再配合蒸汽養生的方法，可以保證暖棚內保持高溫和高濕，這使得混凝土強度增長的比較快，可以縮短養護時間。值得注意的是，要盡量確保暖棚的封閉。

需要強調是，暖棚內加強防火、防凍的工作，準備好消防的設備。采用采用上文所述的暖爐時，暖棚要保證通風，防止CO造成人員的中毒。

4 冬季施工需要增加的機械、設備、物資冬季施工需增加的機械、設備如表1所示。

表1 物資和設備

冬季施工需增加的物資如表2所示。

表2 冬季施工需增加的材料

5 結論

本論文對湖北江南高速公路1標段2號梁場冬季施工的各項準備、冬季施工方案及不同的保溫保濕的措施、以及冬季施工需要增加的機械、設備、物資等方面的內容進行了分析和論述，為其他梁場的冬季施工提供了寶貴的施工經驗。該施工方案對同類箱梁冬季施工有一定借鑒作用。

[1]Takeaki Koshikawa. Moment and energy dissipation capacities of post-tensioned precast concrete connections employing a friction device[J].Engineering Structures.2017,138(3)：170-180.

[2]Chen Shiming, Wang Xindi, Jia Yuanlin. A comparative study of continuous steel concrete composite beams prestressed with external tendons: Experimental investigation [J]. Journal of Constructional Steel Research.2009,65(4)：1480-1489.

[3]張萬里.東北地區高速公路橋梁混凝土冬季施工技術應用的研究[J].北方交通, 2011(4): 70-72.

[4]藺爭艷.橋梁懸臂現澆混凝土冬季施工保溫措施[J].山西建筑,2015,41(15): 173-174.

[5]張賀.簡析冬季道路橋梁施工中混凝土澆筑方法的改良[J].四川建材, 2012,38(6): 223-224，226.

[6]張東.混凝土橋梁冬季施工方案及防裂措施[J].山西建筑,2014,40(1): 137，169.

[7]姜濤.高海拔橋梁梁板預制冬季施工技術探討[J].四川水泥,2017,(1):27.

[8]梁福雯.橋梁工程中混凝土冬季施工技術[J].公路交通科技（應用技術版）, 2012,(1):151-153.

[9]邵艷.橋梁冬季施工的研究與探討[J].交通標準化, 2012,(21):98-101.

TU445.4

A

1007-6344（2017）06-0026-02

艾奇（1985—），男，四川簡陽人，工程師，研究方向：橋梁工程施工。