林廣
(中鐵十六局集團路橋工程有限公司,北京 100024)
東北自古以來都被認為是苦寒之地,冬季更是漫長難熬。寒冷異常的高難度施工條件下,對施工方和施工技術帶來巨大的考驗,但也是可以通過一系列技術手段克服。
近些年是我國鐵路高速發展的階段。在工期壓力下,為了趕進度,趕工期,多數工程都無法在長達5個月的漫長冬季停止施工,至少在混凝土工程的冬季施工不能停,工期不能停幾乎是高速鐵路建設的一個常態。而高速鐵路在建設上對路基沉降的高標準、嚴要求,更是明確表示路基需要經歷半年以上的預壓期,并且還要為橋梁提供運輸的通道,在此情況下,路基施工必須要超前,因此一部分的路基施工就躲不開冬季了。
根據相關施工技術要求的規定,東北的冬季完全符合低溫下客運專線鐵路路基施工的規則。以往北方鐵路的冬季施工經驗,在東北的嚴寒條件下,變得仿似不一定管用了,因為目前東北還尚未有像京滬鐵路般規模較大的鐵路路基在冬天施工的相關記錄。故此,在做到充分論證和廣泛調研的基礎之上,結合已有的低溫施工經驗及東北地區的實際氣溫氣候,提出如下的東北地區路基冬季的施工技術措施和要求。
1)在填筑過程中,填筑的工作面一定要沒有受凍。要隨時挖,隨時運走,隨時填上,隨時壓實;已經鋪完的土層在沒有壓實之前,不要讓施工中斷;應該保證土料的凍結時間大于以上施工步驟的周轉時間。2)填料切記不要使用凍土,也不要摻雜有凍土。最好選用滲水土作為填料,其級配良好的特性非常適宜冬季施工。如果不得已選擇了非滲水土,則要求其含水率要絕對低于塑限。3)東北地區冬天進行施工時,路基地基基底的完成,是在凍結之前,也要確保填筑之前未受凍。
1)原材料選擇要科學。在東北地區冬季的施工中,填筑路基的填料,最好是選擇粗顆粒土料。在施工展開前,要進行一系列試驗,包括對填筑料的含水率檢測,顆粒的篩分,土壤塑限及標準擊實等,以此確定填料最優良的技術指標。在此有個經驗:取土時先剝去凍土層,取用其下面未凍結的土料。2)填料的運輸要做好保溫。土料的運輸車要加裝車體四周保溫層及底部的保溫層。待土料裝進車后,土料表面要用棉篷布覆蓋,進一步確保運輸過程中土料的保溫。3)填筑施工。填筑施工應該選在溫度相對較高的白天。在此建議將區段劃分為30米至50米之間,區段的減少意味著可以在一個工作日內完成填土料、碾壓和檢測等過程。為節省施工時間,實現施工面的接合度,在確保路堤填筑合格后,應該不間斷進行下一層的施工操作。如連續施工不能實現,要將干燥的細粒土以適當厚度覆蓋到表面,這是對填筑的成品的保溫舉措,當施工繼續進行時,就可以迅速的清除掉覆蓋在表面的細粒土,然后檢查填筑層受凍情況。如沒有凍結,則填筑可繼續進行;如發現已經出現凍結情況,則要將凍層清除干凈后再進行施工。4)對填筑檢測的注意事項。路堤在完成填筑后,一定要在檢測部位確定沒有受凍,確定未改變該部位物質性狀的情況下進行檢測,這樣才能得到真實有效的數據。5)填筑時遇到降雪的處理辦法。在填筑過程中,要準確掌握天氣的變化。如遇有降雪天氣,就要迅速的組織施工人員,將已填筑完的路面攤平壓實,再達到攤平的要求后再進行覆蓋。雪停之后,將積雪與覆蓋層清除再繼續施工。如果降雪突然,就要立即停工,用苫布覆蓋施工面,待雪后再清理,然后施工。
1)混凝土的拌合出盤溫度。要確保將混凝土運送到施工現場進行澆筑之時,混凝土入模溫度高于或等于5℃。2)拌合站一定要進行封閉式保溫,在條件不佳或是氣溫特低時,可以用暖氣、電爐和火爐等進行加熱,同時要確保棚內的溫度高于或等于10℃。3)砂石料一定要放在保溫棚之內,并配有一定的蓄熱方式對其加熱。加熱器具可選用暖氣、地熱和電爐等。4)水加熱的溫度不要太高,最高限是80℃。加熱的方式建議選擇蒸汽加熱、鍋爐加熱等,粉煤灰與水泥罐都要進行外部保溫,減少熱量散失。5)要盡量縮短運輸的時間和距離,降低混凝土熱量在運輸過程中的損失。建議運輸車輛使用棉布包裹進行保溫。6)不要因為氣溫低而添加抗凍劑。添加抗凍劑將降低橋梁的相關技術指標,達不到對強度的高要求。
如拌合和運輸一直在適宜溫度范圍內,則橋梁樁基施工可以貫穿整個冬季。要注意在合理范圍內增加鉆孔平臺標高,即使最寒冷時,灌注的樁體砼7d也能在凍土層之下。鉆孔時,為維持泥漿池和循環系統的正常運轉,應采用保溫及蓄熱措施,灌注時要將保溫或加熱,作用到漏斗的部位。承臺施工應該搭建保溫棚,采用綜合蓄熱的養護法。
掛籃施工(懸灌連續梁施工)也要進行封閉加熱,在此首推蒸汽加熱的方式。由于掛籃施工使用了保溫措施,不可避免的增大了風阻面積,所以一定要對掛籃采用抗風檢算。
冬季施工的投入和都質量控制的難度都遠超夏季,如果冬季施工是沒有辦法中的辦法,那需要注意以下幾點:①關于路基施工。路基在冬季的施工范圍不宜過大,可以應用在一些需要局部控制工期的工程中;對于成本太高,冬季施工切記不要選取質量難以保證的缺乏滲水料的地區;提前選取確定理想的取土場,如果有必要,需要儲備土料,并做好相關數據和性能的測試檢驗;要控制在零下20度以內的日平均氣溫下進行,這是為了確保填筑保溫工藝和運輸都能正常進行;要做好施工前的試驗,要選取施工最不利的地段作為試驗地段,嚴格按照參數和質保措施進行;對冬季施工存在的各種可能性和難度,做好前期調查研究、籌劃準備、進行科學規劃,確保資源能夠有效配置,發揮合力。②關于橋梁的施工。對于橋梁的施工,如果確是需要冬季進行施工,那一定要先做好施工的方案,儲備砂石料,改造現場的拌合站,安裝水和砂石料的加熱設備。要盡量減少15米以上的支架現澆梁的施工,畢竟東北冬季施工受到風的影響與保溫難度大的困擾。