王紅華
結合青島新機場高速公路(一期工程先期實施段) 工程第一合同段現澆箱梁冬季施工實例,簡要介紹現澆箱梁冬季施工控制目標與準備內容,提出施工質量控制要點,希望可以為類似工程項目提供借鑒與參考。
由于我國道路交通體系的不斷完善,高速公路項目建設規模逐漸擴大,在高速公路現澆箱梁冬季施工過程中,通過加強質量控制力度,能夠顯著降低工程造價,提升工程施工效率。基于此,本文重點探討現澆箱梁冬季施工控制要點。
青島新機場高速公路(一期工程先期實施段)工程第一合同段全長12.4km,其中主要包括北樞紐、膠萊復合互通一座(包含9座連續箱梁匝道橋)、3座高架橋(總長約8.807km)。工程施工跨越2個冬季,上部現澆混凝土16萬m3左右。
第一,在冬季施工過程中,混凝土入模之后,沒有達到設計強度的40%之前,嚴禁受凍。
第二,現澆箱梁混凝土入模過程中,模板溫度不宜低于5攝氏度。
第三,孔道壓漿期間,壓漿結束后的48h之內,混凝土溫度不宜低于5攝氏度。
第四,鋼筋張拉溫度不能低于零下15℃。
第一,施工單位要提前進行氣象資料收集,因為冬季外部環境對現澆箱梁施工進度影響特別大,所以,在冬期施工環節,施工單位要根據外界的具體天氣狀況,妥善安排施工,提升現澆箱梁冬季施工效率,確保工程質量符合規定要求。
第二,加強場地清理。將施工場地的積水徹底清除,并采取良好的排水方案,避免冬期施工場地發生冰凍現象。針對施工場地內部的上水管和消火栓井,加強保溫。
第三,在現澆箱梁冬季施工之前,提前建設好鍋爐房,同時,地下各項管道埋設深度要超出凍結深度,針對場地內部的各類架空管道,進行有效保溫。
第四,合理控制混合料攪拌站溫度,針對攪拌站內部的粗細骨料,要進行全面覆蓋,保持骨料表面干燥整潔,避免出現冰凍現象。在拌合機部位,需要設置防風棚,防風棚內部安裝熱水罐,以及外加劑存儲裝置,確保混凝土攪拌質量符合施工要求。攪拌機清洗完畢后,施工人員要立即清除積水,保證污水管道穩定運行,避免出現結冰現象。
第五,加強實驗室保障力度。針對混凝土材料的各項物理性能,進行準確測定,并合理控制混凝土配合比,在現澆箱梁養護期間,加強溫度控制。
由于冬季溫度比較低,混凝土拌合站所使用的粗細骨料溫度偏低,無法完全滿足混合料拌合要求。所以,為了進一步提高混凝土拌合施工質量,在混合料拌合之前,施工人員需要采用蒸汽措施,對各項粗細骨料進行預熱處理,預熱地點與拌合站距離不宜過大,通常來說,在混合料拌合前一小時,可以進行預熱處理。預熱完畢后,測量骨料溫度,確保其溫度滿足混合料拌合施工要求。在冬季施工過程中,如果拌合站內部溫度較低,會影響材料拌合質量,拌合站內部溫度不宜低于10攝氏度,不宜高于15攝氏度。
另外,各項材料在進入拌合站之前,施工人員還要嚴格控制施工用水溫度,水溫不宜低于40攝氏度,不宜高于60攝氏度。混凝土拌合期間,各項原材料的添加順序為:砂-石-水-水泥。為了避免出現假凝現象,還要適當延長混合料的拌合時間。混凝土拌合完畢后,施工人員要快速檢測材料溫度,材料溫度不宜低于10攝氏度,不宜超過30攝氏度。
由于高速公路現澆箱梁內部的鋼筋數量較多,密度比較大,所以,施工人員要對混凝土材料的流動性進行嚴格管控,確保材料質量符合現澆箱梁施工要求。在冬季施工過程中,混合料采取熱拌工藝,拌合結束后,要快速運輸,避免材料出現冰凍現象。運輸期間,混凝土罐車需要采取保溫措施,可以采用防水棉被進行包裹。
外界施工溫度,對混凝土水化反應影響較大,同時也會影響混凝土的施工強度,冬季施工過程中,施工單位要采取科學的保溫措施,保證現澆箱梁混凝土的澆筑溫度不低于5℃,針對厚度比較小的現澆箱梁部位,因為體積比較小,冷卻速度較快,受外部環境影響特別大,所以,混凝土澆筑振搗密實后,要及時進行養護,并準確測量混凝土表面以下5cm部位溫度,不宜低于10℃。
在混凝土澆筑施工之前,施工人員要對模板內部的雜物進行清理,可以使用熱水進行全面的清洗,加強預熱,在高速公路現澆箱梁混凝土施工期間,采取連續澆筑模式,防止出現中斷現象。在混凝土澆筑環節,要采取機械振搗方法,對于模板轉角部位,要嚴格控制澆筑質量。此外,針對工作面接頭部位的混凝土澆筑施工,施工人員要根據外界溫度情況,合理控制澆筑速度,如果外界溫度比較低,已經澆筑完畢的混凝土表面,會出現薄冰現象,影響新舊混凝土連接強度。所以,為了防止新舊混凝土層在連接部位出現強度不達標現象,避免新澆筑的混凝土出現干裂,在冬季施工環節,針對已澆筑完畢的混凝土結構,需要采取蒸汽排管法,實施預熱升溫處理,保證混凝土連接強度符合規定要求,同時,預熱升溫的加熱深度不宜小于30cm,預熱長度不宜小于1m。為了更好的提升現澆箱梁結構整體性,施工人員還要嚴格控制支架質量,并對模板表面進行徹底清理。
現澆箱梁混凝土澆筑完畢后,針對不同部位進行養護。
頂板采用多層保溫材料覆蓋的方式(1層塑料薄膜+1層棉被+1層防雨篷布)進行蓄熱保溫;頂板的收面盡可能在白天進行,完成一段后,及時收面,并立即覆蓋,有效降低施工過程中頂板混凝土溫度衰減速度,覆蓋保溫要做到快速、嚴密。
現澆箱梁底板、邊腹板、翼緣板底部采用封閉、加熱保溫的方法。使用塑料布或者篷布對架體上部進行包裹封閉,在架體內中上層位置搭設工作平臺,平臺上放置煤爐加熱保溫,煤爐數量視架體內溫度情況而定,一般情況下,每跨設置6個。由于現澆箱梁翼緣板位置方量小、厚度薄,自身水化熱較小,在溫度≤-5℃時,翼緣板頂面增加電熱帶,電熱帶設置在塑料薄膜層之上、棉被層之下,縱向設置2道,增加翼緣板的保溫效果。
在養護的過程中,結構表面要保持濕潤狀態,養護溫度不宜低于10攝氏度,不宜高于30攝氏度。
現澆箱梁混凝土強度符合設計要求后,施工人員可以結合設計要求進行預應力筋張拉施工,張拉結束后,及時進行孔道壓漿。孔道壓漿的強度符合設計值后,方可將養護裝置有序拆除,適當降低養護溫度,但是,混凝土養護溫度不能突然下降,降低速率不宜超過10℃/h。
為了更好的了解混凝土養護溫度變化情況,施工人員還要在現澆梁體底部、中部與頂部,分別設置溫度監測點,監測人員要定期進行測溫,一旦發現混凝土結構溫度不符合和設計要求,及時采取保溫措施,提升現澆箱梁混凝土結構養護質量。
為了進一步提升高速公路現澆箱梁施工質量,施工管理人員要嚴格控制鋼筋質量,在冬季焊接過程中,特別注意以下幾點:
第一,選擇專業技能較高的焊接作業人員進行施工,做到持證上崗。
第二,采取科學的勞動保護措施,防止鋼筋焊接過程中出現觸電與燒傷現象。
第三,若需要進行大面積的鋼筋焊接,在實際焊接之前,焊接人員要結合高速公路現澆箱梁施工特點,進行有效的試焊,焊接質量達標之后,加強外觀檢查,針對不合格部位,進行科學處理。
第四,冬季焊接過程當中,焊接人員結合外界溫度,科學調整各項焊接參數,有效提升鋼筋焊接質量。
第五,如果施工場地風力較大,超過4級,需要在焊接位置設置圍擋,避免鋼筋焊接后觸碰冰雪發生裂紋與冷脆現象。
第六,在此現澆箱梁中,因為鋼筋的直徑較大,在一定程度上增加了焊接的難度,施工人員根據鋼筋直徑,科學選取焊接工藝。如果鋼筋直徑超過22mm,可以采取電渣壓力焊,若鋼筋直徑小于22mm,則可以采取電弧焊接工藝。因為冬季施工,因焊接質量受外界溫度影響特別大,焊接人員還需要采取多層施焊工藝,防止焊接接頭冷卻速度過快,提升鋼筋焊接效果。
第七,加強檢驗。鋼筋焊接接頭部位嚴禁出現橫向裂紋,鋼筋表面嚴禁出現燒傷現象,如果發現鋼筋接頭不滿足設計要求,檢驗人員要對接頭進行100%檢驗。
綜上所述,通過對某高速公路現澆箱梁冬季施工質量控制要點進行有效分析,例如混凝土拌合控制要點、澆筑施工控制要點、養護控制要點、鋼筋質量控制要點等等,可以有效提升現澆箱梁冬季施工質量。在此高速公路現澆箱梁冬季施工期間,通過采取上述措施,經過檢驗機構檢測后,現澆箱梁施工質量符合規定標準要求,故可以為類似項目提供借鑒。