中交隧道工程局有限公司北京分公司 北京朝阳区 100020
摘要:本文介绍了哈牡铁路混凝土生产及运输、钻孔桩浇筑及桩头防护、桥梁承台、隧道仰拱及衬砌冬季施工中采取的相关技术措施。
关键词: 客运专线 混凝土 冬季施工 技术措施
1.工程概况
哈尔滨至牡丹江铁路客运专线六标工程起讫里程DK208+400～DK245+225,线路区间位于黑龙江亚布力西站和横道河子东站之间，标段全长27.725km。工程所在地属中温带，湿润～亚湿润大陆性气候，夏季湿热短暂，冬季寒冷漫长，每年11月至笠年4月，为冬季施工时期，极端气温 -34.8度，最大土壤冻结深度190cm。但是工期紧，必须进行冬季施工。冬季施工的主要内容包括桥梁钻孔桩、承台，隧道喷混、仰拱及衬砌混凝土施工。高速铁路采用高性能混凝土，在严寒气温下，进行高速铁路冬季施工在施工工艺、施工组织及质量控制等方面难度很大，提高混凝土出盘温度、减少混凝土运输温度损失、改进混凝土浇筑工艺、保证混凝土入模温度、强化混凝土保温养护等措施是确保混凝土施工质量的关键。
2.混凝土生产及运输
2.1拌合站加温及保温
主机：主机全封闭，窗户采用双层玻璃，采用钢板夹保温板墙体；主机全封闭后安装暖器片1组，能够在最低气温时保证拌合环境温度在15度以上。大倾角皮带：沿大倾角钢架上布置暖气管道，并支起保护罩，保护罩包一层保温棉被，用采光板罩起皮带与平皮带的接合处，入口处用厚的门帘挡风，防止冷空气进入。储料仓：粗细集料料仓采用全封闭式大棚，大棚内暖气加热，保证集料施工用温度。水泥及外加剂：水泥储藏罐采用电热毯加防寒棉被包裹的方式，避免水泥的热量散失；外加剂仓内设有暖气，保证外加剂温度。拌和用水：采用蒸汽加热水，水的加热温度不高于70℃，热水管用保温材料保温，并顺大倾角皮带进入加水装置。
2.2混凝土拌合技术措施
2.2.1拌合前技术准备
混凝土拌合前需对水、粗细集料的温度进行测定，进行拌合热工计算，估算出混凝土拌合物出机温度。根据混凝土运输距离，推断出运输温度损失，根据灌筑环境及浇筑时间，估算灌筑温度损失，以保证入模温度均保持在10度以上。
T ﹥T1+T2+10
T-混凝土出盘温度；T1-运输温度损失；T2-浇筑时温度损失。T1、T2可在估算的基础上，进行现场试验获得。在施工过程中，在环境最低温度在-10oC以上时，通过加热水（最高温度70度），就能满足冬季施工要求。水加热不能满足相关要求时，需要对集料进行加热处理。
2.2.2拌合及检测
严格按试验室选配的施工配合比拌和混凝土，检测拌合站环境温度，保证拌合站内温度不低于15℃，增加搅拌时间，加强集料含水率检测，及时调整施工配合比。
2.3 混凝土的运输
（1）混凝土运输罐车需要用保温套包裹来保温，防止混凝土温度下降过快。
（2）第一车装料前要用热水冲洗罐车内部，提高罐车温度。
（3）施工道路安排专人检查及指挥交通，提前将便道积雪清除，保证道路畅通。
（4）现场测量入模温度，当达不到要求时不允许浇筑。
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3.钻孔灌注桩施工
3.1混凝土浇筑
对浇筑的孔位进行维护,并在内部生火炉升温,保证漏斗及外漏导管环境温度大于10度,要设置保温漏斗盖,当灌筑间断时及时覆盖。拆卸下来的导管及时用加热水冲洗干净并及时擦干导管内的水迹。导管安装前需清理干净。安装导管时将导管接口及橡胶密封圈处混凝土及泥浆清除干净，保证导管密封牢固，放料斗清除干净后方可进行混凝土灌注作业。放料前需将罐车高速搅拌60秒，使罐内混凝土充分搅拌均匀后开始放料。灌注一气呵成，减少混凝土在孔内的停留时间。根据运距和浇筑时间计算需要罐车数量，减少罐车到现场等待时间。
3.2桩头防冻
项目地点冬季最大冻深达到190cm，因此桩基础桩头部分的防冻工作尤显重要，如果第二年浇筑承台，需要对桩基础采取的防冻措施：
当桩头距原地面不足250cm时，在混凝土灌注结束后，立即将孔桩桩头以上距原地面部分孔桩内泥浆清理干静，回填土。采用挖掘机清理墩位处地表，覆盖50cm厚稻草后回填地面原状土，高出原地面80cm，顶面采用挖掘机拍实，四周预留排水沟，防止雪水渗入孔桩内对桩头造成冻害。当桩头距原地面深度在250cm以上时，桩身混凝土浇筑完成后，清除桩顶泥浆，墩位处覆土50cm,四周预留排水沟。
4.承台混凝土浇筑
在哈牡铁路施工中，对部分控制主线工期的桥梁承台进行了冬季施工，施工时间主要在11月15日～12月15日，环境温度在-20℃～-10℃，主要采取了以下技术措施：
冬季承台混凝土的浇筑采用暖棚保温法，在暖棚内安装煤油炉保证承台混凝土浇筑过程中的温度大于10℃。
承台钢筋在暖棚内绑扎，在棚内设置了温度记录仪，对环境温度进行了跟踪测
承台混凝土一次浇筑完成，按两次分层，连续浇筑，按浇筑顺序在暖棚顶部设置浇筑孔。
承台用的混凝土浇筑方式为地泵泵送。在基坑侧设置了暖棚，泵管进入基坑暖棚长度约3～5m,用防寒泡沫包裹。
混凝土终凝之后，用土工布覆盖，上部用塑料薄模覆盖保水，上压草帘子保温
（6）每次浇筑需做同条件试件3组，强度达到抗冻强度后，拆除暖棚。
5.隧道仰拱及衬砌施工
哈牡铁路红旗沟隧道式全线控制工程，进出口洞口段施工正值冬季，为了快速施工，保证工程质量，主要采取以下技术措施：
(1)洞口保温棚设置
在暗挖隧道洞口设置长40m的保温棚，棚架利用I20工字钢作为棚架主钢架，工字钢基础浇筑在混凝土里，棚架外侧铺设一层彩钢板，再用篷布包裹起来。棚架共设两道保温门帘，在棚架进口设一道、暗洞进口设一道。暗洞门帘顶部到隧道顶部预留轴线长度不小于50cm的排气口，以便及时排除洞内污浊空气。
（2）棚内及洞内加温
在洞口段设4个暖风炉，进洞后设置8个暖风炉，隧道从洞口段开始每5m设置了温度计，随时监控洞内温度，确保洞内温度达到5℃以上。如果温度达不到要求，增加暖风炉数量。保温棚保温及洞内取暖安排专人二十四小时值班班，保证棚内及洞内温度，最低温度控制在5℃。
（3）仰拱及填充浇筑后覆盖塑料膜，之后覆盖棉被（电热毯）养护，强度达到设计强度的40%后拆模，拆模后继续覆盖棉被养护，覆盖养护时间不得少于14d。
（4）第一板二衬施工时，地泵车停在保温棚架内，混凝土由泵管送进台车模板内，第二道门帘关闭，确保洞内混凝土浇筑的温度。第一板二衬带模养护。养护时间不少于21天。
6.结语
哈牡客运专线在2015年11月至2016年4月，对影响工期的控制工程进行了混凝土冬季施工，主要包括钻孔桩、承台及隧道衬砌工程，施工中严格按规范要求，采取了合理的技术措施，严格控制混凝土拌合质量及入模温度，加强了混凝土浇筑环境的控制及后期养护措施，有效地保证了混凝土浇筑质量，为保证施工进度争取了主动，取得了预期效果。
参考文献：
[1]《铁路建设项目工程试验室管理标准》（Q/TCR9204-2015）
[2]《铁路混凝土拌合站机械配置技术规程》（Q/CR9223-2015）
[3]《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设[2010]241号
论文作者:张野征
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/27
标签：混凝土论文; 温度论文; 冬季论文; 桩头论文; 棚架论文; 导管论文; 罐车论文; 《防护工程》2018年第33期论文;