摘要:冬季施工,铁路桥梁承台墩身的承载能力会因低温的影响而降低,且会干扰施工质量。在铁路桥梁工程中,混凝土的施工技术和方案成为保证冬季施工质量和安全的关键因素。
关键词:铁路桥梁;承台墩身;冬季混凝土;施工技术;
前言:在铁路桥梁承台墩身建设过程中,混凝土的施工技术有着举足轻重的作用。混凝土的施工受温度影响较大,所以冬季施工技术的稳定成为行业内部一直研究的热点问题。在铁路桥梁承台墩身工程中保证其承载力和安全性,加深对混凝土施工技术的分析研究,势在必行。
1铁路桥梁承台墩身冬季施工前的准备
若昼夜温差在5℃以上持续三天以上,对施工影响巨大,需要提前做好准备工作。
1.1施工单位需购买温度计等专业冬季测量设备,同时安排专业的气象收集人员,对施工周边气象变化做出准确的记录,以便合理选定水泥的种类和制定施工方案。
1.2提前做好铁路桥梁承台墩身保温工作,例如保温模板、加温设备以及防寒物资等提前准备,保证施工进度。
1.3对铁路桥梁承台墩身冬季物料进行防寒、防冻、防潮、防火处理,采用永保温膜和隔潮膜来保护物资,配备一些灭火设备和断电设备,以便能够解决突发事故。
1.4做好防滑工作,在周边施工环境中洒些防冻防滑材料。
2.冬期混凝土施工技术要点
2.1 混凝土工程
2.1.1 混凝土拌制
(1)原材料的保温及加热
a、在拌合站安装锅炉, 利用锅炉加热水箱中的水,保证拌合水温度达到热工计算数据的要求;做好拌合设备中各类管道的保温措施,防止管道被冻坏。
b、材料进场保证骨料级配良好,质地坚硬。混凝土工厂有半封闭式储料仓以保持骨料的清洁,骨料使用前不得含有冻块和冰雪,不宜含有较多的水份。经过清洗的骨料提前运进储料仓内存放,及时测量骨料的含水率是否符合要求。
(2)拌合用水采用加热后的水。严格控制混凝土水胶比,掺入减水剂、引气剂等外加剂。投料顺序为骨料、水、搅拌、再加水泥及外加剂搅拌,搅拌时间不少于120s,且不大于150s。混凝土拌合物的出机温度控制在7.5℃以上,入模温度5℃以上,并严格控制混凝土的坍落度。
(3)混凝土在正式拌制前先根据实际情况,通过各项材料的温度进行热工计算,并进行试拌,检测出机温度,如达不到7.5℃及以上,应及时采取进一步措施,提高拌合用水水温或适当延长拌合时间,确保拌合物的出机温度能够满足要求。
(4)定时进行混凝土出机温度、拌合水温及骨料温度的检测监控,并作好记录以便及时调整。
2.1.2 混凝土运输
冬季混凝土容易受到低温冷冻的影响,故而在运输的过程中需要缩短运输时间,增加运输工具的保温功能,采用加热养护,要尽可能地避免混凝土早期受到冻伤。
2.1.3 混凝土浇筑及养护
(1)混凝土浇注前,先清除混凝土浇筑范围内的冰雪、污垢、冻块,搭设暖棚在棚内加热升温,当模板、钢筋等混凝土的接触面温度大于5℃时方可浇注混凝土。
a、承台加大承台基坑底面面积,待承台钢筋、模板施工完毕后,沿承台模板四周采用钢管脚手架、帆布和棉被搭设保温暖棚,保温棚要高出墩身预埋钢筋。暖棚顶面预留孔洞,以便混凝土浇注,在暖棚侧面留一门洞,并设棉被卷帘以便施工人员出入。棚内设矸石电热炉2个、暖风机2台,必要时设置若干煤炉,但必须防止二氧化碳中毒。
b、墩身采用钢管脚手架、型钢、帆布和棉被在墩身模板四周搭设保温暖棚,保温棚高出墩顶2.0米。暖棚顶面预留孔洞,以便混凝土浇注,在墩顶暖棚侧面留一门洞,并设棉被卷帘以便施工人员出入。棚内,在承台顶沿墩身四周设置2个矸石电热炉,在墩身模板内设置暖风机2台,必要时设置若干煤炉,但必须防止二氧化碳中毒。
①暖棚内的空间满足施工操作要求即可,具有抵抗风雪荷载的强度和稳定性,并提高热效率。顶面做成排水坡面,及时排除积水积雪。
②根据施工需要,在暖棚的适当位置开设窗口和门洞,以便于混凝土浇注和施工人员进出。
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③每个作业队在施工过程中必须派专人监察暖棚,防止产生漏风等现象。(2)混凝土入模温度不得小于5℃,浇注混凝土的过程中要采取加温的措施,保证棚内温度不低于5℃。
(2)承台、墩身混凝土浇注完毕,表面收浆后覆盖一层塑料薄膜、棉被进行保湿保温。
(3)在混凝土浇注完成后,继续采取加温措施,确保棚内温度始终大于5℃,采用喷雾器对承台顶面、暖棚内侧面、模板等部位洒温水,以保持适宜的养护温度,并保证承台施工棚内温度,控制棚内温度与混凝土表面温度之差、混凝土表面与混凝土芯部温度之差小于20℃(墩身温度之差小于15℃)。(5)在混凝土浇注的同时,必须在现场制作同条件养生的试块,同条件养护试件制作4组,2组用于判断拆模时间,另2组判断同条件养护强度,加热养护期间,试件放置在暖棚内远离热源的地方。
2.1.4 暖棚及模板拆除
(1)混凝土的拆模时间除需考虑拆模时的混凝土强度外,还应考虑拆模时混凝土的温度(由水泥水化热引起)不能过高,以免混凝土接触空气时降温过快而开裂,更不能在此时浇注凉水养护。混凝土内部开始降温以前以及混凝土内部温度最高时不得拆模。
(2)混凝土拆除保温棚和拆模时间必须严格控制,以防混凝土未满足抗冻要求前受冻。当同条件养护的混凝土试块强度达到拆模强度后,且当混凝土冷却到与当时的气温相差不大于15℃时,才允许拆除帆布及模板,并保证混凝土施工完到拆模时间最少不得低于72小时,拆除模板后的混凝土表面应用内衬塑料薄膜的棉被加以覆盖、包裹,起到保温保湿的作用,连续养护14天。拆模宜按立模顺序逆向进行,不得损伤混凝土,并减少模板破损。当模板与混凝土脱离后,方可拆卸、吊运模板。
2.1.5 温度监控
(1)定期检测水、外加剂及骨料加入搅拌机时的温度,以及混凝土搅拌、浇筑时的环境温度,每一工作班至少检测4次。
(2)混凝土养护温度的检测次数,应符合下列规定:①当采用蓄热法养护时,在养护期间至少每6h 检测1 次。②当采用蒸汽或电热法养护时,在升、降温期间每1h 检测1次,在恒温期间每2h 检测1 次。③室外气温及施工环境温度应每昼夜定时、定点观测4次。在值班时如果发现温度明显变化较大时必须增加测试的次数,并及时增加升温设备;及时将测试资料报至项目部技术负责人和安质部门,拆模时间必须由分项目部总工程师决定。
2.2 钢筋及预应力工程
(1)钢筋和型钢存放在室内或严密覆盖,选择韧性较好的焊条,焊条存放于保温箱内。
(2)钢筋和型钢加工在棚内进行。
(3)正式焊接前,先进行试焊,经检验合格后,再按照试焊时采用的焊接参数进行成批焊接。焊接后的钢筋垫高放置,使焊缝和热影响区缓慢冷却,未冷却的接头避免与冰雪和冻土直接接触。
(4)钢筋的焊接应在钢筋棚内或白天气温较高的时段进行作业,当气温较低时应对钢筋的焊接部位进行预热,并设有挡风设施,减少焊件温度差,当温度低于 -20℃时,严禁进行钢筋焊接作业。
2.3 施工监控
(1)建立温度监测体系,对施工环境温度、原材料温度、混凝土拌和料温度、混凝土养护温度、预应力管道温度、箱梁内外温差等进行监测,针对温度变化情况,适时调整防寒保温措施。
(2)在混凝土浇注地点对施工环境温度进行监测,每天测量6时、14时、21时室外气温,求平均值计算环境昼夜平均气温。初次测温时,在21 时至次日6 时之间,每小时测量一次气温,测得最低气温的时点和气温值,以后每天测量最低气温时点和前后一小时的气温,以确定当天的最低气温。当环境昼夜平均温度连续3天低于5℃,或最低温度低于-3℃时,启动冬季施工方案。
(3)测量原材料使用前的温度,根据测温情况采取适当措施。水泥、粉煤灰,粗细骨料、外加剂温度于混凝土开盘前4小时测量,水的温度于混凝土开盘前1小时测量,根据热工计算和实际试拌确定的温度参数,采取加热措施,保证原材料使用前的初始温度符合要求。所有测温活动均应详细记录,并按顺序、时间、部位整理成册
结束语:
混凝土冬季施工一直以来倍受广大工程技术人员关注,无论从工程质量、工程进度、建筑材料、人员机械的安全与操作等等多个方面都值得我们在工程实践中继续努力探索,希望本文对相关工程技术人员有一定的帮助。
参考文献:
[1]高鹏.铁路桥梁承台墩身冬季混凝土施工技术[J].门窗,2012,(4).
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[3]吴刚刚,杜海龙,蒙桥荣.曹娥江袍江大桥主墩承台大体积砼温度控制技术[J].西部交通科技,2010,(09):61-64.
论文作者:杜洋
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/24
标签:混凝土论文; 温度论文; 骨料论文; 钢筋论文; 模板论文; 冬季论文; 棚内论文; 《基层建设》2018年第4期论文;