李庆海
(中铁十八局集团第六工程有限公司 天津 300222)
T梁预制冬季施工技术研究
李庆海
(中铁十八局集团第六工程有限公司天津300222)
由于项目施工整体规划的需要,一些关键部位或重点工序的施工必须在冬季低温的环境下进行,即所谓的冬季施工。以京昆高速石家庄段 LJ-8标为例,对 T 梁预制冬季施工的施工要点进行探讨,确保工程质量,为类似工程提供参考。
T梁预制冬季施工混凝土
所谓冬季施工,是当工地昼夜平均气温(最高和最低气温的平均值或当地时间 6时、14时及 21时室外气温的平均值)连续3d低于5℃或最低气温低于-3℃时,混凝土施工均应按冬季施工办理[1,2]。
在冬季施工时,由于气候寒冷,不但会使施工效率受到一定的影响,而且还增大了工期的成本,如为保温、防寒、破冻而增加的额外成本;更重要的是,冬季施工给混凝土施工带来了不利因素。由于冬季施工是在低温的不利条件环境下进行的,对控制工程质量带来很不利的影响,尤其是混凝土工程,因此是工程质量事故多发季节[3]。因此,除了按照正常施工条件下根据设计规定进行施工外,冬季施工另外还有一些特殊要求。
河北省石家庄至冀晋界公路是京昆高速公路在河北省境内的石家庄段,是京昆高速公路与青银高速的重合段。项目主体工程LJ-8标段,起讫里程为K49+153~K52+118,路线全长为2.965公里,位于山前浅山区及太行山麓,路线多为沿山谷布设。本标段共有大桥5座(左右幅),其上部结构均为先简支后连续30 m、40 mT梁,共计924片。根据工程具体情况,所有T梁在预制场集中预制,T梁采用定型模板在预制台座上浇筑成型,由施工便道运输至桥位架设。
3.1施工准备阶段
(1)进行冬季施工的工程项目,在入冬前应组织专人编制冬季施工方案。冬季施工方案应包括以下内容:施工程序,施工方法,现场布置,设备、材料、能源、工具的供应计划,安全防火措施,测温制度和质量检查制度等。方案确定后,要组织有关人员学习,并向队组进行交底。
(2)进入冬季施工前,对掺外加剂人员、测温保温人员、锅炉司炉工和火炉管理人员,应专门组织技术业务培训,学习本工作范围内的有关知识,明确职责,经考试合格后,方准上岗工作。
(3)与当地气象台站保持联系,及时接收天气预报,防止寒流突然袭击。
(4)安排专人测量施工期间的室外气温,暖棚内气温,砂浆、混凝土的温度并作好记录。
3.2施工阶段
3.2.1钢筋工程
(1)钢筋随着温度的降低屈服点,抗压强度提高,伸长率和冲击韧性下降,存在着冷脆倾向。负温下使用的钢筋焊接接头,在构造上应防止在接头处产生偏心受力状态,焊接后应防止温度骤降现象。
(2)钢筋焊接在室内进行;当必须在室外进行时,最低温度不宜低于-20℃,并应采取防雪、挡风等措施,减少焊件的温度差。焊接后的接头严禁立刻接触冰雪。
(3)每批钢筋正式焊接前,必须进行现场条件下的焊接性能试验,合格后方可正式施工。试件数量要求应与质量检查和验收相同,焊接接头应分批进行质量检查与验收。冬季施工时钢筋焊接加强焊接检查,确保钢筋焊接的质量。
(4)钢筋绑扎完成后,在雨雪天气时,停止绑扎作业,采用篷布对绑扎成型的钢筋笼进行覆盖。
3.2.2模板工程
模板用保温篷布封闭保温,自顶板钢筋吊装开始统蒸汽加温预热,确保模板温度5℃以上。
3.2.3混凝土工程
冬季混凝土灌注工作安排在白天气温较高的时段(9:00-16:00)。低温下原则上不进行混凝土施工,遇特殊情况确需在低温条件下进行施工时则必须按冬季混凝土施工办理。
3.2.4砼的浇筑
(1)砼浇筑应选择在气温大于5℃时,尽量避开夜间或风雪天施工。
(2)砼拌和物的出机温度不宜低于10℃,入模温度不低于5℃,在浇注前必须准备好养护材料和方法,以便浇注完成后能及时进行养护。
(3)施工过程中要密切注意天气变化,了解未来几天的气温变化情况,以便于正确指导施工。
图1 预制梁暖棚搭设示意图
(4)每片T梁模板安装好后,采用已加工好的暖棚(见图1)罩其之上,并在里面放暖炉,根据已往经验,只要抓住砼入模前,模板,钢筋生暖炉预热,确保砼入模后振捣过程中,温度不降,在砼浇筑从一端向另一端时,浇筑完成的那部分,用苫布及时覆盖严密,直到整片T梁浇筑完成,形成一个封闭的暖棚。再将试件放入里面,并分别在两端和中间挂6只温度计。
3.2.5保温养护
在浇注混凝土过程中随时测量气温,若室外温度低于5℃,立即采用T梁预制冬季施工方案,即将锅炉的蒸汽逐渐往暖棚里输,开始养护,每隔1小时观察一次棚内温度,开始时以5度每小时升温,当加温到35度时再以10度每小时升温,将蒸养温度控制在45度至50度之间,最高不能超过55度。恒温17至20小时后,开始降温,以10度每小时降温,当棚内温度降至25度左右,停止供气,将试件送压,达到张拉强度后,打开苫布,然后开始拆模,张拉,压浆。
蒸汽养生;养生期分为静停、升温、恒温、降温四个阶段,具体操作方法如下:
(1)静停阶段:使砼温度先保持在温度 10℃左右为宜,时间为2~6 h。
(2)升温阶段:逐渐增大送气量,使温度逐渐上升,升温速度不大于 10 ℃/h,防止升温过快。不允许用蒸气直接接触混凝土表面,使混凝土表面急剧凝固而产生裂纹,升温过程直至棚内温度至30 ℃。
(3)恒温阶段:调整送气量,保持 10 ℃~20 ℃的温度至混凝土强度达到规定的降温脱模强度,时间一般不少于 36 h(最好强度达到100 %)。
(4)降温阶段:当砼强度达到脱模强度后,逐渐减小送气量,使棚内温度按 5 ℃/h降低,直至构件与外界温度差不大于 20℃时止,降温后可进行拆模工作。
为了防止加热养生过程中水分蒸发过快,造成表面开裂,每两个小时在进行喷雾洒水养生一次。3.2.6 预应力张拉及压浆的冬季防寒保暖措施
(1)做好机械设备的冬季防寒。冬季施工时,将张拉及压浆设备置于仓库内保温,以保证密封件和液压油能正常工作。
(2)初张拉后,在钢绞线上套上塑料套管,以免雨水、冰雪等附着于钢绞线上而造成生锈,引起滑丝。
(3)压浆前,用养护罩罩住梁体对其进行预温,保证梁体温度达到10 ℃以上时才可压浆。压浆时,揭开两端养护罩进行操作。压浆后,继续蒸汽养护3d以上,并保持梁体温度不低于5 ℃。
3.2.7温度测量
安排专职温度测量员对大气温度、混凝土加水温度、出盘温度,混凝土入模板,养护温度,养护湿度进行观测,并做好记录,蒸养过程中,要求随时注意暖棚内的温度变化,白天10~16点之间每3小时测量一次,晚上每2小时测量一次,为推断混凝土强度提供依据,测量记录填入相应的测温记录表中。专职测温员挂牌上岗,做好交接班,测温明细见表1。
(1)成立冬季施工工程技术质量小组,由项目总工任组长,质检工程师、工程部长、预制 T 梁负责人、现场技术人员等组成,负责 T 梁预制的技术、质量工作。
(2)冬季施工过程中的各项测试、检查结果,混凝土的养护方法、时间、温度及保温情况的资料均应记录完善、保管妥当,以备查询。
表1 测温明细表
(3)做好技术交底和技术培训工作,对关键工序、特殊岗位的操作人员必须在岗前进行培训,并经考试合格后方可上岗。
(4)安排专人及时与当地气象部门联系,掌握天气动态,为施工提供准确及时的天气信息,针对不利天气做好相应的预防措施。
(5)试验室加大对原材料及半成品的检验频率,保证所用材料符合要求。
(6)在冬季施工中测温工作极其重要,提供准确的温度数据不仅对施工起到参考作用,而且对冬季施工工程质量也能起到很好的鉴定作用。因此,测温人员必须端正态度,认真对待,有很强的责任感。
(7)制定明确的责任体系,将责任明确细化。制定必要的奖罚措施,并综合实施。
T 梁预制在冬季施工虽然有很大的难度,但只要安排合理、准备充分,事前制定详细的计划、技术方案和组织方案,对可能出现的每一种不利情况都有相应的针对措施,并切实运用到实际操作中,不断在施工中改进和完善工作的方式方法,冬季施工的工程质量是能够得到很好保障的。
[1]范立础.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社,2012
[2]靳炳强.干旱寒冷地区铁路冬季施工混凝土质量控制技术[J].铁道建筑,2014,(10):121~124
[3]杨文渊.新编桥梁施工工程师手册[M].北京:人民交通出版社,2011
Study on Construction Techniques of T Beam Precast in Winter
Li Qing-hai
(No.6 Engineering Corporation Limited of China Railway 18th Bureau Group Co., ltd,Tianjin300222)
Taking Jingkun Expressway LJ-8 section as an example, construction points of T beam precast in winter is introduced, which can provide reference for similar construction project.
T beam precastwinter constructionconcrete
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1673-1816(2015)04-0027-04
2015-10-14
李庆海(1981-),男,黑龙江龙江县人,学士,工程师,研究方向施工技术和施工管理。