沙漠高温大风环境下混凝土预制梁及预制盖板的施工方法

史丹青

摘要：京新高速公路临白段（阿拉善盟境内）LBAMSG-2总包部第四项目部所处区域属典型的北温带大陆性干旱气候。区内光照充足，热量丰富，降水量少，蒸发量大。冬季严寒，夏季酷热，昼夜温差悬殊。春、冬季常常狂风怒吼，沙尘弥天。区内年平均气温7.3～9.2℃，月平均温度最高多出现在6～8 月份，为24.9～28.0℃，极端最高气温44.8℃，最低气温在元月和12月份，为-11.9～-20℃，极端最低气温-31.6℃。沿线年平均风速3.2～4.7m/s，最大风速25～27m/s，大风（≥8级）日数38.4～61.1天，沙尘暴日数10.7～28.6天，扬沙日数34.0～53.1天，主要集中在每年的3月～5月，有效时段为4月至11月，工期紧，任务重。高温、风砂天气成为影响施工进度最主要的两个因素。中铁二局四公司结合施工实际情况，在混凝土浇筑前对模板进行淋水降温，混凝土浇筑完成后采用土工布覆盖、淋水管道洒水养护，拆除模板后采用加工棚密封、棚顶搭设淋水管道和埋地下管道蒸汽养护方式对预制盖板和预制梁进行养护。

关键词：混泥土，浇筑 预制盖板，预制梁

1、主要工程数量：塔木素布拉格中桥6座，长度476m，肋板式桥台，双柱墩，不设系梁，20m先简支后连续预应力箱梁176片。通道3座，长度为63.6m，薄壁桥台，13m空心板梁60片。盖板涵洞81座（含U形转弯涵洞1座）。

2、工法特点

2.1混凝土强度增长快：采用该方法后在加工棚中形成了一个高温、高湿养护环境，有效的加快了混凝土的水化热反应。由试验检测得知：标准养护试件3天、5天、7天强度分别为54.7MPa、57.6MPa、59.7MPa，而在该方法下的同条件混凝土试件3天、5天、7天强度分别为60.8MPa、61.3MPa、62.5MPa，与同期标准养护混凝土试件相比，强度明显增长快。

2.2有效的抑制了裂缝产生：采用该方法在混凝土养护期间，混凝土的芯部温度与表面温度、表面温度与环境温度之差均能保持在15℃以内，且水化热反应散失的水分也能得到良好的补充，有效的抑制了温差大和水分散失情况下裂缝的产生。

3、适用范围

适用于高温、严寒、大风环境，各种因内外温差大、水份散失快易产生裂缝危害的结构物。如用于高温、大风环境下的桥面系，芯部埋设降温水管后内外温差依然过大的大型承台。

4、工艺原理

该方法的原理为：在高温大风的大环境下，加工棚里形成一个密封的“促凝压蒸”小环境，混凝土强度增长快，同时减少了因水化热反应带来的内外温差大、水份散失快而导致结构物易产生裂缝的危害。

5、施工控制要点

5.1施工前，对所有的养护设备进行检查，如能满足要求则开始施工，如不能满足要求，则立即通知相关人员进行添置、检修，直至满足要求后施工。

混凝土浇筑

土工布覆盖

喷淋洒水

拆除模板

罩加工棚

蒸汽养护

直至达到设计强度

5.2混凝土施工

拌和站按照试验室开具的混凝土配料单拌制混凝土，拌制时间为120s。混凝土入模前对模板进行浇水降温，浇筑按部位分层进行，先底板、后腹板再顶板，腹板浇注过程中控制两侧进料一致。混凝土振捣以插入式为主，附着式配合，插入式振捣器按间距40cm分层振捣。腹式振动器每次启动约10秒，振捣达到砼不下沉，无气泡泛出，表面泛浆即可，避免过振。

5.3养护

混凝土浇筑完成后，立即用土工布覆盖，打开水笼头，过水管道喷淋洒水带模养护；强度达到规定要求后拆除模板，然后用龙门吊罩加工棚，预制盖板养护7天；预制梁采用蒸汽养护7天，分为静停、升温、恒温、和降温四个养护阶段进行，混凝土成型后静停时间2h，升温速度不超过25℃/h，降温速度不超过20℃/h，最高和恒温温度不超过65℃。每个加工棚内部放置四个温湿度计，养护人员全程监控加工棚内温、湿度并每隔2h记录一次，且应放置三组混凝土抗压强度试件和两组弹性模量试件同条件养护。当表面与外界温差不大于20℃，方可撤除养护措施。

6、资源配置

6.1劳动力组织安排：

劳动力组织安排详见下表8.1【劳动力组织安排表】

表8.1 劳动力组织安排表

序号 岗位名称 人数 备注

1 施工员 1

2 技术员 1

3 试验员 1

4 锅炉工 2

5 水电工 2

6 龙门吊司机 2

6.2机械设备：

机械设备详见下表8.2【机械设备表】

表8.2 機械设备表

序号 设备名称 型号/功率 数量 用途

1 锅炉 55KW 1 烧蒸汽

2 过水管道 276KW 32 喷淋洒水

3 蒸汽管道 ZL-50F 16 输送蒸汽

4 龙门吊 5.5KW 3 转移加工棚、料斗

5 加工棚 / 32 密封养护

7、质量控制

7.1采用标准

1.《公路桥涵施工技术规范》（JGJ/T F50-2011）；

2.《混凝土质量控制标准》（GB 50164-2011）；

3.《公路工程质量检验评定标准》（JGJ F80/1-2004）。

7.2检测方法

1.抗压强度检测：养护7～28天分梁号采用水泥混凝土立方体抗压强度试验方法对同条件养护立方体试件进行检测，每次检测一组（3个），速率控制在11.25KN/s～18.00KN/s，直至试件破坏。

2.弹性模量检测：养护7～28天分梁号采用水泥混凝土棱柱体抗压弹性模量试验方法对同条件养护棱柱体试件进行检测，每次检测一组（6个），其中3个进行轴心抗压，3个进行弹性模量。

3.回弹检测：养护7～28天分梁号采用回弹法对梁体进行检测，每片梁检测20个区，每个区检测16个点，均匀布置每个测区。并对梁体进行外观鉴定。

7.3关键部位、关键工序质量要求

7.3.1混凝土施工

对出站混凝土车车必检，检测其工作性能是否满足要求，满足要求则发往现场；若不满足要求则进行二次搅拌，二次搅拌仍不满足要求则降低等级使用或报废；且入模混凝土温度不高于35℃。浇筑时，应分层浇筑，每层厚度控制在300mm～350mm。振捣时，插入间距不得大于振动作用半径的一陪以上，当混凝土拌合物表面出现泛浆，基本无气泡逸出为止。

7.3.2模板温度

对模板采取遮挡措施避免阳光照射，并洒水降温，温度在35℃以内才可浇筑混凝土，且模板内不得留有积水。

7.3.3混凝土养护

混凝土全部表面应覆盖严密，并应保持过水管道喷淋洒水均匀，土工布始终处于潮湿状态。蒸汽养护阶段采用加工棚密封养护，养护时间和养护制度应满足要求，养护人员全程监控加工棚内温、湿度。

结束语：

采用此施工方法后，预制梁、预制盖板混凝土强度和弹性模量均可在五天内达到设计要求，外观平整光滑，色泽一致，无施工缝，无水纹，无裂缝。在确保实体质量的同时，提高了模板、台座等施工设施的周转频率，有效的加快了施工进度。