王红华
结合青岛新机场高速公路(一期工程先期实施段) 工程第一合同段现浇箱梁冬季施工实例,简要介绍现浇箱梁冬季施工控制目标与准备内容,提出施工质量控制要点,希望可以为类似工程项目提供借鉴与参考。
由于我国道路交通体系的不断完善,高速公路项目建设规模逐渐扩大,在高速公路现浇箱梁冬季施工过程中,通过加强质量控制力度,能够显著降低工程造价,提升工程施工效率。基于此,本文重点探讨现浇箱梁冬季施工控制要点。
青岛新机场高速公路(一期工程先期实施段)工程第一合同段全长12.4km,其中主要包括北枢纽、胶莱复合互通一座(包含9座连续箱梁匝道桥)、3座高架桥(总长约8.807km)。工程施工跨越2个冬季,上部现浇混凝土16万m3左右。
第一,在冬季施工过程中,混凝土入模之后,没有达到设计强度的40%之前,严禁受冻。
第二,现浇箱梁混凝土入模过程中,模板温度不宜低于5摄氏度。
第三,孔道压浆期间,压浆结束后的48h之内,混凝土温度不宜低于5摄氏度。
第四,钢筋张拉温度不能低于零下15℃。
第一,施工单位要提前进行气象资料收集,因为冬季外部环境对现浇箱梁施工进度影响特别大,所以,在冬期施工环节,施工单位要根据外界的具体天气状况,妥善安排施工,提升现浇箱梁冬季施工效率,确保工程质量符合规定要求。
第二,加强场地清理。将施工场地的积水彻底清除,并采取良好的排水方案,避免冬期施工场地发生冰冻现象。针对施工场地内部的上水管和消火栓井,加强保温。
第三,在现浇箱梁冬季施工之前,提前建设好锅炉房,同时,地下各项管道埋设深度要超出冻结深度,针对场地内部的各类架空管道,进行有效保温。
第四,合理控制混合料搅拌站温度,针对搅拌站内部的粗细骨料,要进行全面覆盖,保持骨料表面干燥整洁,避免出现冰冻现象。在拌合机部位,需要设置防风棚,防风棚内部安装热水罐,以及外加剂存储装置,确保混凝土搅拌质量符合施工要求。搅拌机清洗完毕后,施工人员要立即清除积水,保证污水管道稳定运行,避免出现结冰现象。
第五,加强实验室保障力度。针对混凝土材料的各项物理性能,进行准确测定,并合理控制混凝土配合比,在现浇箱梁养护期间,加强温度控制。
由于冬季温度比较低,混凝土拌合站所使用的粗细骨料温度偏低,无法完全满足混合料拌合要求。所以,为了进一步提高混凝土拌合施工质量,在混合料拌合之前,施工人员需要采用蒸汽措施,对各项粗细骨料进行预热处理,预热地点与拌合站距离不宜过大,通常来说,在混合料拌合前一小时,可以进行预热处理。预热完毕后,测量骨料温度,确保其温度满足混合料拌合施工要求。在冬季施工过程中,如果拌合站内部温度较低,会影响材料拌合质量,拌合站内部温度不宜低于10摄氏度,不宜高于15摄氏度。
另外,各项材料在进入拌合站之前,施工人员还要严格控制施工用水温度,水温不宜低于40摄氏度,不宜高于60摄氏度。混凝土拌合期间,各项原材料的添加顺序为:砂-石-水-水泥。为了避免出现假凝现象,还要适当延长混合料的拌合时间。混凝土拌合完毕后,施工人员要快速检测材料温度,材料温度不宜低于10摄氏度,不宜超过30摄氏度。
由于高速公路现浇箱梁内部的钢筋数量较多,密度比较大,所以,施工人员要对混凝土材料的流动性进行严格管控,确保材料质量符合现浇箱梁施工要求。在冬季施工过程中,混合料采取热拌工艺,拌合结束后,要快速运输,避免材料出现冰冻现象。运输期间,混凝土罐车需要采取保温措施,可以采用防水棉被进行包裹。
外界施工温度,对混凝土水化反应影响较大,同时也会影响混凝土的施工强度,冬季施工过程中,施工单位要采取科学的保温措施,保证现浇箱梁混凝土的浇筑温度不低于5℃,针对厚度比较小的现浇箱梁部位,因为体积比较小,冷却速度较快,受外部环境影响特别大,所以,混凝土浇筑振捣密实后,要及时进行养护,并准确测量混凝土表面以下5cm部位温度,不宜低于10℃。
在混凝土浇筑施工之前,施工人员要对模板内部的杂物进行清理,可以使用热水进行全面的清洗,加强预热,在高速公路现浇箱梁混凝土施工期间,采取连续浇筑模式,防止出现中断现象。在混凝土浇筑环节,要采取机械振捣方法,对于模板转角部位,要严格控制浇筑质量。此外,针对工作面接头部位的混凝土浇筑施工,施工人员要根据外界温度情况,合理控制浇筑速度,如果外界温度比较低,已经浇筑完毕的混凝土表面,会出现薄冰现象,影响新旧混凝土连接强度。所以,为了防止新旧混凝土层在连接部位出现强度不达标现象,避免新浇筑的混凝土出现干裂,在冬季施工环节,针对已浇筑完毕的混凝土结构,需要采取蒸汽排管法,实施预热升温处理,保证混凝土连接强度符合规定要求,同时,预热升温的加热深度不宜小于30cm,预热长度不宜小于1m。为了更好的提升现浇箱梁结构整体性,施工人员还要严格控制支架质量,并对模板表面进行彻底清理。
现浇箱梁混凝土浇筑完毕后,针对不同部位进行养护。
顶板采用多层保温材料覆盖的方式(1层塑料薄膜+1层棉被+1层防雨篷布)进行蓄热保温;顶板的收面尽可能在白天进行,完成一段后,及时收面,并立即覆盖,有效降低施工过程中顶板混凝土温度衰减速度,覆盖保温要做到快速、严密。
现浇箱梁底板、边腹板、翼缘板底部采用封闭、加热保温的方法。使用塑料布或者篷布对架体上部进行包裹封闭,在架体内中上层位置搭设工作平台,平台上放置煤炉加热保温,煤炉数量视架体内温度情况而定,一般情况下,每跨设置6个。由于现浇箱梁翼缘板位置方量小、厚度薄,自身水化热较小,在温度≤-5℃时,翼缘板顶面增加电热带,电热带设置在塑料薄膜层之上、棉被层之下,纵向设置2道,增加翼缘板的保温效果。
在养护的过程中,结构表面要保持湿润状态,养护温度不宜低于10摄氏度,不宜高于30摄氏度。
现浇箱梁混凝土强度符合设计要求后,施工人员可以结合设计要求进行预应力筋张拉施工,张拉结束后,及时进行孔道压浆。孔道压浆的强度符合设计值后,方可将养护装置有序拆除,适当降低养护温度,但是,混凝土养护温度不能突然下降,降低速率不宜超过10℃/h。
为了更好的了解混凝土养护温度变化情况,施工人员还要在现浇梁体底部、中部与顶部,分别设置温度监测点,监测人员要定期进行测温,一旦发现混凝土结构温度不符合和设计要求,及时采取保温措施,提升现浇箱梁混凝土结构养护质量。
为了进一步提升高速公路现浇箱梁施工质量,施工管理人员要严格控制钢筋质量,在冬季焊接过程中,特别注意以下几点:
第一,选择专业技能较高的焊接作业人员进行施工,做到持证上岗。
第二,采取科学的劳动保护措施,防止钢筋焊接过程中出现触电与烧伤现象。
第三,若需要进行大面积的钢筋焊接,在实际焊接之前,焊接人员要结合高速公路现浇箱梁施工特点,进行有效的试焊,焊接质量达标之后,加强外观检查,针对不合格部位,进行科学处理。
第四,冬季焊接过程当中,焊接人员结合外界温度,科学调整各项焊接参数,有效提升钢筋焊接质量。
第五,如果施工场地风力较大,超过4级,需要在焊接位置设置围挡,避免钢筋焊接后触碰冰雪发生裂纹与冷脆现象。
第六,在此现浇箱梁中,因为钢筋的直径较大,在一定程度上增加了焊接的难度,施工人员根据钢筋直径,科学选取焊接工艺。如果钢筋直径超过22mm,可以采取电渣压力焊,若钢筋直径小于22mm,则可以采取电弧焊接工艺。因为冬季施工,因焊接质量受外界温度影响特别大,焊接人员还需要采取多层施焊工艺,防止焊接接头冷却速度过快,提升钢筋焊接效果。
第七,加强检验。钢筋焊接接头部位严禁出现横向裂纹,钢筋表面严禁出现烧伤现象,如果发现钢筋接头不满足设计要求,检验人员要对接头进行100%检验。
综上所述,通过对某高速公路现浇箱梁冬季施工质量控制要点进行有效分析,例如混凝土拌合控制要点、浇筑施工控制要点、养护控制要点、钢筋质量控制要点等等,可以有效提升现浇箱梁冬季施工质量。在此高速公路现浇箱梁冬季施工期间,通过采取上述措施,经过检验机构检测后,现浇箱梁施工质量符合规定标准要求,故可以为类似项目提供借鉴。