天橋特大橋混凝土懸臂箱梁冬季施工質(zhì)量的控制

盧 捷

(貴州省公路工程集團(tuán)有限公司)

天橋特大橋混凝土懸臂箱梁冬季施工質(zhì)量的控制

盧 捷

(貴州省公路工程集團(tuán)有限公司)

主要根據(jù)天橋特大橋主墩懸臂箱梁冬季施工情況，從配合比、熱工計(jì)算、混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)和組織等幾個(gè)方面，闡述了天橋特大橋懸臂箱梁在冬季施工的控制方法。

天橋;混凝土;懸臂箱梁;冬季施工;質(zhì)量控制

1 概述

天橋特大橋主橋?yàn)榭鐝?06 m+200 m+106 m的三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)體系。主橋分為左右兩幅橋，每幅橋的上部主梁斷面為變截面的單箱單室。每幅橋箱梁頂面寬11.25 m，箱梁底面寬6.5 m，梁高采用1.6次拋物線變化，0#梁段高度為12.5 m，跨中合攏段和現(xiàn)澆段梁高度4.0 m;箱梁頂板厚度(除墩身范圍內(nèi)的0#梁段、梁端支承截面外)其余均為30 cm，箱梁頂面設(shè)有單向2.0%的橫坡(左右幅相反);腹板厚度采用三個(gè)級(jí)數(shù)，墩身范圍內(nèi)的0#梁段腹板厚度為90 cm，根部0#梁段～8#梁段腹板厚度為70 cm，9#梁段從 DM09到DM10為70～60 cm，10～16#梁段為60 cm，17#梁段從DM17到DM18為60～45 cm，18#梁段～XJ03為45 cm，從XJ03～XJ06為45～120 cm(按直線變化);箱梁底板厚度由0#梁段的130cm至合攏段的32 cm按1.6次拋物線變化。箱梁梁段長(zhǎng)度三個(gè)級(jí)數(shù)：3.5m(1#～4#)，4.0 m(5#～11#)，4.5 m(12#～22#)。箱梁的最大澆筑塊件重量為1#梁段(269.5 t)。

2 澆筑和養(yǎng)護(hù)

2.1 混凝土的澆筑

2.2 混凝土的養(yǎng)護(hù)

冬季施工混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)混凝土施工方案的可行性非常重要。應(yīng)對(duì)施工方案進(jìn)行細(xì)致的審查，重點(diǎn)為機(jī)械設(shè)備和澆筑方案。由于主橋主要是用掛籃進(jìn)行各節(jié)段混凝土施工，箱梁混凝土必須以橋墩為主中心進(jìn)行對(duì)稱(chēng)澆筑，澆筑順序?yàn)椋合葟闹鞫?#塊外延對(duì)稱(chēng)澆筑。所以現(xiàn)場(chǎng)的混凝土生產(chǎn)能力、運(yùn)輸途徑和機(jī)械設(shè)備都必須要滿足施工要求。施工現(xiàn)場(chǎng)在主墩的兩岸各有自建1000型，2臺(tái)750型攪拌站各一套，可以滿足施工混凝土生產(chǎn)的需要，為了預(yù)防攪拌站在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)意外情況，項(xiàng)目部還選用了新拌合站(河邊為備用站?，F(xiàn)場(chǎng)有罐車(chē)5部，固定泵2臺(tái)，汽車(chē)泵1臺(tái)，另外還有固定泵一臺(tái)作為備用，可以滿足混凝土輸送需要。為了方便施工，并考慮到運(yùn)距，本項(xiàng)目格龍岸設(shè)置固定泵站主要供左線10#、右8#墩;都勻岸設(shè)置一套固定泵主要用于左線11#墩和右9#墩箱梁的澆筑。這樣的布置能夠保證混凝土澆筑的速度和連續(xù)性?；炷恋臐仓に囃叵率┕すに?，為分層逐段進(jìn)行澆筑，先澆底板，再澆腹板，最后澆頂板?，F(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土?xí)r采用彩條布搭設(shè)棚來(lái)保證混凝土結(jié)合面溫度保持在零上。施工過(guò)程中現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量值一般在2～5℃左右，基本達(dá)到了預(yù)期目的，滿足規(guī)范要求。

(1)混凝土的養(yǎng)護(hù)是質(zhì)量控制的一個(gè)重點(diǎn)，為了防止混凝土表面產(chǎn)生裂縫和保證混凝土強(qiáng)度，必須對(duì)掛籃模板采取保溫措施。為保證混凝土在短期內(nèi)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，除采用蓄熱法外，在新澆筑混凝土部位搭設(shè)暖棚，在棚內(nèi)采用加熱措施使棚內(nèi)的混凝土能很快達(dá)到強(qiáng)度滿足預(yù)應(yīng)力施工要求。懸澆箱梁的暖棚搭設(shè)分為側(cè)模、端模和頂板部份，暖棚采用彩布與棚布相結(jié)合的方案。在腹板外模采用彩條布進(jìn)行包裹形成棚，在棚內(nèi)用碘鎢燈進(jìn)行加熱。在箱梁的端部用彩條布懸掛在箱體端面使其與內(nèi)箱形成空間為棚，用煤或柴火在箱內(nèi)進(jìn)行加熱保溫。在箱梁頂部利用掛籃的構(gòu)件，用汽車(chē)棚布搭設(shè)暖棚，除可防雨也可以在棚內(nèi)加熱保溫。同時(shí)考由于混凝土自身的水化熱，這樣的保溫措施完全能夠保證施工現(xiàn)場(chǎng)的養(yǎng)護(hù)。

(2)施工現(xiàn)場(chǎng)采用蓄熱法進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)。為了保證工期，要求養(yǎng)護(hù)5 d后就進(jìn)行張拉工序。并且掛籃拆模后，混凝土箱梁完全裸露在空氣中，無(wú)法進(jìn)行覆蓋保溫養(yǎng)護(hù)。為了保證混凝土的強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求和防止產(chǎn)生溫度裂縫，這就需要推算混凝土養(yǎng)護(hù)5 d后的強(qiáng)度和拆模時(shí)混凝土的溫度。施工前預(yù)制的多組混凝土試件在室外環(huán)境同條件養(yǎng)護(hù)5 d后的實(shí)際抗壓強(qiáng)度均達(dá)到設(shè)計(jì)值的100%以上，考慮到施工時(shí)的氣溫不會(huì)比施工前低太多，5 d后混凝土的強(qiáng)度應(yīng)該滿足設(shè)計(jì)對(duì)混凝土張拉強(qiáng)度≥90%設(shè)計(jì)值的要求。因此，只需要對(duì)拆模時(shí)混凝土的溫度進(jìn)行計(jì)算，看其與外界溫度差是否滿足規(guī)范要求。

從計(jì)算得出混凝土澆筑后168 h的溫度來(lái)看，如果在上午9點(diǎn)至下午4點(diǎn)間進(jìn)行拆模工序，這段時(shí)間的環(huán)境氣溫一般在零上3℃左右，那么混凝土表面的溫度和環(huán)境溫度差小于15℃滿足規(guī)范要求，混凝土表面應(yīng)不會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。實(shí)際上現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)期間的平均溫度為負(fù)溫，對(duì)降低混凝土表面溫度有利。從現(xiàn)場(chǎng)混凝土箱梁的外觀和現(xiàn)場(chǎng)檢查結(jié)果來(lái)看，實(shí)際情況與計(jì)算推出的結(jié)論基本相符，現(xiàn)場(chǎng)箱梁溫度的實(shí)測(cè)值和拆模當(dāng)日的氣溫差在15℃以內(nèi)，箱梁表面沒(méi)有出現(xiàn)溫度裂縫。并且，現(xiàn)場(chǎng)同條件養(yǎng)護(hù)試件5 d強(qiáng)度也在設(shè)計(jì)值的90%以上，均滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。

3 實(shí)施細(xì)則

(1)澆筑混凝土：如氣溫低于0℃澆筑混凝土，采用電熱的方法加熱拌和水，如加熱拌和水速度不能滿足要求，可用電熱絲加熱砂進(jìn)行。要求拌和機(jī)出倉(cāng)溫度必須大于13℃以上，要求入模溫度大于12℃以上，并且將測(cè)溫記錄用表格記錄詳細(xì)歸檔;

(2)在掛籃上搭棚以防風(fēng)防雨和起到暖棚作用，混凝土澆筑入模后立即進(jìn)行冬季混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，對(duì)特殊斷面(如端頭、堵頭和接縫處)要特別加以覆蓋，并用澆熱水和碘烏燈照射達(dá)到保溫以防止混凝土凍害。在混凝土收漿抹面后，用塑料薄膜覆蓋在混凝土表面，在薄膜上覆蓋3～5 cm稻草進(jìn)行蓄熱養(yǎng)護(hù)，同時(shí)將箱體用彩條布進(jìn)行包裹以形成暖棚;

(3)新購(gòu)8臺(tái)燃煤鍋爐在暖棚內(nèi)進(jìn)行加熱，同時(shí)將加熱水對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)的同時(shí)按24 h測(cè)量4次的頻率對(duì)混凝土表面、棚內(nèi)溫度、大氣溫度進(jìn)行測(cè)量并記錄歸檔;

(4)在箱梁上抽取4～6組張拉試件與箱梁混凝土同等條件養(yǎng)護(hù)，并且在張拉前必須對(duì)張拉件進(jìn)行試驗(yàn)以確保箱梁混凝土滿足張拉要求;

(5)由于棚內(nèi)有稻草和彩條布等易燃物品，要特別注意防火;

(6)冬季施工在技術(shù)上是成熟可行的，但必須要求所有施工人員按本方案嚴(yán)格執(zhí)行方可滿足質(zhì)量要求;

(7)冬季施工最不利的環(huán)節(jié)是在新澆混凝土未凝固時(shí)發(fā)生凍害使混凝土不能凝固，處理的方案是保證入模溫度，并且入模后對(duì)易凍部位加強(qiáng)保溫處理;

(8)冬季施工時(shí)要安排專(zhuān)人進(jìn)行測(cè)溫記錄，并且將測(cè)溫記錄與混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)及試驗(yàn)結(jié)果一起作為資料保存;

(9)冬季施工過(guò)程中，要特別注意防火、防漏電等。

［1］公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTJ 041-2000)［S］.人民交通出版社.

［2］銅仁至威寧高速公路畢節(jié)至威寧段第七合同段兩階段施工圖設(shè)計(jì)第三冊(cè).貴州省交通勘察設(shè)計(jì)院有限公司.

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