淺談樹屏特大橋冬季施工技術(shù)措施

【摘 要】結(jié)合蘭州中川線樹屏高速公路立交特大橋橋梁工程，簡(jiǎn)要介紹樁基、承臺(tái)、墩身冬季施工技術(shù)措施和冬季施工安全保證措施。

【關(guān)鍵詞】冬季施工；質(zhì)量控制

1、工程概況

樹屏高速公路立交特大橋起訖里程DK34+611.79～DK40+487.58，孔跨布置為{2-24+20-32+（32+48+32）連續(xù)梁+72-32+3-24+27-32+（48+80+48）連續(xù)梁+3-32+1-24+3-32+1-24+1-32+1-24+4-32+1-24+2-32+1-24+15-32+1-24+15-32}，橋梁全長(zhǎng)5875.79m。該橋兩側(cè)橋臺(tái)均采用T臺(tái)；大橋27#-44#墩墩共18個(gè)墩身采用圓端形空心墩，127#～130#、23#～24#采用直墩；其余墩均采用雙線圓端形實(shí)體墩。該橋均采用摩擦樁基礎(chǔ)，大部分樁底置于弱風(fēng)化泥巖夾砂巖上。其中（32+48+32）m連續(xù)梁主墩采用Φ1.5m樁徑，邊墩采用Φ1.25m樁徑；（48+80+48）m連續(xù)梁主墩及邊墩均采用Φ1.5m樁徑；其余樁均采用Φ1.25m樁徑，樁長(zhǎng)自30m～64m不等。

2、冬季施工簡(jiǎn)述

冬季施工是指當(dāng)工地晝夜平均氣溫（最高和最低氣溫的平均值或當(dāng)?shù)貢r(shí)間6時(shí)、14時(shí)及21時(shí)室外氣溫的平均值）連續(xù)3d低于5℃或最低氣溫低于-3℃時(shí)，混凝土、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土等工程的施工?；炷炼臼┕さ年P(guān)鍵問題是如何根據(jù)不同的溫差，不同的部位，采取不同的加熱保溫等技術(shù)措施，確保混凝土在平均氣溫低于5℃環(huán)境中的施工質(zhì)量。根據(jù)蘭州市有關(guān)氣象資料，中川鐵路樹屏高速公路立交特大橋自11月初至次年的3月中旬為冬季施工期，冬季施工期較長(zhǎng)。結(jié)合工程施工進(jìn)度計(jì)劃，連續(xù)梁已趕在冬施前全部施工完畢，冬季施工的主要內(nèi)容包含鉆孔樁、承臺(tái)及墩身施工?；炷凉S砂石料場(chǎng)采用封閉式彩鋼板建設(shè)，混凝土所用砂石料采用“燃甲醇蒸汽鍋爐”循環(huán)地暖加熱，拌和用水采用循環(huán)蒸汽加熱，外加劑設(shè)于儲(chǔ)存棚內(nèi)保溫，確保拌合物的出機(jī)溫度不低于10℃；混凝土攪拌運(yùn)輸車罐體采用保溫材料（棉氈布）進(jìn)行包裹，減少運(yùn)輸熱量散失；承臺(tái)及墩身采用搭設(shè)暖棚法進(jìn)行蓄熱保溫施工，確?；炷寥肽囟炔坏陀?℃；同時(shí)澆筑完成后，通過暖棚蓄熱使混凝土保持正溫，直至達(dá)到其相應(yīng)的抗凍強(qiáng)度。

3、冬季施工特點(diǎn)

3.1.冬季施工由于施工條件及環(huán)境不利，是工程質(zhì)量事故的多發(fā)季節(jié)，尤其混凝土工程居多。

3.2.質(zhì)量事故出現(xiàn)的隱蔽性、滯后性。即工程是冬天干的，大多數(shù)在春季才開始暴露出來，給事故處理帶來很大難度。

3.3冬季施工的計(jì)劃性和準(zhǔn)備工作時(shí)間性強(qiáng)。這是由于準(zhǔn)備工作的時(shí)間較短，技術(shù)要求復(fù)雜，因此，冬季施工應(yīng)及早準(zhǔn)備，嚴(yán)格控制，防止質(zhì)量事故的發(fā)生。

4、冬季施工具體措施

4.1.施工準(zhǔn)備

（1）收集工地所在地永登縣氣象臺(tái)歷年氣象資料。關(guān)注天氣預(yù)報(bào)，及時(shí)掌握天氣預(yù)報(bào)的氣象變化趨勢(shì)及動(dòng)態(tài)。（2）冬季施工前，項(xiàng)目部技術(shù)、質(zhì)檢、試驗(yàn)、材料應(yīng)根據(jù)工地現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行檢查驗(yàn)收，并依照方案配備相關(guān)人員、機(jī)械、材料、工具等（3）冬季施工前，試驗(yàn)室應(yīng)對(duì)測(cè)溫、計(jì)量工作統(tǒng)一部署，落實(shí)到人，確保冬季施工措施落到實(shí)處。

4.2.鋼筋冬季施工

鋼筋施工主要為鉆孔樁鋼筋籠及承臺(tái)、墩身鋼筋加工，冬季室外鋼筋焊接時(shí)，采取防雪、擋風(fēng)及保溫措施，并應(yīng)選用韌性較好的焊條，嚴(yán)禁使用J422及以下規(guī)格的焊條。焊后的接頭嚴(yán)禁立即接觸冰雪。

（1）鋼筋原材堆存墊高離地≥30cm，用帆布遮蓋，以防雨雪直接接觸銹蝕，影響鋼筋質(zhì)量。鋼筋加工時(shí)提前運(yùn)入鋼筋加工棚內(nèi)保溫至10°以上，方可進(jìn)行鋼筋焊接，焊接完畢后的鋼筋需待完全冷卻后才能搬運(yùn)往室外。（2）鋼筋籠加工盡量在鋼筋棚內(nèi)進(jìn)行，如鋼筋籠加強(qiáng)圈自身的焊接。露天的鋼筋籠臺(tái)位處鋼筋焊接應(yīng)在大風(fēng)天氣設(shè)置擋風(fēng)板。（3）承臺(tái)鋼筋主要在開挖后的基坑內(nèi)進(jìn)行，自然防風(fēng)能力較好，但亦應(yīng)防止風(fēng)吹雪至焊接后的鋼筋接頭上。（4）墩身鋼筋施工時(shí)，應(yīng)在周圍搭設(shè)腳手架，并用帆布等圍護(hù)，做好防風(fēng)措施，下雪天氣嚴(yán)禁進(jìn)行鋼筋焊接。

4.3.混凝土工廠冬季施工及混凝土拌制

冬季施工期間，當(dāng)用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥配制的混凝土、且其抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的40%前；或用礦渣硅酸鹽水泥配制混凝土、且其抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%前，均不得受凍。冬季混凝土的拌制應(yīng)注意以下要點(diǎn)：

（1）各種原材料應(yīng)采取防雪、防凍等措施，提前存入混凝土工廠存料大棚并用彩條布加以覆蓋，保溫以備施工所用；同時(shí)對(duì)混凝土工廠存料大棚四周實(shí)心磚圍墻、頂部彩鋼板提前檢修，圍墻和彩鋼板破損漏風(fēng)處采用相應(yīng)措施進(jìn)行修復(fù)，保證大棚整體覆蓋的封閉性與保溫性。（2）存料棚進(jìn)門處東西兩側(cè)兩個(gè)料倉(cāng)隔出15×25m大小的兩個(gè)隔離棚，棚內(nèi)地面設(shè)置80×80mm、間距80cm的地暖循環(huán)槽，槽內(nèi)安裝Φ57mm蒸汽進(jìn)、回鋼管，由鍋爐房中引出接到棚內(nèi)的地暖管，用于集中加熱砂石料，保證棚內(nèi)溫度不低于10℃。所有自鍋爐房中引出的進(jìn)、回水管裹上保暖棉布或海綿后安裝在20cm×20cm的明溝中，溝中回填砂子。（3）配制混凝土?xí)r，配合比采用高效減水劑盡量降低水膠比，宜選用較小的坍落度，且混凝土拌合時(shí)間為常溫拌制時(shí)的1.5倍；同時(shí)摻用引氣劑，防止混凝土臨界飽和。（4）外加劑桶設(shè)置于彩鋼板房?jī)?nèi)，儲(chǔ)備的外加劑均置于全封閉儲(chǔ)存棚內(nèi)生煤爐保溫，避免外加劑受凍結(jié)冰，但不可直接加熱。（5）攪拌樓及操作間均用彩鋼板圍護(hù)成小廠房，二層平臺(tái)板房與三層平臺(tái)暫儲(chǔ)倉(cāng)內(nèi)均生煤爐取暖，保證板房?jī)?nèi)溫度不低于10℃，砂倉(cāng)外側(cè)及磅秤斗處采用盤管加熱或生煤爐升溫。拌制混凝土前及停止拌制后，用熱水沖洗攪拌機(jī)鼓筒。（6）拌制混凝土的各項(xiàng)材料的溫度，應(yīng)滿足混凝土拌和物攪拌合成后所需要的溫度。當(dāng)材料原有溫度不能滿足需要時(shí)，應(yīng)首先考慮對(duì)拌和用水加熱，其加熱溫度不宜高于80℃。當(dāng)骨料不加熱時(shí)，水可加熱至80℃以上，但應(yīng)先投入骨料和已加熱的水，拌勻后再投入水泥。當(dāng)加熱水仍不能滿足需要時(shí)，再考慮對(duì)集料加熱。水泥只保溫，不得加熱。（7）冬季攪拌混凝土?xí)r，骨料不得帶有冰雪和凍結(jié)團(tuán)塊。投料前，應(yīng)先用熱水或蒸汽沖洗攪拌機(jī)，投料順序?yàn)楣橇稀⑺?，攪拌均勻后，再加水泥攪拌，攪拌時(shí)間宜較常溫延長(zhǎng)50%以上?；炷涟韬臀锏某鰴C(jī)溫度不宜低于10℃，入模溫度不得低于5℃。

4.4.混凝土的運(yùn)輸

（1）汽車泵泵送混凝土

①為防止混凝土接觸冷管而凍結(jié)，汽車泵泵送混凝土前可對(duì)泵管通熱水進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度不得超過40℃，使管道溫度與混凝土溫度相同為宜。②為保證混凝土輸送暢通，要控制適當(dāng)?shù)臏囟?。因汽車泵泵管較長(zhǎng)，考慮到可能出現(xiàn)堵管現(xiàn)象進(jìn)行處理而占用時(shí)間時(shí)，可適當(dāng)提高混凝土出機(jī)溫度。③為減少混凝土輸送過程中的熱量損失，所有直接與冷空氣接觸的管道采用保溫材料（草袋、麻袋、棉氈布等）包裹起來。④混凝土泵送結(jié)束時(shí)，排凈泵管內(nèi)剩余的清洗用水。

（2）攪拌車運(yùn)輸混凝土

攪拌車運(yùn)輸混凝土?xí)r，運(yùn)輸混凝土前用熱水清洗攪拌筒，要求預(yù)熱溫度不得超過40℃，以使攪拌筒溫度與混凝土溫度相同為宜。且用保溫材料（棉氈布等）將運(yùn)輸混凝土的容器包裹起來。

4.5.鉆孔樁冬季施工

冬季施工中低溫對(duì)鉆孔樁的影響主要為：混凝土、鋼筋性能、施工操作的及對(duì)泥漿循環(huán)的影響。混凝土與鋼筋的冬季施工已在前面闡述，此處主要闡述鉆孔施工中泥漿的冬季施工：

由于泥漿在低溫條件下，泥漿容易受凍，護(hù)壁能力下降，因此可采取以下措施：

（1）拌制泥漿用的膨潤(rùn)土應(yīng)采用塑料布及帆布、草席等覆蓋存放，確保膨潤(rùn)土不受凍、結(jié)塊等。（2）泥漿拌制池、儲(chǔ)漿池、沉淀池均應(yīng)保持正常泥漿循環(huán)，防止泥漿結(jié)冰，影響泥漿性能。（3）泥漿循環(huán)管路均用棉被或防寒氈包裹，防止凍脹堵塞管道；另設(shè)置備用管路，一旦受凍可及時(shí)將備用的管路換上。

4.6.承臺(tái)冬季施工

承臺(tái)冬季施工采用暖棚法進(jìn)行蓄熱保溫施工，為了滿足承臺(tái)暖棚的搭設(shè)及正常使用，基坑開挖時(shí)，基底四周應(yīng)較承臺(tái)邊線向外側(cè)擴(kuò)大1.5m左右，扣除約30cm模板空間后，暖棚內(nèi)作業(yè)面寬度約為1.2m。暖棚自承臺(tái)模板安裝完成后即進(jìn)行搭設(shè)，并進(jìn)行蓄熱保溫，確?；炷寥肽囟炔恍∮?℃。承臺(tái)模板安裝完成后，暖棚搭設(shè)腳手架作為支撐棚架，篷布四周搭在基坑邊緣，頂面再覆蓋一層硬質(zhì)塑料布，基坑邊沿采用砂袋壓緊，篷布與承臺(tái)頂面之間應(yīng)預(yù)留1.5m高度以便通氣及人員進(jìn)入養(yǎng)生。暖棚內(nèi)在承臺(tái)縱向兩端各布置1個(gè)煤爐、橫向兩側(cè)各自均布4個(gè)煤爐，共計(jì)10個(gè)，煙囪分別伸出保溫棚外并在頂部設(shè)排氣口。暖棚封閉好后，棚內(nèi)生煤爐燒水，棚內(nèi)煤爐爐設(shè)專人看管，并設(shè)溫度計(jì)對(duì)棚內(nèi)溫度每隔4h測(cè)試、記錄一次。待棚內(nèi)溫度升至10℃以上后，通過設(shè)于基坑邊沿的輸送溜槽進(jìn)行承臺(tái)混凝土澆筑?；炷翝仓戤吅?，將溜槽拆除，并進(jìn)行全部封閉，從而形成一個(gè)整體的封閉暖棚。

4.7.墩身冬季施工

墩身冬季施工采用暖棚法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，因墩身處于地表以上，受風(fēng)的影響較大，故在施工時(shí)對(duì)暖棚的搭設(shè)要求更為嚴(yán)格。在墩身鋼筋及模板均安裝就位后，墩身模板外側(cè)搭設(shè)鋼管腳手架作為骨架來搭建防寒保溫棚，將整個(gè)墩身罩住，并留出操作以及養(yǎng)生空間。保溫棚采用雙層覆蓋，底層先覆蓋一層篷布，頂面再整體覆蓋一層硬質(zhì)塑料布，篷布及塑料布搭接處應(yīng)不少于50cm，施工人員進(jìn)出口處設(shè)置保溫門簾。保溫棚搭設(shè)完成后，在墩身四周分設(shè)12個(gè)煤爐，對(duì)模板表面進(jìn)行加溫，煙囪分別伸出保溫棚外并在頂部設(shè)排氣口。待棚內(nèi)溫度升至10℃以上，通過棚頂篷布搭接處下放串筒開始澆筑混凝土。澆筑完畢后，將篷布搭接處封閉，以防止熱量散失。保溫棚內(nèi)分別在墩身底部、中部、頂部，且盡量在離煤爐最遠(yuǎn)處懸掛溫度計(jì)，同時(shí)做好大氣溫度測(cè)量，準(zhǔn)確的掌握暖棚內(nèi)外溫差，適時(shí)調(diào)整好養(yǎng)生溫度，做好日常紀(jì)錄。根據(jù)溫度記錄情況，動(dòng)態(tài)適當(dāng)調(diào)整煤爐數(shù)量，確保棚內(nèi)溫度。

4.8.混凝土的澆筑與養(yǎng)護(hù)

（1）混凝土在澆筑前應(yīng)清除模板、鋼筋上的積雪和污垢。當(dāng)環(huán)境氣溫低于-10℃時(shí)，應(yīng)將直徑大于或等于25mm的鋼筋和金屬預(yù)埋件加熱至正溫。（2）冬季施工接縫混凝土?xí)r，當(dāng)舊混凝土面和外露鋼筋暴露在冷空氣中時(shí)，應(yīng)對(duì)距離新、舊混凝土施工縫1.5m范圍內(nèi)的舊混凝土和長(zhǎng)度在1.0m范圍內(nèi)的外露鋼筋，進(jìn)行防寒保溫。（3）混凝土應(yīng)采用機(jī)械振搗并分層連續(xù)澆筑，分層厚度不得小于20cm。（4）承臺(tái)或墩身混凝土澆筑完畢后，立即進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)，混凝土的升溫速度不得大于10℃/h，降溫速度不得大于5℃/h。（5）當(dāng)室外最低氣溫高于-15℃時(shí)，承臺(tái)混凝土養(yǎng)護(hù)優(yōu)先采用蓄熱法養(yǎng)護(hù)。承臺(tái)混凝土澆筑成型后，應(yīng)立即用棉被或保溫氈布進(jìn)行覆蓋防寒保溫，特別注意邊角的覆蓋保溫。當(dāng)蓄熱法養(yǎng)護(hù)不能達(dá)到要求時(shí)，可在承臺(tái)外搭設(shè)暖棚，棚內(nèi)通蒸汽或生煤爐加熱養(yǎng)護(hù)。（6）墩身采用暖棚法養(yǎng)護(hù)，在澆筑好的墩身周圍搭設(shè)腳手架，并用帆布及塑料布進(jìn)行圍護(hù)形成暖棚，暖棚內(nèi)生煤爐加熱養(yǎng)護(hù)。

4.9.模板的拆除

（1）冬季施工宜增加兩組同條件試塊數(shù)量，通過對(duì)試塊的強(qiáng)度判定，當(dāng)養(yǎng)護(hù)至2.5MPa以上且保證其表面及棱角不因拆模而受損、抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的40%前不受凍即可拆除模板，模板拆除最好選擇在白天溫度最高時(shí)進(jìn)行。（2）混凝土與環(huán)境的溫差不得大于15℃。當(dāng)溫差在10℃以上，但低于15℃時(shí)，拆除模板后的混凝土表面宜加以覆蓋，使其緩慢冷卻。（3）當(dāng)采用暖棚法養(yǎng)護(hù)的混凝土，當(dāng)養(yǎng)護(hù)完畢后的環(huán)境氣溫仍在0℃以下時(shí)，應(yīng)待混凝土冷卻至5℃以后，方可拆除模板。

4.10.溫度測(cè)試

（1）混凝土冬季施工，應(yīng)按時(shí)檢查水、外加劑及骨料加入攪拌機(jī)時(shí)的溫度，以及混凝土拌制、澆筑時(shí)環(huán)境溫度，每一工作班至少檢查4次。（2）混凝土澆筑應(yīng)按時(shí)測(cè)量混凝土出機(jī)和混凝土入模的溫度，以及結(jié)構(gòu)物四周的溫度和混凝土溫度變化情況，使混凝土內(nèi)外溫差不超過25℃，混凝土表面溫度平均保持在15℃左右，最低處不低于5℃。（3）加強(qiáng)混凝土養(yǎng)生期的溫度觀測(cè)。對(duì)于蓄熱法養(yǎng)護(hù)承臺(tái)混凝土?xí)r，宜在承臺(tái)邊角留置測(cè)溫孔。暖棚法養(yǎng)護(hù)承臺(tái)及墩身混凝土，每個(gè)面至少設(shè)置兩個(gè)溫度計(jì)，并應(yīng)設(shè)置在離熱源不同的位置。

5、冬季施工安全保證措施

（1）安質(zhì)、技術(shù)人員要落實(shí)冬季施工準(zhǔn)備工作，向施工隊(duì)進(jìn)行詳細(xì)的安全技術(shù)交底，在施工過程中每天對(duì)施工班組進(jìn)行有針對(duì)性的施工安全技術(shù)交底。（2）健全安全防火組織，各作業(yè)點(diǎn)負(fù)責(zé)人為安全防火負(fù)責(zé)人，確保生產(chǎn)安全。（3）冬季施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)隊(duì)人員必須穿防滑鞋，佩戴必要的防凍勞保用品，以防天寒地凍，手腳不便發(fā)生事故。如雪后或冰凍后作業(yè)，對(duì)作業(yè)范圍的積雪及冰凍消除后方可作業(yè)，并鋪設(shè)草袋等防滑設(shè)施。（4）與當(dāng)?shù)貧庀蟛块T取得聯(lián)系，做好氣溫觀測(cè)工作。調(diào)度應(yīng)預(yù)先掌握天氣情況，并及時(shí)通報(bào)有關(guān)單位，提前作好預(yù)防工作。（5）甲醇鍋爐使用前嚴(yán)格按運(yùn)行規(guī)程的規(guī)定進(jìn)行全面檢查，各項(xiàng)要求符合后才可運(yùn)行，且在使用前要進(jìn)行取證或復(fù)檢；同時(shí)建立健全司爐工崗位責(zé)任制、鍋爐安全操作制度等，確保甲醇鍋爐的有序運(yùn)轉(zhuǎn)使用。（6）冬季施工期間，遇有迷霧、大雪或六級(jí)以上大風(fēng)嚴(yán)禁登高作業(yè)。

6、結(jié)束語(yǔ)

冬季施工是橋梁工程施工必不可少的部分，做好冬季施工對(duì)整個(gè)工程起著至關(guān)重要的作用。在樹屏高速公路立交特大橋冬季施工實(shí)際過程中，通過該項(xiàng)冬季施工措施的實(shí)施，混凝土質(zhì)量達(dá)到了內(nèi)實(shí)外美，保證了工程質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

1、樹屏高速公路立交特大橋施工組織設(shè)計(jì)；

2、《鐵路橋涵施工規(guī)范》（TB10203-2002）；

3、《鐵路混凝土工程施工技術(shù)指南》（鐵建設(shè)[2010]241號(hào)）；

4、《鐵路橋涵工程施工安全技術(shù)規(guī)程》（TB10303-2009）。