大體積混凝土施工技術(shù)在鐵路橋梁工程中的應(yīng)用

胡 洋

(中鐵二十二局哈爾濱鐵路建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，黑龍江 哈爾濱 150006)

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大體積混凝土施工技術(shù)在鐵路橋梁工程中的應(yīng)用

胡 洋

(中鐵二十二局哈爾濱鐵路建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，黑龍江 哈爾濱 150006)

結(jié)合某高速鐵路橋梁工程施工實例，從施工準(zhǔn)備、配合比設(shè)計、承臺基坑開挖、鋼筋材料加工制作、模板安裝等方面，闡述了大體積混凝土在鐵路橋梁工程中的施工技術(shù)，并提出了施工中的質(zhì)量控制措施，從而提高整個工程項目的施工質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。

路橋工程，大體積混凝土，鋼筋，模板

在路橋工程項目施工中，大體積混凝土施工是整個施工過程的重要環(huán)節(jié)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文從橋梁工程施工的視角出發(fā)，立足于我國工程施工實例，重點對大體積混凝土施工技術(shù)在橋梁工程施工中的應(yīng)用展開論述，并針對施工質(zhì)量控制的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行分析。

1 鐵路橋梁工程施工中大體積混凝土施工案例

本工程案例為我國某高速鐵路橋梁工程施工項目，此高鐵橋梁工程選取無砟軌道為路線，設(shè)計時速為350 km/h。該橋梁工程中的5號橋墩～9號橋墩跨越一河流，跨越式結(jié)構(gòu)以連續(xù)鋼構(gòu)的形式進(jìn)行設(shè)計。此橋梁的6號橋墩與7號橋墩的主橋墩基礎(chǔ)采用12根直徑為250 cm的鉆孔樁進(jìn)行設(shè)計，橋梁的低樁承臺結(jié)構(gòu)采用尺寸為23.5 m×17 m×5 m，體積1 997.5 m3的混凝土承臺進(jìn)行設(shè)計。為了確保該鐵路橋梁工程施工結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全，技術(shù)人員采用大體積混凝土施工技術(shù)進(jìn)行作業(yè)。

2 鐵路橋梁工程施工中大體積混凝土施工技術(shù)分析

2.1 大體積混凝土施工技術(shù)準(zhǔn)備

施工前，工程設(shè)計單位需進(jìn)行技術(shù)交底，保證施工設(shè)計文件及技術(shù)資料、圖紙等與該橋梁工程各結(jié)構(gòu)層施工技術(shù)要求規(guī)范相一致。做好相關(guān)的技術(shù)交底工作后，需按照工程施工現(xiàn)場的場地及施工地質(zhì)情況進(jìn)行施工場地布設(shè)，合理科學(xué)配置施工材料與施工機(jī)械設(shè)備。當(dāng)施工技術(shù)材料及施工設(shè)備進(jìn)場后，對其參數(shù)性能及質(zhì)量進(jìn)行檢驗，保證施工材料與設(shè)備各項技術(shù)指標(biāo)與實際要求相符。

2.2 大體積混凝土施工配合比設(shè)計

2.3 橋梁工程樁基施工前承臺基坑開挖

在該橋梁工程樁基施工前，需進(jìn)行科學(xué)的承臺基礎(chǔ)開挖施工。在此過程中，需通過墊層混凝土進(jìn)行硬化施工，當(dāng)樁基施工結(jié)束后，可采用全站儀放出橋梁承臺邊線，然后將其中的雜物及時清理。需按照設(shè)計標(biāo)高對樁基樁頭部位進(jìn)行開鑿作業(yè)，同時清理浮漿，隨后對樁基施工質(zhì)量進(jìn)行全面的無損檢測，然后利用全站儀放出橋梁四角點位線或橫、縱向軸線，利用墨線彈出承臺邊線。在對該橋梁的承臺基底進(jìn)行施工時，需在設(shè)計范圍內(nèi)預(yù)留50 cm的距離，隨之對墊層混凝土上方表面的雜物進(jìn)行徹底清理，直到露出新鮮混凝土表面即可。特殊施工條件下，還需對墊層混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行鑿毛施工處理。

2.4 橋梁工程施工中鋼筋材料的加工制作與安裝

按照具體施工規(guī)范，首先需對鋼筋材料進(jìn)行準(zhǔn)確編號，然后進(jìn)行配料與下料作業(yè)，科學(xué)確定鋼筋的位置，然后對鋼筋材料進(jìn)行綁扎作業(yè)。采用直螺紋套筒搭接直徑為20 mm的鋼筋，提高搭接效率。在對橋梁承臺進(jìn)行混凝土澆筑前，需確保全部墩身直立鋼筋綁扎完好，鋼筋安裝結(jié)束后，還需結(jié)合工程設(shè)計規(guī)范安裝與預(yù)埋各類工程結(jié)構(gòu)施工組件。在此過程中，嚴(yán)禁出現(xiàn)局部遺漏情況，與此同時需對測應(yīng)力元件與測溫度元件進(jìn)行安裝。

因該橋梁工程施工中的主橋墩結(jié)構(gòu)具有特殊性，因此需在橋梁承臺結(jié)構(gòu)部位科學(xué)設(shè)置預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)。在鋼筋施工前，保證預(yù)應(yīng)力鋼筋與普通鋼筋位置布設(shè)準(zhǔn)確，采用塑料波紋管作為預(yù)應(yīng)力管當(dāng)作成孔技術(shù)材料。

2.5 大體積混凝土施工中循環(huán)冷卻水管的安裝

為了保證混凝土澆筑具有良好的效果，同時防止橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫度裂縫，需在大體積混凝土施工時，對水泥的水化熱最高溫值與混凝土初凝溫差進(jìn)行有效控制。另外，在對承臺大體積混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行作業(yè)時，需嚴(yán)格按照水泥水化熱計算結(jié)果設(shè)置循環(huán)冷卻水管，其材料為直徑50 mm的鋼管，采用鋼扣對其接頭進(jìn)行連接，同時固定接頭，防止外部施工因素導(dǎo)致鋼管接頭斷裂。循環(huán)冷卻水管安裝完成后通水檢測，如果存在漏水問題需要及時處理。

2.6 大體積混凝土施工中模板材料的制作與安裝

模板安裝前首先采用磨光機(jī)將模板表面的銹跡全面清理，并涂抹一層淺色脫模劑于該模板表面。在鋼筋周邊位置設(shè)置強度一致的混凝土小墊塊，每平方米布設(shè)4塊，混凝土小墊塊需綁扎牢固，結(jié)合具體施工設(shè)計規(guī)范確定墊塊大小。將橋梁承臺頂部結(jié)構(gòu)與中部結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效焊接，構(gòu)成一個完整的施工體系；模板外側(cè)利用鋼管支撐，選取雙螺帽作為拉桿。

2.7 大體積混凝土施工中澆筑混凝土施工

澆筑混凝土施工前，采用水平儀測量校準(zhǔn)高程，采用全站儀復(fù)測墩身預(yù)埋鋼筋。通過清水去除承臺表面雜物，采用混凝土罐車運送混凝土，澆筑時選取當(dāng)天溫度最低時段，澆筑混凝土?xí)r每小時供應(yīng)量為150 m3。通過對橋梁承臺中間重復(fù)下料作業(yè)，隨后向周圍擴(kuò)散，各層實際覆蓋厚度控制在30 cm左右，防止混凝土澆筑出現(xiàn)分層現(xiàn)象。在振搗混凝土?xí)r，采用插入式振搗器作業(yè)，分層振搗，振搗間隔距離為30 cm。振搗過程中上層向下層插入8 cm～10 cm的距離，避免預(yù)埋組件、測溫元件和鋼筋材料等與振搗器相接觸。在對橋梁承臺混凝土進(jìn)行澆筑時，需層層覆蓋循環(huán)冷卻管。最后需清理混凝土表面，在混凝土初凝時與預(yù)沉后，采用二次抹面壓實作業(yè)，避免橋梁混凝土結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)收縮裂縫。

2.8 大體積混凝土施工后養(yǎng)護(hù)及測溫技術(shù)分析

抹壓混凝土表面施工后，需采用雙層塑料薄膜全面覆蓋養(yǎng)護(hù)，保證混凝土能夠達(dá)到初凝效果。當(dāng)混凝土終凝后采用無紡紗布覆蓋，然后灑水養(yǎng)護(hù)。當(dāng)混凝土初凝強度達(dá)到2.5 MPa后，拆除模板，連續(xù)兩周覆蓋養(yǎng)護(hù)。地面下方部位除預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)外需進(jìn)行回填作業(yè)，地面上部位置需做好覆蓋養(yǎng)護(hù)工作，防止混凝土結(jié)構(gòu)長期暴露在強光及潮濕天氣環(huán)境下。重點對此橋梁工程的插筋結(jié)構(gòu)進(jìn)行保溫，為了保證相關(guān)養(yǎng)護(hù)溫控指標(biāo)達(dá)到實際施工要求，可設(shè)置大體積混凝土澆筑溫度監(jiān)測點，將溫度傳感器安置于角鋼內(nèi)側(cè)，實時實地觀測該橋梁工程大體積混凝土的結(jié)構(gòu)溫度變化情況，表1為具體的溫控指標(biāo)[1]。

表1 大體積混凝土澆筑溫控指標(biāo)

3 大體積混凝土施工技術(shù)在鐵路橋梁工程施工中的具體應(yīng)用

通過上述施工技術(shù)工藝分析可以發(fā)現(xiàn)，鐵路橋梁工程施工中，大體積混凝土施工技術(shù)具有重要的作用，因此在實際施工過程中，運用上述施工技術(shù)進(jìn)行作業(yè)時，首先需要對混凝土施工的原材料進(jìn)行控制。通過嚴(yán)格篩選混凝土原材料，從而保證該橋梁工程施工時所用到的砂石以及水泥等施工材料達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。一般而言，砂石的含砂量較多，如果運用上述技術(shù)施工時，砂石材料中的含砂量在2%或者3%以上，就會影響水泥的粘結(jié)效果，同時也會對大體積混凝土的級配產(chǎn)生不利影響。其次，需要對該橋梁施工中的混凝土攪拌流程進(jìn)行質(zhì)量控制。一般而言，運用上述施工工藝進(jìn)行鐵路橋梁工程施工，通過大型以及小型的攪拌站和水上混凝土廠進(jìn)行攪拌施工，而攪拌方式分為人工與機(jī)械攪拌兩種。具體在本橋梁工程施工時，主要運用機(jī)械攪拌方式進(jìn)行作業(yè)，嚴(yán)格控制混凝土的配合比例，保證其攪拌均勻，提高其和易性。攪拌后，需要檢查混凝土的坍塌性與流動性。再者，嚴(yán)格控制混凝土的配合比例。在該橋梁工程施工過程中，當(dāng)運用大體積混凝土進(jìn)行作業(yè)時，為了提高施工質(zhì)量，在具體的施工技術(shù)應(yīng)用過程中，需在施工現(xiàn)場進(jìn)行試驗分析，從而科學(xué)確定大體積混凝土的性能。在選取砂石以及水泥等施工原材料時，一定要對砂石的細(xì)度以及吸水性等進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，從而不斷提高大體積混凝土結(jié)構(gòu)的強度以及抗裂性。在具體的施工技術(shù)應(yīng)用過程中，需對混凝土材料的配合比進(jìn)行科學(xué)設(shè)計，然后加入適量的減水劑，從而提高大體積混凝土的和易性，以此強化該鐵路橋梁工程施工技術(shù)工藝。

4 結(jié)語

在橋梁工程施工中，由于大體積混凝土施工技術(shù)具有重要作用，因此必須通過施工技術(shù)分析及施工質(zhì)量控制，嚴(yán)格規(guī)范施工流程，在實踐和研究中吸取經(jīng)驗，以工程實例為基礎(chǔ)，以施工質(zhì)量為核心，有效提升大體積混凝土施工技術(shù)水平。

[1] 岳玉強.探究鐵路橋梁施工混凝土工藝質(zhì)量的控制[J].科技資訊,2015(7):134.

The application of mass concrete construction technology in railway bridge engineering

Hu Yang

(ChinaRailway22thBureauHarbinRailwayConstructionGroupLimitedLiabilityCompany,Harbin150006,China)

Combining with the construction example of a high-speed railway bridge engineering, from the construction preparation, mix ratio design, cap foundation pit excavation, steel material manufacture, template installation and other aspects, elaborated the construction technology of mass concrete in railway bridge engineering, and put forward the construction quality control measures, so as to improve the construction quality and economic benefits of whole engineering.

road and bridge engineering, mass concrete, steel bar, template

1009-6825(2016)26-0172-02

2016-07-07

胡 洋(1984- )，男，工程師

U445.57

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