嚴(yán)寒地區(qū)預(yù)制T梁移動(dòng)式生產(chǎn)廠房設(shè)計(jì)與應(yīng)用

李 曉

(中鐵一局集團(tuán)物資工貿(mào)有限公司，陜西 西安 710054)

嚴(yán)寒地區(qū)預(yù)制T梁移動(dòng)式生產(chǎn)廠房設(shè)計(jì)與應(yīng)用

李 曉

(中鐵一局集團(tuán)物資工貿(mào)有限公司，陜西 西安 710054)

結(jié)合哈佳客專線路所經(jīng)地帶的氣候條件，設(shè)計(jì)了預(yù)制T梁移動(dòng)式生產(chǎn)廠房，并介紹了預(yù)制T梁的現(xiàn)場(chǎng)施工方案，闡述了廠房的設(shè)計(jì)與養(yǎng)護(hù)措施，指出采用移動(dòng)式生產(chǎn)廠房顯著提高了T梁的施工效率，解決了嚴(yán)寒地區(qū)冬期T梁生產(chǎn)的技術(shù)難題。

移動(dòng)式生產(chǎn)廠房，T梁，冬期施工，混凝土

1 工程概況

哈佳客專線路所經(jīng)地帶冬季受極地大陸氣團(tuán)控制，嚴(yán)寒干燥，極易造成混凝土結(jié)構(gòu)凍害的發(fā)生。中鐵一局物貿(mào)公司承擔(dān)了HJZQ-7標(biāo)1354孔簡(jiǎn)支T梁的預(yù)制任務(wù)。梁體預(yù)制工期僅24個(gè)月(扣除前期準(zhǔn)備及建場(chǎng)4個(gè)月，有效施工期僅20個(gè)月)，無法避開冬季施工。

2 問題的提出

佳木斯地區(qū)冬季寒冷，10月開始至來年4月底前后，5.5個(gè)月均處于冬期施工，冬期非正常施工時(shí)間約占整個(gè)工期時(shí)間的1/2，極端最低溫度-39.5 ℃。極低的環(huán)境溫度不僅對(duì)混凝土的施工質(zhì)量影響很大，也造成工人工作環(huán)境較惡劣。

3 解決方案

自行設(shè)計(jì)移動(dòng)式生產(chǎn)廠房避免低溫對(duì)混凝土的凍害影響，加快施工速度，改善工作的作業(yè)環(huán)境，移動(dòng)廠房將戶外生產(chǎn)變?yōu)槭覂?nèi)生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率。

4 一般情況下T梁預(yù)制冬期施工措施

混凝土灌注前，提前給模板和鋼筋升溫。將保溫設(shè)施設(shè)于即將灌注的臺(tái)座或模型處，在模型兩側(cè)與保溫設(shè)施的空間內(nèi)設(shè)置火爐(或通入少量蒸汽)，同時(shí)在混凝土灌注前橋面會(huì)和側(cè)面同時(shí)覆蓋，混凝土灌注之前，橋面保溫設(shè)施將提前取掉，否則混凝土無法進(jìn)入模板，故混凝土入模灌注依然是在露天環(huán)境中進(jìn)行，不能完全杜絕寒冷氣候?qū)炷潦┕べ|(zhì)量的影響。

在灌注過程中模板側(cè)面持續(xù)供暖，盡量保持模板及鋼筋等與混凝土接觸介質(zhì)溫度不低于5 ℃，達(dá)到混凝土灌注條件。根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)情況確定設(shè)置火爐的數(shù)量(或通入蒸汽量的大小)，直至混凝土灌注結(jié)束后，完成橋面覆蓋，開始蒸汽養(yǎng)護(hù)。

保溫措施：1)養(yǎng)護(hù)罩：頂棚有與同梁面寬度的位置未用彩鋼板圍護(hù)，以利于混凝土灌注；2)篷布包裹：側(cè)面采用篷布包裹。圖1為一般冬期施工工藝保溫設(shè)施圖。

5 現(xiàn)場(chǎng)采用的方案

混凝土灌注在特制的活動(dòng)廠房?jī)?nèi)進(jìn)行灌注，活動(dòng)廠房?jī)蓚?cè)設(shè)置常壓鍋爐并懸掛暖氣片，給廠房升溫，當(dāng)廠房?jī)?nèi)溫度達(dá)到5 ℃以上后，開始進(jìn)行混凝土灌注，在活動(dòng)廠房靠近制梁臺(tái)座端頭的位置設(shè)置供混凝土運(yùn)輸進(jìn)出廠房使用的推拉門，由專人負(fù)責(zé)開啟或關(guān)閉，避免廠房?jī)?nèi)溫度因門開啟與外界形成對(duì)流而過快降溫。

廠房?jī)?nèi)設(shè)置一10 t天車，用于混凝土的灌注入模施工。

混凝土灌注完畢，將側(cè)面和頂面使用篷布覆蓋，開始蒸汽養(yǎng)護(hù)(圖2為活動(dòng)廠房冬期施工工藝保溫及混凝土施工示意圖)。

施工工藝比選結(jié)論：在活動(dòng)廠房?jī)?nèi)進(jìn)行混凝土灌注存在諸多優(yōu)于一般施工工藝的方面：1)一般冬季施工方式僅適用于自然環(huán)境溫度不低于-20 ℃，佳木斯地區(qū)不適用。2)能保證灌注前模板、鋼筋等與混凝土接觸介質(zhì)的溫度，控制混凝土與介質(zhì)的溫差不大于10 ℃，并可以實(shí)現(xiàn)始終保持此溫差。3)能保持混凝土灌注過程的施工環(huán)境溫度，始終處于正溫，且滿足規(guī)范要求范圍。

實(shí)施效果方面比選結(jié)論：活動(dòng)廠房施工工藝更有利于混凝土的冬期施工。

6 廠房設(shè)計(jì)

廠房長(zhǎng)度40.87 m，寬度27.05 m，高度12.595 m，共分三大系統(tǒng)：行走系統(tǒng)、起重系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)。

供熱系統(tǒng)：由兩臺(tái)常壓鍋爐、140組暖氣片以及廠房外部的保溫板組成，端部懸掛棉篷布作為人員進(jìn)出門，可供混凝土運(yùn)輸車輛通行，使廠房?jī)?nèi)的溫度不受外界環(huán)境溫度的影響，由人為創(chuàng)造一個(gè)溫度可控的施工環(huán)境，滿足規(guī)范對(duì)冬期施工各部位溫度的要求。

行走部分：共由4對(duì)主動(dòng)輪、14對(duì)從動(dòng)輪36個(gè)行走輪組成，兩側(cè)設(shè)置雙軌，軌道的精準(zhǔn)度要求較高，橫向和縱向誤差不超10 mm。

起重系統(tǒng)：由型鋼加工制造而成，額定起重量10 t，滿足混凝土灌注及模板施工的重量要求。養(yǎng)護(hù)廠房?jī)?nèi)能否成功安裝并使用門吊是廠房?jī)?nèi)能否實(shí)現(xiàn)混凝土灌注的關(guān)鍵，可移動(dòng)的特性使養(yǎng)護(hù)廠房可移動(dòng)至任一制梁臺(tái)座，設(shè)置一座養(yǎng)護(hù)廠房即可滿足梁場(chǎng)全部制梁臺(tái)座的使用。

7 移動(dòng)式養(yǎng)護(hù)廠房工藝流程

廠房就位→底面固定→廠房升溫→混凝土灌注→蒸汽養(yǎng)護(hù)。

7.1 廠房就位

廠房自身因負(fù)荷較大，重約240 t，自帶動(dòng)力無法滿足要求，需介入外部電源，在廠房的走行路線上要提前埋設(shè)供廠房使用的電力線路。

根據(jù)冬期施工的進(jìn)度要求，日產(chǎn)4片梁，每個(gè)制梁臺(tái)座周轉(zhuǎn)按5 d考慮，共需要20個(gè)制梁臺(tái)座即可滿足日產(chǎn)4片梁的要求，因此廠房的走行軌道能覆蓋20個(gè)制梁臺(tái)座就能滿足使用需求，無需全部鋪設(shè)。

每個(gè)臺(tái)座都設(shè)有廠房固定的停留位置，并左右標(biāo)識(shí)，到位后即可停車固定廠房。

7.2 底面固定

廠房移至準(zhǔn)備就緒的臺(tái)位后，需與地面進(jìn)行連接，以避免廠房?jī)?nèi)門吊在使用過程中出現(xiàn)慣性移動(dòng)。廠房的四角設(shè)有軌道連接裝置，軌道與軌道混凝土條基為螺栓連接，廠房就位后即可與軌道進(jìn)行連接完成固定。

7.3 廠房升溫

廠房就位固定完成后，立即將兩端部的棉篷布全部拉開對(duì)廠房進(jìn)行封閉，廠房?jī)?nèi)的照明燈開啟，不影響廠房?jī)?nèi)的能見度，保證其他施工人員的正常施工。根據(jù)混凝土施工準(zhǔn)備情況進(jìn)行升溫，廠房保溫部分設(shè)置的兩臺(tái)熱水鍋爐設(shè)有泵送系統(tǒng)，可加快熱水循環(huán)，在短時(shí)間內(nèi)完成廠房升溫。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)一：在環(huán)境溫度-17 ℃的情況下，混凝土從出拌和

站出發(fā)開始計(jì)時(shí)，對(duì)連續(xù)10車進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，運(yùn)輸至最遠(yuǎn)的施工臺(tái)座入模，需要時(shí)間平均120 s，混凝土出機(jī)溫度與入模溫度最大溫差1.4 ℃，最小溫差0.8 ℃，運(yùn)距短，混凝土自身溫度的損失較小。因此廠房?jī)?nèi)溫度只要能達(dá)到正溫，混凝土的自身溫度損失會(huì)很小，可忽略不計(jì)，混凝土的灌注即可得到保證。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)二：在環(huán)境溫度-17 ℃情況下，對(duì)廠房進(jìn)行升溫，經(jīng)過約40 min時(shí)間，廠房?jī)?nèi)的溫度就能達(dá)到正溫，滿足灌注條件。溫度統(tǒng)計(jì)見表1。

表1 溫度統(tǒng)計(jì)表

7.4 混凝土灌注

溫度等各方面滿足要求后，開始混凝土灌注施工，兩端部的推拉門處設(shè)有專人負(fù)責(zé)混凝土運(yùn)輸車通過時(shí)的推拉門的開啟或關(guān)閉，縮短開啟時(shí)間，以減少?gòu)S房?jī)?nèi)與外界環(huán)境的空氣對(duì)流而降低內(nèi)部溫度。

廠房?jī)?nèi)門吊與外部其他門吊的工作原理相同，起升速度和縱移橫移速度相同，灌注所用時(shí)間與在外部正常的灌注時(shí)間相同，滿足一片梁不超過3.5 h的規(guī)定。

為減少?gòu)S房的移動(dòng)次數(shù)，避免進(jìn)行二次升溫，廠房移動(dòng)一次至少進(jìn)行2片梁的混凝土灌注施工。

7.5 蒸汽養(yǎng)護(hù)

一片梁混凝土施工完畢，就可以對(duì)其進(jìn)行篷布覆蓋，視溫度情況通入適量蒸汽開始養(yǎng)護(hù)，之后就可以將廠房移至其他臺(tái)座處進(jìn)行下一片梁的施工。

8 結(jié)語

通過采用移動(dòng)廠房避免了低溫對(duì)混凝土的凍害影響，加快了施工速度，改善了工作的作業(yè)環(huán)境，并將戶外生產(chǎn)變?yōu)槭覂?nèi)生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率。同時(shí)該廠房具有可持續(xù)利用的優(yōu)勢(shì)，待完工后亦可拆卸后在新工地重新組裝使用。

[1] 莫 鵬.冬季預(yù)制T梁蒸汽養(yǎng)生施工關(guān)鍵技術(shù)的若干研究 [J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2015(29)：86-87.

[2] 何丙燦.淺談?lì)A(yù)制后張法簡(jiǎn)支T梁冬季施工技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2012(12)：23-24.

Design and application of movable production plant for precast T-shaped beam in cold area

Li Xiao

(MaterialSupplyandIndustrialTradeCo.，LtdofChinaRailwayFirstGroup，Xi’an710054，China)

Combining with the climate conditions of Hajia passenger dedicated lines by zone, this paper designed the prefabricated T beam movable production plant, and introduced the site construction scheme of prefabricated T beam, elaborated the design and maintenance of the plant, pointed out that using movable production plant could significantly improve the construction efficiency of T beam, solved the technical problems of winter T beam production in cold area.

movable production plant, T beam, winter construction, concrete

1009-6825(2017)05-0130-02

2016-12-07

李 曉(1984- )，男，工程師

TU756.42

A