淺析冬季連續(xù)梁掛籃施工保溫措施

張帥

【摘 要】結(jié)合青榮城際鐵路Ⅳ標(biāo)跨通世南路特大橋連續(xù)梁冬季施工，及冬季施工相關(guān)規(guī)定和特點(diǎn)，重點(diǎn)介紹了掛藍(lán)封閉暖棚法施工采取的保溫措施，并進(jìn)行了暖棚法熱量計(jì)算，保溫效果明顯，并有效控制了施工成本，按質(zhì)按量完成了節(jié)點(diǎn)目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】連續(xù)梁；掛籃；冬季施工；暖棚法

一、工程概況

根據(jù)業(yè)主及上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)要求，青榮城際鐵路Ⅳ標(biāo)跨通世南路特大橋連續(xù)梁作為青島至榮成高速鐵路客運(yùn)專線正線主干道的通道，為確保主干道的通車目標(biāo)，本橋成為重點(diǎn)控制性工程之一，連續(xù)梁施工進(jìn)度直接影響后續(xù)線上鋪架施工，冬季必須采取合理的保障措施不間斷施工。

本橋位于煙臺(tái)市芝罘區(qū)，設(shè)計(jì)為高速鐵路客運(yùn)專線雙線橋，設(shè)計(jì)時(shí)速250km/h，連續(xù)梁梁體為單箱單室、變截面、變高度結(jié)構(gòu)，橋面寬12.2m，梁底寬6.7m，中支點(diǎn)截面中心處梁高6.05m，邊支點(diǎn)截面中心處梁高3.05m，采用（40+64+40）m雙線連續(xù)梁上跨通世南路，通世南路為煙臺(tái)市一級(jí)主干路，車行道寬31米，連續(xù)梁梁底最低點(diǎn)距離路面高度10米，連續(xù)梁冬季施工搭設(shè)暖棚不影響主干路車輛正常通行。

該地區(qū)屬暖溫帶亞濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，受海洋氣候的影響，冬期嚴(yán)寒干燥，冰凍期為12月至2月，歷年極端最低氣溫-15℃，冬季平均氣溫-6℃，平均風(fēng)速5m/s，最大積雪深度27cm。

本橋冬季施工起止日期和氣候情況如下：2013年12月1日（平均氣溫低于5℃，風(fēng)力6-7級(jí)）至2014年3月20日（平均氣溫高于5℃，風(fēng)力3-4級(jí)）。

該橋連續(xù)梁設(shè)計(jì)為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，采用三角形掛籃懸臂現(xiàn)澆，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)展情況，該處連續(xù)梁冬期施工內(nèi)容為：

掛籃移動(dòng)，模板安裝，鋼筋制安，混凝土澆筑，混凝土養(yǎng)護(hù)，張拉壓漿等工序，本文主要分析該連續(xù)梁掛籃施工中采取的保溫措施。

二、連續(xù)梁掛籃施工保溫措施

1、混凝土澆筑前的準(zhǔn)備措施

經(jīng)過綜合考慮，暖棚的搭設(shè)方案如下：暖棚的側(cè)面外層采用彩鋼板，內(nèi)層采用棉篷布搭設(shè)，棉篷布與掛籃模板之間距離80cm，以便施工人員通過，暖棚底部用3mm厚花鋼板、[10槽鋼及[28槽鋼焊接成整體吊籃，用[20槽鋼環(huán)形吊架固定在掛籃前、后底橫梁上，共6個(gè)吊點(diǎn)，底籃與底模之間留足1.5m施工操作空間，底模板上噴涂15cm厚阻燃型保溫泡沫，暖棚頂部用棉篷布及HRB335φ25鋼筋焊接骨架搭設(shè)，頂面高出箱梁頂面1.5m，滿足暖棚頂部加熱安全距離及檢查人員通過，側(cè)面與頂面連接緊密全封閉，暖棚各部位與掛籃桿件可靠連接，并按本地區(qū)最大風(fēng)荷載重新對(duì)掛籃進(jìn)行抗傾覆驗(yàn)算，確保最不利荷載下掛籃使用安全。

砼澆筑前對(duì)掛藍(lán)暖棚的搭設(shè)封閉情況進(jìn)行檢查，確保邊角部位沒有開口及其他缺陷，并根據(jù)暖棚實(shí)際大小及澆筑前后實(shí)際氣候狀況進(jìn)行暖棚熱量計(jì)算，準(zhǔn)備好充足的養(yǎng)護(hù)設(shè)備及油料。

根據(jù)施工需要，如在暖棚的側(cè)面及頂面開設(shè)混凝土汽車泵輸送進(jìn)料窗口，施工人員進(jìn)出門洞等，需滿足開設(shè)的窗口和門洞開合方便，關(guān)閉時(shí)能封閉嚴(yán)密，棚內(nèi)按配置好滅火器材等防火設(shè)施，并設(shè)專人管理。

暖棚內(nèi)箱及梁頂各懸掛1個(gè)溫度計(jì)、濕度計(jì)，預(yù)埋混凝土芯部測(cè)溫預(yù)埋管，測(cè)溫點(diǎn)連續(xù)梁每號(hào)塊分2個(gè)斷面設(shè)置，每個(gè)斷面需在腹板、頂板及底板各設(shè)置4個(gè)砼芯部測(cè)溫點(diǎn)及表面測(cè)溫點(diǎn)，棚外懸掛溫度計(jì)測(cè)量棚外溫度，做好砼澆筑前初次測(cè)溫記錄。

開啟暖風(fēng)機(jī)對(duì)棚內(nèi)鋼筋、模板進(jìn)行預(yù)熱，并確保與澆筑混凝土溫差小于15℃，上一號(hào)段梁端混凝土面和外露鋼筋暴露在冷空氣中時(shí)，對(duì)新、舊混凝土施工縫1.5m范圍內(nèi)的混凝土和長(zhǎng)度在1.0m范圍內(nèi)的外露鋼筋進(jìn)行防寒保溫，增加一臺(tái)暖風(fēng)機(jī)對(duì)準(zhǔn)暴露的混凝土及鋼筋加熱，確保與新混凝土結(jié)合時(shí)其溫度不低于2℃。在已澆注的箱梁梁端端口，設(shè)置篷布隔熱保溫掛簾，減少熱量向已澆的箱梁內(nèi)散失。

暖棚法熱量計(jì)算過程如下：

結(jié)論：

一個(gè)T構(gòu)每側(cè)采用二臺(tái)REM36型暖風(fēng)機(jī)每小時(shí)供熱量為372786Kj，能夠滿足暖棚每小時(shí)耗熱量要求，確保棚內(nèi)溫度。

暖棚搭設(shè)示意圖如下：

暖棚搭設(shè)示意圖

2、混凝土澆筑過程中的保溫措施

混凝土澆筑過程中確保棚內(nèi)溫度不低于5℃，測(cè)量混凝土入模溫度不低于5℃，方可開始澆筑混凝土，入模溫度的測(cè)量在澆筑開始與澆筑一半時(shí)測(cè)量，每工班不少于2次?；炷翝仓^程中，暖棚處于未完全封閉的狀態(tài)，暖棚內(nèi)腔采用暖風(fēng)炮加熱，使暖棚內(nèi)保持適宜的工作溫度，指定專人觀測(cè)棚內(nèi)溫度，混凝土入模溫度，做好測(cè)溫記錄。澆筑過程中指定專人檢查暖棚的密封情況和保溫設(shè)備的運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。T構(gòu)混凝土澆筑為兩側(cè)對(duì)稱澆筑，混凝土泵從T構(gòu)一側(cè)轉(zhuǎn)移至另一側(cè)時(shí)，停止?jié)仓粋?cè)立即封閉好施工門洞，確保棚內(nèi)溫度達(dá)標(biāo)。

3、混凝土澆筑完成后的養(yǎng)護(hù)措施

混凝土澆筑完成立即用棉篷布和彩鋼板對(duì)暖棚混凝土進(jìn)料倉、人員進(jìn)出門洞等孔洞進(jìn)行封堵，混凝土初凝前對(duì)梁頂面混凝土搓壓平整后，用塑料薄膜覆蓋，上鋪棉被，并做出排水坡面，防止水分堆積。

澆筑結(jié)束4-6小時(shí)混凝土終凝后方可升溫，溫度上升速度控制在小于10℃/h以內(nèi)，混凝土芯部溫度最大不得超過65℃，養(yǎng)護(hù)用水與混凝土表面溫差不得大于15℃，養(yǎng)護(hù)時(shí)嚴(yán)格控制棚內(nèi)溫度與環(huán)境溫度，棚內(nèi)溫度與混凝土表面溫度，混凝土表面溫度與混凝土芯部溫度之差不大于15℃，每小時(shí)測(cè)量1次并記錄。

檢測(cè)混凝土溫度時(shí)，按測(cè)溫孔編號(hào)順序進(jìn)行測(cè)溫，溫度計(jì)插入測(cè)溫孔后，堵塞住孔口，留置在孔內(nèi)3～5min，然后迅速?gòu)目字腥〕?，使溫度?jì)與視線成水平，讀數(shù)并記錄，同時(shí)將測(cè)溫孔用保溫材料按原樣覆蓋好。內(nèi)腔采用暖風(fēng)炮加熱，溫度控制在15℃-25℃，采用電加熱蒸汽發(fā)生器（48kw雙管，65KG/h）加濕， 確保棚內(nèi)濕度控制在80%以上，施工箱梁頂板時(shí)，注意預(yù)留蒸汽流通孔道，以便蒸汽進(jìn)入箱內(nèi)。

養(yǎng)護(hù)期指定專人進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)，經(jīng)常巡查暖棚的密封情況，定期檢查施工設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，做好施工記錄。養(yǎng)護(hù)過程若遇雨雪天氣，應(yīng)及時(shí)清除棚頂積壓雨雪，防止壓塌篷布，造成安全事故。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到張拉要求的強(qiáng)度后，使暖棚內(nèi)的溫度以小于10℃/h的速度下降至10～15℃時(shí)，保持適宜的工作溫度，并進(jìn)行后續(xù)拆模等工序施工。拆模時(shí)控制棚內(nèi)溫度與混凝土表面溫度，混凝土表面溫度與混凝土芯部溫度之差均不大于15℃。

三、總結(jié)

隨著我國(guó)高速鐵路的建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，建設(shè)工期緊，冬季施工不可避免，尤其連續(xù)梁懸灌施工，是高空不斷移動(dòng)的空間結(jié)構(gòu)，施工難度大，技術(shù)要求高，且多為控制性工程，冬季施工必須具有可靠的保證措施。連續(xù)梁混凝土保溫措施尤為重要，混凝土養(yǎng)護(hù)質(zhì)量直接關(guān)系到混凝土強(qiáng)度的上升速度 ，進(jìn)而影響下道工序是否能正常進(jìn)行，直接影響總工期。本項(xiàng)目通過以上措施對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，取得了很好的效果，而且施工成本得到了控制，取得了經(jīng)濟(jì)效益，每個(gè)節(jié)段的施工周期為7-9天，混凝土澆筑5天后達(dá)到張拉強(qiáng)度，為青榮城際鐵路Ⅳ標(biāo)段的后續(xù)施工，贏得了寶貴的時(shí)間。

參考文獻(xiàn)：

《高速鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（TB10752-2010J1148-2011）；

《高速鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南》（鐵建設(shè)[2010]241）；

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

《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（TB10424-2010 J1155-2011）；

《鐵路工程基本作業(yè)安全規(guī)程》（TB10301-2009 J944-2009）；

《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》（ISBN 978-7-114-03855-6）人民交通出版社；

《鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁（剛構(gòu)）懸臂澆筑施工技術(shù)指南 》TZ 324-2010。