天桥特大桥混凝土悬臂箱梁冬季施工质量的控制

卢 捷

(贵州省公路工程集团有限公司)

天桥特大桥混凝土悬臂箱梁冬季施工质量的控制

卢 捷

(贵州省公路工程集团有限公司)

主要根据天桥特大桥主墩悬臂箱梁冬季施工情况，从配合比、热工计算、混凝土浇筑、养护和组织等几个方面，阐述了天桥特大桥悬臂箱梁在冬季施工的控制方法。

天桥;混凝土;悬臂箱梁;冬季施工;质量控制

1 概述

天桥特大桥主桥为跨径106 m+200 m+106 m的三跨预应力混凝土连续刚构体系。主桥分为左右两幅桥，每幅桥的上部主梁断面为变截面的单箱单室。每幅桥箱梁顶面宽11.25 m，箱梁底面宽6.5 m，梁高采用1.6次抛物线变化，0#梁段高度为12.5 m，跨中合拢段和现浇段梁高度4.0 m;箱梁顶板厚度(除墩身范围内的0#梁段、梁端支承截面外)其余均为30 cm，箱梁顶面设有单向2.0%的横坡(左右幅相反);腹板厚度采用三个级数，墩身范围内的0#梁段腹板厚度为90 cm，根部0#梁段～8#梁段腹板厚度为70 cm，9#梁段从 DM09到DM10为70～60 cm，10～16#梁段为60 cm，17#梁段从DM17到DM18为60～45 cm，18#梁段～XJ03为45 cm，从XJ03～XJ06为45～120 cm(按直线变化);箱梁底板厚度由0#梁段的130cm至合拢段的32 cm按1.6次抛物线变化。箱梁梁段长度三个级数：3.5m(1#～4#)，4.0 m(5#～11#)，4.5 m(12#～22#)。箱梁的最大浇筑块件重量为1#梁段(269.5 t)。

2 浇筑和养护

2.1 混凝土的浇筑

2.2 混凝土的养护

冬季施工混凝土结构时，现场混凝土施工方案的可行性非常重要。应对施工方案进行细致的审查，重点为机械设备和浇筑方案。由于主桥主要是用挂篮进行各节段混凝土施工，箱梁混凝土必须以桥墩为主中心进行对称浇筑，浇筑顺序为：先从主墩0#块外延对称浇筑。所以现场的混凝土生产能力、运输途径和机械设备都必须要满足施工要求。施工现场在主墩的两岸各有自建1000型，2台750型搅拌站各一套，可以满足施工混凝土生产的需要，为了预防搅拌站在生产过程中出现意外情况，项目部还选用了新拌合站(河边为备用站。现场有罐车5部，固定泵2台，汽车泵1台，另外还有固定泵一台作为备用，可以满足混凝土输送需要。为了方便施工，并考虑到运距，本项目格龙岸设置固定泵站主要供左线10#、右8#墩;都匀岸设置一套固定泵主要用于左线11#墩和右9#墩箱梁的浇筑。这样的布置能够保证混凝土浇筑的速度和连续性。混凝土的浇筑工艺同常温下施工工艺，为分层逐段进行浇筑，先浇底板，再浇腹板，最后浇顶板。现场浇筑混凝土时采用彩条布搭设棚来保证混凝土结合面温度保持在零上。施工过程中现场温度测量值一般在2～5℃左右，基本达到了预期目的，满足规范要求。

(1)混凝土的养护是质量控制的一个重点，为了防止混凝土表面产生裂缝和保证混凝土强度，必须对挂篮模板采取保温措施。为保证混凝土在短期内达到设计强度，除采用蓄热法外，在新浇筑混凝土部位搭设暖棚，在棚内采用加热措施使棚内的混凝土能很快达到强度满足预应力施工要求。悬浇箱梁的暖棚搭设分为侧模、端模和顶板部份，暖棚采用彩布与棚布相结合的方案。在腹板外模采用彩条布进行包裹形成棚，在棚内用碘钨灯进行加热。在箱梁的端部用彩条布悬挂在箱体端面使其与内箱形成空间为棚，用煤或柴火在箱内进行加热保温。在箱梁顶部利用挂篮的构件，用汽车棚布搭设暖棚，除可防雨也可以在棚内加热保温。同时考由于混凝土自身的水化热，这样的保温措施完全能够保证施工现场的养护。

(2)施工现场采用蓄热法进行混凝土养护。为了保证工期，要求养护5 d后就进行张拉工序。并且挂篮拆模后，混凝土箱梁完全裸露在空气中，无法进行覆盖保温养护。为了保证混凝土的强度满足设计要求和防止产生温度裂缝，这就需要推算混凝土养护5 d后的强度和拆模时混凝土的温度。施工前预制的多组混凝土试件在室外环境同条件养护5 d后的实际抗压强度均达到设计值的100%以上，考虑到施工时的气温不会比施工前低太多，5 d后混凝土的强度应该满足设计对混凝土张拉强度≥90%设计值的要求。因此，只需要对拆模时混凝土的温度进行计算，看其与外界温度差是否满足规范要求。

从计算得出混凝土浇筑后168 h的温度来看，如果在上午9点至下午4点间进行拆模工序，这段时间的环境气温一般在零上3℃左右，那么混凝土表面的温度和环境温度差小于15℃满足规范要求，混凝土表面应不会产生温度裂缝。实际上现场养护期间的平均温度为负温，对降低混凝土表面温度有利。从现场混凝土箱梁的外观和现场检查结果来看，实际情况与计算推出的结论基本相符，现场箱梁温度的实测值和拆模当日的气温差在15℃以内，箱梁表面没有出现温度裂缝。并且，现场同条件养护试件5 d强度也在设计值的90%以上，均满足规范和设计要求。

3 实施细则

(1)浇筑混凝土：如气温低于0℃浇筑混凝土，采用电热的方法加热拌和水，如加热拌和水速度不能满足要求，可用电热丝加热砂进行。要求拌和机出仓温度必须大于13℃以上，要求入模温度大于12℃以上，并且将测温记录用表格记录详细归档;

(2)在挂篮上搭棚以防风防雨和起到暖棚作用，混凝土浇筑入模后立即进行冬季混凝土的养护工作，对特殊断面(如端头、堵头和接缝处)要特别加以覆盖，并用浇热水和碘乌灯照射达到保温以防止混凝土冻害。在混凝土收浆抹面后，用塑料薄膜覆盖在混凝土表面，在薄膜上覆盖3～5 cm稻草进行蓄热养护，同时将箱体用彩条布进行包裹以形成暖棚;

(3)新购8台燃煤锅炉在暖棚内进行加热，同时将加热水对混凝土进行养护，养护的同时按24 h测量4次的频率对混凝土表面、棚内温度、大气温度进行测量并记录归档;

(4)在箱梁上抽取4～6组张拉试件与箱梁混凝土同等条件养护，并且在张拉前必须对张拉件进行试验以确保箱梁混凝土满足张拉要求;

(5)由于棚内有稻草和彩条布等易燃物品，要特别注意防火;

(6)冬季施工在技术上是成熟可行的，但必须要求所有施工人员按本方案严格执行方可满足质量要求;

(7)冬季施工最不利的环节是在新浇混凝土未凝固时发生冻害使混凝土不能凝固，处理的方案是保证入模温度，并且入模后对易冻部位加强保温处理;

(8)冬季施工时要安排专人进行测温记录，并且将测温记录与混凝土浇筑、养护及试验结果一起作为资料保存;

(9)冬季施工过程中，要特别注意防火、防漏电等。

［1］公路桥涵施工技术规范(JTJ 041-2000)［S］.人民交通出版社.

［2］铜仁至威宁高速公路毕节至威宁段第七合同段两阶段施工图设计第三册.贵州省交通勘察设计院有限公司.

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