武陵山区高速公路预应力混凝土T梁冬季施工技术探究
2015-02-13曾祥
曾 祥
(铜仁学院 物理与电子工程学院,贵州 铜仁 554300 )
武陵山区高速公路预应力混凝土T梁冬季施工技术探究
曾祥
(铜仁学院 物理与电子工程学院,贵州 铜仁 554300 )
在山区高速公路的建设中,桥隧所占比重较高,在桥梁工程中大量使用预应力混凝土T梁,为了保证工期,难免在天气条件不佳的冬季也会施工。本文从预应力混凝土T梁施工的各道工序来阐述冬季施工中要注意的技术问题。
高速公路;冬季施工;预应力混凝土;浇筑;养护
武陵山区地处我国华南地区中部腹地,因大部分地处武陵山脉而得名,属亚热带向暖温带过渡类型气候,冬冷夏凉,雨量适中,年平均气温在10.4℃到9.3℃,入冬时间在十二月中旬,开春时间在来年二月。工期的影响在工程项目中属于重点环节,所以,利用冬季进行施工成为必然选择。《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)中规定,连续 5天平均温度低于5℃则要进入冬季施工的范畴,施工单位要提前做好冬季施工的各项准备工作,编制好冬季施工的技术方案。
1.混凝土的冻害、冻伤机理
由于水泥的水化作用,混凝土浇筑之后会逐渐的凝固硬化,经过 28d的养护龄期会达到最终的强度,水泥水化作用的速度除和混凝土的配合比以及本身组成材料有关外,还和混凝土中水的温度有关。夏季气温高,相应的水的温度也高,水化作用会加快,相应的混凝土强度的增长也会加快,当温度低于冰点0℃时,混凝土中一部分水会结成冰,由液相变成固相,参与水化作用的水会相应的减少,所以水化作用的速度也会变慢,混凝土强度的增长也会变慢。
水结成冰,体积会变大,同时会产生冰胀应力,在混凝土强度形成的初期会产生比较大的破坏,而且水结成冰也会减少水泥浆与骨料和钢筋的包裹,粘结力会降低,从而使混凝土的最终强度降低。
2.预应力混凝土T梁冬季施工应注意事项
2.1.钢筋加工
钢筋、钢绞线进场后,要用土工布或者篷布进行覆盖保护,采取架空的方式存放,防水防雨雪。环境温度达到-5℃的时候就进入钢筋“低温焊接”模式,须严格执行钢筋低温焊接时相关规范的规定,最低温度不宜低于-20℃,采取适当的挡风防雪措施,减少焊接构件之间的温度差。钢筋焊接尽量安排在室内进行,必须在室外现场进行时,焊接应当在挡风防雨雪的工作棚内进行,棚内可以采用火炉烧蜂窝煤的方式进行主动升温。焊接完成的部位也要采取适当的保温措施,防止因为温度下降过快而产生冷脆现象,影响焊接的质量。
张拉预应力钢绞线的时候温度不得低于-15℃,张拉预应力的设备要提前由专门的检测机构检测,并且出具相关的检测合格的报告。
2.2.砼的搅拌以及运输
冬季施工中混凝土搅拌所用的所有骨料都要用篷布覆盖,防止带有冰雪和冰块进入,每小时至少检测一次搅拌用水、骨料和外加剂的温度,并且做相应的记录,保证混凝土的出罐温度不低于 10℃,入模温度不低于5℃。为了保证混凝土搅拌后的出机温度,可以对搅拌用水进行加热,如果还是不能满足温度要求,可以考虑对骨料进行加热。
冬季施工中,混凝土的搅拌还有以下几点也值得注意:
(1)水泥不能加热,只能采取保温措施。(2)混凝土搅拌前,提前用热水冲洗搅拌机。(3)加热搅拌用水的时候不得高于55℃,加热骨料的时候不能高于35℃。
(4)一般延长50%的搅拌时间,来保证混凝土的和易性和流动性。
(5)骨料中如果含有积雪、冰块要进行清理,防止进入搅拌机中。
(6)可以根据浇筑当天的实际温度来计算搅拌用水需要加热的温度,但是不高于上述最高温度的限制。
砼罐车运输混凝土的时候,罐体可以采用防寒保暖毡进行保温,混凝土的运输应该尽量缩短时间,由专人来指挥罐车的运输,减少砼罐车的等待时间,减少温度损失。混凝土入模前要进行相关的检查,保证温度条件达到,不得出现表层结冰、水泥浆流失、砼离析、坍落度损失等不利情况。
2.3.预应力T梁混凝土的浇筑
混凝土在浇筑前应清除模板、钢筋上的冰雪和污垢,模板及钢筋采用防寒保暖毛毡覆盖进行保温,防止温度过低影响砼灌注温度。每次混凝土浇筑前,均要检查温度,保证入模时温度不低于5℃,砼浇筑的时候采用分层浇筑,每层不大于30公分,并且及时采用机械振捣或者高频振捣器振捣密实。冬季施工接缝混凝土时,旧混凝土的结合面用 20℃~30℃左右的温水冲洗,让结合面的温度达到5℃以上,浇筑完成后,及时进行养护,以使新旧混凝土良好结合。
2.4.预制T梁的养护
浇筑完成的混凝土要及时采取保温养护措施。混凝土的养护对最后构件的强度也非常重要,所以要特别注意。目前,实际施工中采用较多的方法是蓄热法、蒸汽养护法和电加热法。针对不同的气温条件,构件材料的组成可以合理地比选不同的养护方案。
结合本地区的气候条件以及构件组成,推荐使用架棚蒸汽养护的方案,通过一台高压蒸汽锅炉、相应的管道以及外架篷布包裹,能经济又有效地养护预制T梁。篷布尽量密封,防止蒸汽的流失而影响温度,里面放置温度计,由专员每隔一小时检查棚内实际温度,并且填写相关工作表,达到养护龄期后,检测混凝土的强度,可以得到和正常施工状态下大致相同的强度。
2.5.模板拆除
拆除模板的时候要达到相应的强度,非承重模板必须等砼强度达到2.5Mpa以上时拆除,承重模板等砼强度至少达到80%后拆除。在冬季施工的时候,一般以缓拆为宜。模板拆除以后,要马上进行覆盖,防止混凝土的温度下降过快而影响质量。
3.冬季施工的其他注意事项
混凝土搅拌设备要做好相应的挡风防寒措施,搅拌前和搅拌完成后都要用热水冲洗搅拌仓。砼的运输要遵循快装快卸的原则,运输过程中对罐体要采取保温措施。进入冬季施工前,所有的机器设备要做好全面的维修和保养,使用防冻液的机器设备要保证防冻液满足当地的防冻要求。遇雨雪天气,砼罐车要做好防滑措施,检查车辆的制动是否正常,各机械操作人员也要坚守岗位,保证机器设备正常运转,并做好相应的记录工作。
4.结论
预应力混凝土 T梁的施工技术目前比较成熟,但是考虑到冬季施工的特殊气温条件,要做好全方位、全过程的控制,把不利因素减少到最低。从工程建设的全局出发,冬季施工的成功一方面保证了T梁的质量,另一方面保证工期的按时完成,对于整个工程建设来说是非常重要的一个环节。
[1]刘宏伟.关于如何保证公路工程冬季施工质量的探讨[J].山西建筑,2009,35(22):232-233.
[2]王书敏.桥梁砼冬季施工注意事项浅谈[J].科技致富向导,2011,(14):243.
[3]张艳红,于洋.高速桥梁冬季施工要点[J].交通世界(建养·机械),2011,(Z1):222-223.
[4]JTG/T F50-2011,公路桥涵施工技术规范[S].北京:交通运输部、中交第一公路工程局有限公司,2011.
Construction Technology of Prestressed Concrete T Beam in Wuling Mountain Area Highway during the Winter
ZENG Xiang
(Physical and Electronic Engineering,Tongren University,Tongren,Guizhou 411105,China )
Bridge and tunnel occupy a large proportion in mountainous area highway construction. And prestressed concrete T beam is wildly used in bridge engineering. In order to guarantee the construction period,the ongoing construction must be performed even in bad weather. In this paper,the technical problems needing to be considered in winter construction are discussed according to the each construction process of prestressed concrete T beam.
highway,winter construction,prestressed concrete,pouring,curing
U445.4
A
1673-9639 (2015) 04-0151-02
(责任编辑 毛志)(责任校对 徐松金)(英文编辑 刘兴芳)
2015-06-20
曾祥(1989-),男,湖南涟源人,技术员,助教,研究方向:公路桥梁施工技术。