馬麗佳
(南京航空航天大學基建處,江蘇南京 210018)
本橋梁工程為4×30 m及5×30 m單箱雙室等截面預應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,支架現(xiàn)澆施工,頂板寬17.5 m,底板寬12.5 m,直腹板,懸臂長2.5 m,梁高2 m。箱梁橋面設(shè)置1.5%的單向橫坡,橫坡采用箱梁橫向斜向布置形成;頂?shù)装迮c路面橫坡相同,腹板鉛直設(shè)置。橋梁上部采用預應(yīng)力結(jié)構(gòu),設(shè)有縱橫向預應(yīng)力,縱橫向預應(yīng)力采用鋼絞線??v向預應(yīng)力布置在頂、底板及腹板內(nèi);橫向預應(yīng)力布置在支墩橫梁內(nèi)。
根據(jù)《公路橋涵施工規(guī)范》要求,如連續(xù)5 d的日平均氣溫穩(wěn)定在5℃以下即進入冬季施工。根據(jù)項目的進度目標,本次現(xiàn)澆連續(xù)梁的混凝土澆筑、預應(yīng)力張拉及注漿工作工期為30 d。
主要材料和工藝的保溫措施如下:原材料砂、碎石采用暖篷布覆蓋,防止降雪結(jié)冰、結(jié)塊,拌和前采用蒸汽預熱;拌和用水采用蒸汽鍋爐把蒸汽通入水池底進行加熱,水池頂加設(shè)蓋子保溫;拌和站主機搭設(shè)暖棚,鍋爐暖氣通過管道通入暖棚內(nèi),利用供熱管道給暖棚內(nèi)加溫,便于工人操作;拌和站安裝一臺1 m3的蒸汽鍋爐,用于拌和用水的加熱,砂、水泥、碎石的加溫,拌合機暖棚的加溫,保證操作人員的工作環(huán)境溫度和拌和料出機溫度在14℃以上;混凝土運輸車罐身采用保溫棉被包裹保溫,同時加強車輛的保養(yǎng)和便道的維修,確保車輛正常使用和便道暢通,保證混凝土的入模溫度不低于8℃。
1)施工準備。箱梁暖棚采用棉篷布覆蓋。澆筑前,根據(jù)橋梁尺寸及高程,將4 m寬棉篷布掛在橋梁兩側(cè),上方固定在防撞墻鋼筋上、下端垂到地面。為保證密封性,篷布搭接寬度為30 cm,連接處用鐵線綁扎,底部用枕木壓實。橋面篷布先與側(cè)面篷布連接好后堆放于橋面兩側(cè)。箱梁澆筑前,在橋面上用Ф16鋼筋按橫向3.5 m間距焊支架,上方鋪60 mm×90 mm木方,供頂板篷布鋪設(shè)。澆筑前,將熱風幕接通電源調(diào)試好后,沿梁內(nèi)四周均勻設(shè)置,焦碳爐置于梁底地面每跨跨中。為防備養(yǎng)生期間臨時停電,線路兩側(cè)各備用一臺發(fā)電機以防突發(fā)情況。2)熱工計算。為保證棚內(nèi)溫度在+5℃以上,熱風幕采用RMWIL-S/B-1×l5/5型,每臺供熱量76.2千卡小時,風量5 200 m3/h,熱風幕沿梁內(nèi)四周均勻設(shè)置。暖棚內(nèi)空間體積:V=150×20×9=27 000(體積熱指標采用0.6 W/(m·℃·h))。外界溫度為-15℃以上時,需要熱風幕臺數(shù):27 000×[10-(-15)]×0.6=405 000 W/h。405 000/ 76.2×1.163×1 000=5臺??紤]換氣及進料口,進人口,接縫口的冷風滲透:實際使用5×2=10臺。根據(jù)工程實際情況增加3臺熱風幕來確保暖棚內(nèi)溫度,所以共計使用熱風幕數(shù)量為13臺,暖棚內(nèi)均勻布置。
1)在混凝土攪拌過程中,攪拌站主機采用棉篷布對石料進行覆蓋,避免石料結(jié)冰;搭設(shè)沙子保溫暖棚,底板通蒸汽管道,混凝土拌和前對沙子進行預熱處理。2)攪拌站蓄水池用保溫材料覆蓋并密封,熱水采用熱水鍋爐直接加熱,加熱溫度控制在60℃以內(nèi)(環(huán)境溫度-5℃以上時),當環(huán)境溫度低于-10℃,將水加熱到70℃,此時混凝土攪拌時應(yīng)將水和砂石料攪拌均勻后方可投入水泥,避免水泥和熱水直接接觸。3)為確保冬季施工混凝土的和易性和流動性,混凝土攪拌時間應(yīng)不小于2.5 min,且不宜大于3 min。4)在混凝土中加入早強劑,以確?;炷恋膹姸燃皬椥阅A勘M快達到設(shè)計要求以便進行預應(yīng)力張拉。
混凝土運輸采用攪拌運輸車運送,采用泵車進行混凝土的灌注,為減小混凝土運輸過程溫度損失,采取如下措施:
1)加強調(diào)度協(xié)調(diào),避免運輸車在施工現(xiàn)場等待時間過長。2)混凝土輸送泵車要有備用車輛,一旦發(fā)生故障,無法現(xiàn)場排除時可啟用備用泵車,保證連續(xù)梁混凝土施工。
混凝土澆筑完成后,及時修整、抹平混凝土裸露面,在混凝土頂面鋪一層塑料薄膜,然后在梁頂覆蓋棉篷布來保濕、保溫,自然養(yǎng)護不得少于14 d。當混凝土強度大于100%設(shè)計強度后,方可停止供熱保暖,但大棚內(nèi)降溫應(yīng)滿足《冬季施工規(guī)范》的要求,降溫速度每小時不大于5℃。拆模時,環(huán)境溫度與梁體的溫度差應(yīng)小于15℃。
混凝土冬季施工過程中,由試驗室(負責攪拌站、混凝土)和質(zhì)檢工程師(負責梁體溫度控制)按時測量水、骨料,混凝土出罐、入模測量四周的溫度以及混凝土溫度變化情況,尤其注意混凝土養(yǎng)生期的溫度觀測:
1)測溫儀器:外界氣溫和棚內(nèi)氣溫、混凝土出罐、入模溫度、箱梁內(nèi)各觀測點溫度用玻棒溫度計測試。2)棚內(nèi)溫度以四周最不利點觀測為主。其余觀測點沿梁體均勻布置。3)觀測點設(shè)置:在澆筑后的混凝土上設(shè)測溫孔,引橋每跨箱梁設(shè)7個測溫點,分別設(shè)在腹板、底板及頂板。測溫孔現(xiàn)場布置完后需進行編號,測溫記錄表上要有測溫孔布置圖。4)觀測時間:大氣溫度及棚內(nèi)溫度分別在每日0點,6點,12點,18點觀測4次。
冬季預應(yīng)力混凝土施工關(guān)鍵在于保溫措施的布置,既要滿足混凝土質(zhì)量要求,又要節(jié)約能源減少不必要的浪費。一般冬季施工保溫措施分為兩個部分,一為覆蓋保溫,二為熱源選擇。對于熱源的選擇是施工關(guān)鍵,不同項目應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況及能源供應(yīng)狀況具體進行配置。
[1] JTJ 041-2000,公路橋涵施工規(guī)范[S].
[2] GB 50189-2005,公共建筑節(jié)能設(shè)計標準[S].