嚴寒地帶墩身冬季施工技術

趙軍：嚴寒地帶墩身冬季施工技術PAGE14嚴寒地帶墩身冬季施工技術趙軍中交一航局第二工程有限公司，青島，266071摘要：嚴密的冬季施工措施是嚴寒地帶墩身冬季施工質量的保障，本文通過總結哈大客運專線876#～879#墩身冬季施工的經驗，指出了嚴寒地帶墩身冬季施工中應該注意的一些問題，對類似工程有一定的借鑒意義。關鍵詞：嚴寒地帶、墩身、冬季施工、施工技術ConstructiontechnologyofpiershaftsincoldregionZhaoJun(No2Eng.Co.Ltd.ofCCCCFirstHarborEngineeringCo.Ltd.,Qingdao,266071China;)Abstract:Thetightconstructionmeasuresinthecoldzonetoprotectthequalityofthepierconstructioninwinter,bysumminguptheHadaPassengerDedicated876#～879#pier’sconstructionexperienceinwinter,pointingoutthatsomeoftheissuesshouldbenotedthatinthecoldzonepierconstructioninwinter,areferenceforsimilarprojects.Keywords:Coldzone、Pier、Winterconstruction、ConstructionTechnology1、工程概況第二松花江特大橋全長56.46Km,起訖里程DK775+034.65～DK832+748.59,位于吉林省德惠市與扶余縣境內。其中DK803+676～DK803+788段跨越第二松花江堤防，設計采用（32+48+32）m連續(xù)梁結構，全長112米。本連續(xù)梁所對應的四個墩身為876#、877#、878#、879#橋墩，為6.8m×3.5m和6.8m×3.3m圓端型實體橋墩，橋墩平均高度為11.5米，最大墩高為13.5米。第二松花江特大橋地處高緯度的三江平原，年平均氣溫4.6℃,極端最低氣溫-37.6℃,11月份至第二年3月份氣溫最低，平均溫度在-20℃。冬季大風日數(shù)高達每月20d，最大風速24.0m/s，冬季地表常年積雪，最大積雪厚度為25cm，最大凍深為197cm。由于前期承臺的施工至11月份才結束，為了保障來年連續(xù)梁的施工，項目部決定對876#～879#墩身采取冬季施工。2、前期準備為了保證墩身冬季施工的質量，需要從以下幾個方面做好前期的準備。⑴準備好墩身施工需要的鋼模及配套零部件；⑵準備好墩身外圍搭建養(yǎng)護棚用的腳手架管；⑶定做與墩身高度相匹配的養(yǎng)護用棉被；⑷墩身養(yǎng)護用鍋爐、暖風炮就位且養(yǎng)護使用的燃料（煤炭和柴油）準備充足；⑸做好混凝土拌合使用的原材料的保溫、加熱工作及混凝土在運輸過程中的保溫工作；⑹做好防火方面的工作；⑺召集項目部及施工隊相關人員開會，進行全員交底，明確各自的崗位職責。3、工藝流程及控制要點3.1施工工藝流程墩身冬季施工工藝流程見圖3.1-1。圖3.1-1墩身冬季施工工藝流程3.2主要施工工藝及控制要點3.2.1測量放樣在已經施工好的承臺面上放樣出墩身模板支立用的六個點并用紅油漆做好標記，具體點位見圖3.2.1-1。圖3.2.1-1墩身模板支立點位放樣圖3.2.2承臺面鑿毛清理采用風鎬對承臺頂面對應的墩身區(qū)域進行鑿毛直至露出新鮮的混凝土面為止，清理鑿毛面并用水進行清洗，確保清理面內潔凈無雜物。3.2.3腳手架搭設由于墩身高度較高，為了便于墩身鋼筋的焊接和綁扎，在承臺頂面墩身鋼筋內側用鋼管腳手架搭設工作平臺（見圖3.2.3-1），鋼管采用直徑48.5mm。平臺的搭設高度應與墩身高度相適應。搭設支架過程中要及時放置縱橫向剪刀撐以及必要的纜風繩，避免腳手架在搭設過程中發(fā)生偏斜和傾倒。平臺分若干層，每層四周鋪設木板作為鋼筋綁扎的施工平臺,并在外側及下方設置欄桿及掛設安全綠網，防止落物傷人。圖3.2.3-1腳手架搭設3.2.4墩身鋼筋的制作與安裝3.2.4.1鋼筋制作⑴鋼筋在加工場地下料、彎制成型，再倒運至現(xiàn)場進行幫扎安裝，在倒運過程中不得變形。⑵鋼筋加工前表面的油漬、漆污、水泥漿和能用錘敲擊能剝落的浮皮、鐵銹等均應清除干凈。鋼筋應平直，無局部彎曲。加工后的鋼筋表面不應有削弱鋼筋截面的傷痕。⑶鋼筋加工時要嚴格按照圖紙下料加工。⑷加工好的成品、半成品鋼筋應放置在枕木上，離地高度要大于30cm。鋼筋制作允許偏差見表3.2.4.1-1。表3.2.4.1-1鋼筋制作允許偏差表項目允許偏差（mm）鋼筋制作受力鋼筋全長±10彎起鋼筋的彎折位位置20箍筋內凈尺寸±3鋼筋安裝（受力、分布、箍箍筋）鋼筋間間距±20彎起點位置（加工工偏差±20mm）包括在內內30鋼筋保護層厚度+10，-5預埋件中心位置53.2.4.2鋼筋連接墩身鋼筋的連接應符合以下標準。⑴同一截面內一根鋼筋不能有2個接頭。（墩身鋼筋為Ⅱ螺紋鋼筋，且為受拉鋼筋，根據《鐵路工程驗收暫行標準》兩焊接接頭在鋼筋直徑的35倍范圍且不小于500mm以內為“同一截面”）。⑵當溫度低于－20°C時，嚴禁對低合金Ⅱ、Ⅲ級鋼筋進行冷彎操作，以避免在鋼筋彎點處發(fā)生強化，造成鋼筋脆斷。⑶冬期鋼筋的閃光對焊在室內進行，焊接時的環(huán)境氣溫不宜低于0℃.鋼筋應提前運入車間，焊畢后的鋼筋應待完冷卻后才能運往室外。電弧焊接時，應在防風棚內進行，并應選用韌性較好的焊條。焊接的接頭嚴禁立即接觸冰雪。負溫閃光對焊宜采用預熱閃光焊或閃光－－預熱－－閃光焊工藝。鋼筋端面比較平整時，宜采用預熱閃光焊；端面不平整時，宜采用閃光--預熱--閃光焊。⑷焊接地線應與主筋接觸良好，不得因接觸不良而燒傷主筋。⑸焊接時，應在搭接鋼筋的一端引弧，并應在搭接鋼筋端頭上收弧，弧坑應填滿。⑹冬季鋼筋焊接前，必須根據施工條件進行試焊,經試驗合格后，方可正式施焊。⑺焊縫的尺寸要滿足下列要求：焊縫的長度：Ⅱ級鋼筋：單面焊≥10d雙面焊≥5d焊縫的寬度：≥0.7d并不得小于8mm焊縫的高度：≥0.3d并不得小于4mm3.2.4.2鋼筋安裝⑴安裝鋼筋時，鋼筋的位置和混凝土保護層的厚度要符合設計要求。在多排鋼筋之間，必要時可墊入短鋼筋頭或其他適當?shù)匿搲|，但短鋼筋頭或鋼墊不得伸入混凝土保護層內。⑵鋼筋混凝土保護層墊塊用細石混凝土墊塊支墊，其強度和密實度應高于C35。墊塊形狀為錐形，以有利于鋼筋定位。墊塊應相互錯開，分散布置，墊塊數(shù)量保證4個/m2,并不得橫貫保護層的全部截面。⑶在鋼筋的交叉點處，采用20#鐵絲按逐點改變扎絲方向（8字形）交錯扎結。扎絲頭不得深入到保護層內。⑷當墩身鋼筋預埋較高時，要多設幾道箍筋及搭設鋼管腳手架作為支撐以增加剛度，防止變形。⑸墩身鋼筋綁扎完成后要在四周拉上纜風繩防止傾覆。墩身鋼筋綁扎圖見圖3.2.4.2-1及3.2.4.2-2。圖3.2.4.2--1綁扎中的墩墩身鋼筋圖3.2.4.2--2綁扎完成的的墩身鋼筋3.2.5模板安裝3.2.5.1安裝步驟模板安裝步驟如下：⑴在立模板處底面要用砂漿找平，待砂漿有一定強度后再立模板。⑵在安裝模板前，根據承臺縱橫十字線用墨線彈出墩身模板的內、外邊線，模板立好后再用測量儀器復核。⑶模板安裝前，打磨除銹，并涂刷脫模劑。⑷鋼模板分塊吊裝，模板安裝要從中間向兩側最后安裝圓端部模板，按照試拼時的編號拼裝。模板拼縫（不得大于1mm）用膩子、玻璃膠涂平或用雙面膠帶貼住。模板安裝見圖3.2.5.1-1。第一步：第二步：第三步：第四步：圖3.2.5.1-1墩身模板安裝示意圖⑸模板底部用水泥砂漿堵嚴，防止跑漿。⑹立模過程中要嚴格控制變截面四角的底面高程，否則由于模板較重，垂直度很難控制。模板拼裝好一節(jié)后要從兩側用經緯儀檢查模板的垂直度，滿足要求后方能安裝下一節(jié)段的模板安裝。⑺墩身模板安裝后必須在四周至少設置四道攬風繩進行糾正和固定，待垂直度糾正后收緊固定，纜風繩斜率為1.0～1.2。⑻模板安裝時上下節(jié)模板間連接螺栓、兩桁架間對拉桿必須擰緊，確保固定牢靠。⑼澆注混凝土前要對模板徹底檢查，確認各方面均滿足要求后方可下澆注令。3.2.5.2安裝質量要求模板安裝完成后需要對其安裝質量進行檢查，檢查標準見表3.2.5.2-1。表3.2.5.2-1模板安裝允許偏差表序號項目允許偏差（mm）1前后、左右距中心心尺寸±102表面平整度33相臨模板錯臺14同一梁端兩墊石高高差25墩臺支撐墊石頂面面高程0，-56預埋鐵件和預留孔孔位置53.2.6混凝土拌合、運輸3.2.6.1混凝土拌合為了確?；炷涟韬系馁|量，需要對拌合使用的水進行加熱，對砂石料以及外加劑進行保溫，確保其溫度在零度以上，同時還需要對拌合站的水泥、礦粉及粉煤灰罐進行保溫。具體方案如下：⑴水的加熱采用1噸蒸汽鍋爐1臺（見圖3.2.6.1-1），將蒸汽管道通入拌和機水箱中對水進行加熱，讓水溫保持在60℃左右。圖3.2.6.1-1水加熱用鍋爐⑵砂石料、外加劑的保溫在混凝土施工前將砂、石子及外加劑提前置于暖棚中，暖棚支架采用10#槽鋼，外圍彩鋼板，內生爐火，并用2臺100千瓦暖風炮直接向砂、石堆排放熱風，以提高砂、石子及外加劑的溫度，保證混凝土施工時砂、石料及外加劑處于正溫。施工時及時測定材料的含水率，調整施工配合比，保證混凝土的水灰比不變。砂石料的保溫棚見圖3.2.6.1-2及圖3.2.6.1-3。圖3.2.6.1--2砂棚保溫圖圖3.2.6.1--3石料棚保溫溫圖⑶水泥、礦粉及粉煤灰罐的保溫冬季混凝土施工，水泥、礦粉及粉煤灰罐均需要采取保溫措施(見圖3.2.6.1-4)；混凝土的拌合采用二次投料法，控制水在攪拌機內的溫度≤40℃，混凝土的攪拌時間應較常溫攪拌時間延長50％，由原來的120秒延長至180秒。圖3.2.6.1-4水泥、礦粉及粉煤灰罐體保溫3.2.6.2混凝土運輸混凝土拌合出機后，及時運輸?shù)綕仓攸c，在運輸過程中，要注意防止混凝土熱量散失、表層凍結、混凝土離析、水泥砂漿流失、坍落度變化等現(xiàn)象。混凝土運輸采用專用混凝土運輸罐車，在車體外包一層2cm厚的篷布，并盡量縮短運輸距離，確保混凝土的入模溫度≥10℃。砼運輸車的保溫見圖3.6.2.2-1。圖3.6.2.2-1砼運輸車的保溫3.2.7混凝土澆筑混凝土灌注前，墩身保溫棚已經搭設完成，保溫棚外部采用定制的棉被包裹嚴實（見圖3.2.7-1），提前用內升火爐和暖風炮對墩身模板及其周邊環(huán)境進行升溫，保證混凝土施工時模內溫度在10℃以上?；炷料铝喜捎?5～40cm串筒，筒壁2～3mm，或采用軟管?；炷敛捎脵C械振搗并分層連續(xù)澆筑，混凝土澆筑時需先四周后中間部位。圖3.2.7-1搭設好的墩身保溫棚3.2.8混凝土的養(yǎng)護混凝土澆筑結束后，用定做的棉被將澆筑混凝土時敞開的墩身頂部覆蓋嚴實，在墩身養(yǎng)護棚內用蒸汽鍋爐、火爐以及暖風炮進行澆筑后養(yǎng)護，實驗室每4小時對暖棚內的溫度和濕度進行監(jiān)控，其中，養(yǎng)護濕度控制在90％，養(yǎng)護溫度控制在20～40℃之間，待到墩身混凝土強度達到設計強度的100％，再進行降溫，降溫速度控制在≤5℃/h,室內溫度降至和室外溫度接近方可拆模。混凝土的保溫養(yǎng)護見圖3.2.8-1及圖3.2.8-2。圖3.2.8-1墩外棉被包裹裹養(yǎng)護圖3.2.8-2墩身內暖風風炮養(yǎng)護4、結束語雖然嚴寒地帶冬季施工面臨