預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁冬期施工

預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁冬期施工根據(jù)《鐵路混凝土與砌體工程施工規(guī)范》(TBl0210—2001)規(guī)定：當(dāng)工地晝夜平均氣溫(最高和最低氣溫的平均值或當(dāng)?shù)貢r(shí)間6時(shí)、14時(shí)及21時(shí)室外氣溫的平均值)連續(xù)3天低于5℃或最低氣溫低于－3℃時(shí)，混凝土施工應(yīng)按冬期施工進(jìn)行。受工期制約的影響，北方地區(qū)的大部分混凝土工程冬期施工是不可避免的。本文結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁冬期施工的有關(guān)技術(shù)進(jìn)行探索。某梁場(chǎng)是某鐵路客運(yùn)專線的18個(gè)梁場(chǎng)之一，位于河南省洛陽(yáng)市，承擔(dān)某鐵路客運(yùn)專線XX特大橋、XX特大橋、XX大橋、XX特大橋、XX2號(hào)特大橋、XX中橋、XX特大橋等6座橋共計(jì)486片箱梁的預(yù)制任務(wù)，按照工期安排，全年進(jìn)行不間斷施工，根據(jù)氣象資料全年最低氣溫在－10℃左右，歷史最低氣溫達(dá)－15℃，為了保證工期必須進(jìn)行冬期施工。為了更好進(jìn)行冬期施工，梁場(chǎng)收集所在地氣象臺(tái)(站)歷年氣象資料，設(shè)置工地氣象觀測(cè)點(diǎn)，建立氣象觀測(cè)制度，及時(shí)掌握氣象（主要是溫度）變化情況。根據(jù)地方經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合觀測(cè)數(shù)據(jù)，從年的11月15日至年的3月15日為冬期施工階段。在此期間，混凝土原材采用暖氣管供熱保溫，攪拌用水用蒸汽加熱，梁體采用蒸汽養(yǎng)護(hù)，壓漿施工采用搭設(shè)暖棚法。1、冬期施工1．1、施工準(zhǔn)備根據(jù)以往的冬期施工經(jīng)驗(yàn)做好混凝土的試配工作，確定水泥型號(hào)和用量、外加劑型號(hào)和摻量，確定原材料的加熱溫度、混凝土的出罐溫度、運(yùn)輸過(guò)程中的溫度損失、入模溫度等，加熱養(yǎng)護(hù)時(shí)的溫度。組織施工人員學(xué)習(xí)有關(guān)冬季施工技術(shù)、施工規(guī)范，掌握具體施工方法和措施。測(cè)溫人員還要掌握各種測(cè)溫方法，深刻理解測(cè)溫的意義和測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)的重要性，并能繪制和分析溫度曲線。編制冬期施工設(shè)備、材料計(jì)劃，保證設(shè)備、材料按時(shí)進(jìn)場(chǎng)。準(zhǔn)備保溫物資，如蒸汽鍋爐、供氣管道、巖棉被、棚布、燃煤、煤球爐、蜂窩煤等。2．2、各分項(xiàng)工程冬期施工2．2．1、混凝土工程冬期施工2．2．1．1基本要求：冬期施工期間，當(dāng)用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥配制的混凝土，在其抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的30％前不得受凍；用礦渣硅酸鹽水泥配制的混凝土，在其抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的40％前不得受凍，宜優(yōu)先考慮使用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥，且其標(biāo)號(hào)不低于42.5號(hào)。由于貨源的限制（本地區(qū)、乃至全國(guó)大部分廠家生產(chǎn)的高標(biāo)號(hào)水泥為42.5號(hào)）某梁場(chǎng)采用洛陽(yáng)黃河牌42.5號(hào)普通硅酸鹽水泥?；炷两Y(jié)構(gòu)物，應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)生，采用蓄熱法養(yǎng)生時(shí)不得低于10℃，某梁場(chǎng)養(yǎng)生溫度控制在28℃，5天同條件試件強(qiáng)度都在設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%以上，按照設(shè)計(jì)要求：強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%即可進(jìn)行初張拉和出模。2．2．1．2混凝土的配置、攪拌和運(yùn)輸：冬期施工宜選用較小的水灰比和較小的坍落度。當(dāng)需要在混凝土里摻防凍劑時(shí)，其試配強(qiáng)度應(yīng)較設(shè)計(jì)強(qiáng)度提高一個(gè)等級(jí)，某梁場(chǎng)選用的水灰比為0.3、坍落度為170、不用防凍劑，此配合比混凝土試件各項(xiàng)指標(biāo)較理想。水及骨料應(yīng)按熱工計(jì)算和實(shí)際試拌，以確定滿足混凝土澆筑需要的加熱溫度?；炷涟韬蜏囟扔?jì)算公式：T=[0.92(MceTce+MsaTsa+MgTg)+4.2Tw(Mw—WsaMsa／(1一Wsa)一WgMg／(1一Wg))+C1(WsaMsaTsa／(1一Wsa)+WgMgTg／(1一Wg))一C2(WsaMsa+WgMg)]÷[4.2Mw+0．9(Mce+Msa.+Mg)]公式字母含義：符號(hào)含義單位符號(hào)含義單位Mw水用量KgTw水的溫度℃Mce水泥用量KgTce水泥的溫度℃Msa砂子用量KgTsa砂子的溫度℃Mg石子用量KgTg石子的溫度℃Wsa砂的含水率C1水的比熱容Kj/Kg℃Wg石子的含水率C2冰的比熱容Kj/Kg注：當(dāng)骨料溫度大于0℃時(shí)，C1=4.2，C2=0當(dāng)骨料溫度小于或等于0℃時(shí)，Cl=2．1，C2=335②混凝土拌和物出機(jī)溫度計(jì)算公式：Tl=T0—0．16((T0一Ti)注：T0混凝土拌和溫度；Tl混凝土出機(jī)溫度；Ti攪拌機(jī)棚內(nèi)溫度。③混凝土拌和物運(yùn)輸?shù)綕仓r(shí)溫度計(jì)算公式：T2=Tl—(at1+0．032n)(T1一Ta)注:T混凝土出機(jī)溫度；T2混凝土運(yùn)輸?shù)綕仓r(shí)溫度；Ta混凝土運(yùn)輸時(shí)環(huán)境溫度；a溫度損失系數(shù)，用混凝土攪拌車運(yùn)輸時(shí)a=0．25；t1混凝土運(yùn)輸?shù)綕仓臅r(shí)間；n混凝土運(yùn)轉(zhuǎn)次數(shù)。下面以C50混凝土為例進(jìn)行熱工計(jì)算；1)根據(jù)《客運(yùn)專線高性能混凝土?xí)盒屑夹g(shù)條件》(科技基(2005]10l號(hào))規(guī)定：混凝土入模溫度宜控制在5～30℃。2)混凝土配合比：C50理論配比(水泥：砂子：石子：水：粉煤灰：礦粉：外加劑=318：704：1101：149：89：89：5.704)3)砂子含水率取4％；石子含水率為0；水溫為80℃；水泥溫度為5℃；砂子溫度為5℃；石子溫度為5℃；攪拌機(jī)棚溫度為10℃；環(huán)境溫度為一10℃；攪拌車運(yùn)輸a=0．25；t1取1小時(shí)；n取為24)把上述數(shù)據(jù)代入①式得T0=18．64℃；把T0=18．64℃代入②式得T1=17．26℃；把T1=17．26℃代入③式得T2=8．7℃，可見(jiàn)在3)條件下混凝土入模溫度T2=8．7℃滿足入模溫度在5～30℃，按上述條件實(shí)測(cè)溫度為8℃。首先應(yīng)將水加熱，加熱溫度控制在80℃，應(yīng)先投骨料和已加熱的水，拌勻后再投入水泥。混凝土攪拌時(shí)間較常溫施工時(shí)延長(zhǎng)50％。砂石料場(chǎng)設(shè)暖氣管供暖保證溫度不低于5℃，水泥及摻和料罐采取保溫供暖措施并保證溫度不低于5℃，攪拌設(shè)備廠房?jī)?nèi)采取供暖方式保溫并確保溫度不低于10℃，拌制混凝土前及停止攪拌后，用熱水沖洗攪拌機(jī)鼓筒。混凝土輸送罐外側(cè)裹巖棉被，并合理組織施工，縮短倒運(yùn)環(huán)節(jié)，緊湊施工。2．2．1．3混凝土的測(cè)溫：每片梁指定專人負(fù)責(zé)測(cè)溫工作，記錄外界大氣溫度、混凝土的入模溫度，棚內(nèi)模板的溫度等。預(yù)制梁體按要求布置測(cè)溫孔(點(diǎn))并編號(hào)，具體做法是箱梁兩外側(cè)棚內(nèi)、內(nèi)箱、混凝土芯部、混凝土表層各布置兩個(gè)點(diǎn)，按規(guī)定測(cè)量混凝土的入模溫度，混凝土養(yǎng)護(hù)的初始溫度，升溫、恒溫、降溫過(guò)程中的混凝土溫度，升溫階段每0．5小時(shí)觀測(cè)一次，恒溫階段每1小時(shí)觀測(cè)一次，降溫階段每0．5小時(shí)觀測(cè)一次，觀測(cè)完后及時(shí)填寫記錄表并根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)繪制溫度曲線，當(dāng)發(fā)現(xiàn)混凝土澆筑溫度、內(nèi)外溫差或升溫速率出現(xiàn)異常情況時(shí)，要立即分析原因，并果斷采取措施。根據(jù)養(yǎng)護(hù)測(cè)溫記錄，推算混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)情況，決定同條件試塊試壓時(shí)間、混凝土拆模時(shí)間以及拆模后混凝土表面的保溫措施，拆模時(shí)混凝土表面溫度和自然溫度差不能超過(guò)15℃。2.2.1.4混凝土澆筑、拆模用篷布蓋好鋼筋及模板，確?；炷翝仓澳０寮颁摻钌蠠o(wú)冰雪和污垢。接茬面用巖棉被覆蓋；在混凝土澆筑前整個(gè)外模用篷布遮蓋并預(yù)通蒸汽，以保證模內(nèi)溫度不低于8℃，某梁場(chǎng)通蒸汽時(shí)實(shí)測(cè)溫度是10℃混凝土采用插入式振搗棒振搗并分層連續(xù)澆筑，分層厚度應(yīng)大于20cm，并保證混凝土澆筑在棚內(nèi)進(jìn)行。拆模：預(yù)留同條件混凝土試塊，試塊強(qiáng)度達(dá)到規(guī)范要求的抗凍強(qiáng)度及拆模強(qiáng)度后，模板方可拆除。拆模后混凝土表面溫度和大氣溫度差大于l5℃時(shí)混凝土表面覆蓋巖棉被進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。暖棚搭設(shè)要求：(1)暖棚應(yīng)堅(jiān)固、不透風(fēng)；(2)暖棚內(nèi)氣溫不低于5℃。(3)暖棚內(nèi)通電保溫或用燃煤保溫并保持一定的濕度，配備溫控儀表指定專人負(fù)責(zé)，混凝土表面經(jīng)常濕潤(rùn)為標(biāo)準(zhǔn)，。2.2.2、鋼筋工程冬施措施鋼筋加工場(chǎng)地搭設(shè)防風(fēng)棚，鋼筋焊接在棚內(nèi)進(jìn)行。棚內(nèi)環(huán)境溫度控制在5℃至～10℃，焊接鋼筋待完全冷卻后方可移出室外。鋼筋籠骨架加工成型在棚外進(jìn)行，鋼筋籠就位模內(nèi)在澆筑混凝土前四個(gè)小時(shí)要對(duì)鋼筋籠供暖升溫，并保證在澆筑混凝土?xí)r鋼筋籠溫度不低于8℃，鋼筋籠在雨雪前必須覆蓋。每批鋼筋焊接前，必須進(jìn)行同條件下的焊接試驗(yàn)。焊接接頭分批按規(guī)范進(jìn)行外觀檢查和力學(xué)性能試驗(yàn)。2．2．3、冬季預(yù)制梁體養(yǎng)護(hù)措施梁場(chǎng)內(nèi)安裝2座4噸鍋爐進(jìn)行供熱。預(yù)制梁采用蒸汽養(yǎng)護(hù)。靜停階段：預(yù)通蒸汽保持棚溫不低于8℃，蒸汽養(yǎng)護(hù)的混凝土在澆筑4h一6h后開(kāi)始加溫。升溫階段：緩慢升溫、高濕低溫，前2h升溫速率控制在6～8℃，以后升溫速度不得大于每小時(shí)10℃。避免升溫過(guò)快引起混凝土細(xì)觀結(jié)構(gòu)破壞，導(dǎo)致混凝土發(fā)生較大膨脹。整個(gè)過(guò)程可在棚內(nèi)放置溫水，讓其自然蒸發(fā)，以加大棚內(nèi)濕度。恒溫階段：蒸汽溫度不宜超過(guò)45℃，保持梁體縱橫斷面內(nèi)上下內(nèi)外的恒溫溫度基本一致，控制梁體芯部混凝土溫度不超過(guò)60℃，個(gè)別最大不超過(guò)65℃，降低局部熱沖擊對(duì)梁體的損害。恒溫時(shí)間由試驗(yàn)確定。當(dāng)同期養(yǎng)生的混凝土試塊強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90％以上，就可以開(kāi)始降溫。降溫階段：緩慢停汽，均勻降溫。速度不得大于每小時(shí)10℃，拆模時(shí)梁體表面溫度與環(huán)境溫度之差不得大于15℃。梁體經(jīng)過(guò)蒸養(yǎng)后，在棚內(nèi)靜放一段時(shí)間，使梁體與棚內(nèi)溫度一致，并在棚內(nèi)溫度與棚外溫度差不大于15℃時(shí)移至存梁場(chǎng)，并采用梁體表面噴涂養(yǎng)護(hù)劑，采取保溫養(yǎng)護(hù)措施。預(yù)應(yīng)力混凝土的孔道灌漿在暖棚內(nèi)(正溫下)進(jìn)行，暖棚供暖有通電供暖和生煤爐供暖兩種方法供選擇，離制梁臺(tái)座較近的存梁臺(tái)預(yù)應(yīng)力混凝土孔道灌漿設(shè)置蒸汽養(yǎng)護(hù)棚，并保證在5℃以上養(yǎng)護(hù)溫度的養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于72小時(shí)，孔道內(nèi)的漿液強(qiáng)度達(dá)到25Mpa前不得受凍。2．2．4、冬季管路保溫防寒措施為了防止冬季供水管線凍壞，影響供水，冬季水池覆蓋保溫材料，供水管線一律埋在凍結(jié)線以下，確保冬季施工要求。排水管線埋設(shè)在凍結(jié)線以下，洞內(nèi)排水管線采取保溫措施，污水處理池上設(shè)保溫房，出水口選在背風(fēng)、向陽(yáng)及有較陡的跌水處，出水口設(shè)碎石和砂濾層，按暗排設(shè)計(jì)。2.2.5、機(jī)械設(shè)備的冬季養(yǎng)護(hù)措施冬季施工使用的各種機(jī)械應(yīng)全面檢查，更換各種潤(rùn)滑系統(tǒng)用油及燃料，對(duì)有問(wèn)題的機(jī)械設(shè)備及時(shí)修理，不得帶故障運(yùn)轉(zhuǎn)。機(jī)械在使用前應(yīng)首先檢查傳動(dòng)系統(tǒng)，無(wú)凍結(jié)情況后方可啟動(dòng)，非專職機(jī)電人員嚴(yán)禁動(dòng)用機(jī)械設(shè)備。2.2.6、冬季施工安全措施冬季施工主要安全事項(xiàng)除了防觸電、交通安全、機(jī)械安全、高空墜落等之外，還應(yīng)特別預(yù)防防火和防煤氣中毒事故的發(fā)生。各作業(yè)隊(duì)必須進(jìn)行安全交底，安全員及工區(qū)要進(jìn)行經(jīng)常性的檢查。2.2.7.1、防火鍋爐由專人操作管理，選擇責(zé)任心強(qiáng)的人負(fù)責(zé)看護(hù)工作。暖棚搭設(shè)應(yīng)結(jié)實(shí)牢固。大風(fēng)天氣加強(qiáng)看護(hù)。工地現(xiàn)場(chǎng)定點(diǎn)配置滅火器，以備應(yīng)急時(shí)用。2.2.7.2、防煤氣中毒暖棚內(nèi)不得住人?？醋o(hù)人員也不得住在暖棚內(nèi)。暖棚內(nèi)保持適宜溫度的同時(shí)，還要保證通風(fēng)良好。更換煤球的人員先將棚門打開(kāi)，保持通風(fēng)良好，然后再進(jìn)入更換。工棚內(nèi)用煤球爐取暖，必須做好通風(fēng)管路。2.2.7.3、安全用電接電由電工負(fù)責(zé)進(jìn)行。電工每日必須檢查用電線路。確保線路安全，用電規(guī)范，消滅隱患。2.2.7.4、防寒防滑機(jī)械司機(jī)及高空作業(yè)人員必須穿戴好防滑鞋和防寒服，雨雪后及時(shí)清理臺(tái)階、樓梯、腳手板上的積雪、冰層，防止摔傷。3、冬季施工技術(shù)管理3．1．冬季施工前，各單位技術(shù)負(fù)責(zé)人應(yīng)針對(duì)實(shí)際編寫詳細(xì)的冬施工方案，并依方案配備人員、機(jī)械、購(gòu)置材料、工具等。3.2.在冬施前，各單位應(yīng)對(duì)測(cè)溫工作、計(jì)量工作、現(xiàn)場(chǎng)安排統(tǒng)一部署，落實(shí)到人，建立起冬施的領(lǐng)導(dǎo)班子，確保冬施措施落到實(shí)處。3.3.在冬季施工中，測(cè)溫工作極其重要，不僅是提供溫度數(shù)據(jù)對(duì)施工起參考作用，而且也是對(duì)冬施工程質(zhì)量的鑒定方法，所以在施工中必須定時(shí)堅(jiān)持做好下列測(cè)量工作。①、日大氣最高最低溫度：②、砼、砂漿攪拌前水、砂的加熱溫度；③、砼及砂漿的出機(jī)、入?；蜾伷龅入A段溫度；④、對(duì)已澆灌的結(jié)構(gòu)，應(yīng)有測(cè)溫孔平面布置圖或應(yīng)在施工平面上注明編號(hào)，溫孔應(yīng)布置在結(jié)構(gòu)最不利位置。采用蓄熱法養(yǎng)護(hù)時(shí)，在養(yǎng)護(hù)期間至少應(yīng)每6h測(cè)定一次。不摻用防凍劑的砼，在強(qiáng)度未達(dá)到3.5N／mm2以前，每2h測(cè)定一次，以后每6h測(cè)定一次。3．4．測(cè)溫孔用Φ10mm長(zhǎng)250mm的白鐵管埋置在結(jié)構(gòu)中，白鐵管應(yīng)封嚴(yán)下口，并加錫焊焊縫，管內(nèi)放10cm深的機(jī)油。測(cè)溫孔的埋置深度：梁、柱、基礎(chǔ)中為1