京滬高速鐵路廣陽制梁場冬季施工技術(shù)

京滬高速鐵路廣陽制梁場冬季施工技術(shù)

1預應力混凝土箱梁的預制任務京滬高速鐵路一期標準帶的廣陽制梁場承擔著從北京到上海的高速混凝土線程橋的預制任務，包括在松江38。根據(jù)工期安排,全年進行箱梁預制,計劃冬季施工178榀。廣陽制梁場地處河北省廊坊市境內(nèi),屬寒冷地區(qū),冬季來臨早、時間長(4個月)。施工期間野外最低氣溫-16.4℃,平均風速9.8m/s。2冬季施工的重點2.1分離物出機溫度和入模溫度控制的技術(shù)2.1.1彩鋼棚封閉防護(1)為防止雨雪天氣對砂石料造成二次污染,砂石料待檢區(qū)用彩鋼棚進行防護;砂石料合格區(qū)除上料口外均采用彩鋼棚進行封閉防護,上料口利用保暖棉篷布分3塊制作成電動卷簾門,一般情況下開啟一塊既能滿足裝載機上料要求,可減少熱量的損失。(2)為避免砂石料結(jié)冰,對原材料倉采取保溫和升溫措施。料棚內(nèi)布設(shè)蒸汽管道,當混凝土入模溫度在加熱水的情況下仍不能滿足要求時,可以對砂石料進行加溫。2.1.2水、骨料加熱處理(1)攪拌站配料斗下布設(shè)蒸汽管道,對周圍環(huán)境進行升溫,防止砂石料溫度損失過快。(2)輸送帶采用鐵皮進行全封閉,攪拌樓采用彩鋼進行全封閉,攪拌樓內(nèi)布設(shè)蒸汽管道,必要時對攪拌樓進行升溫。攪拌混凝土前及停止攪拌后,用熱水沖洗攪拌機鼓筒?？刂剖覂?nèi)采用空調(diào)進行取暖,避免設(shè)備因為溫度過低造成計量精度或其他方面出現(xiàn)故障影響施工,同時也提高了施工人員的工作環(huán)境溫度。(3)為確保拌和物出機溫度,攪拌前,先經(jīng)過熱工計算,并經(jīng)試拌確定水和骨料需要預熱的最高溫度,保證混凝土的入模溫度不低于5℃。水泥、礦物摻合料、外加劑不得直接加熱,可運入暖棚進行自然預熱。當需要對水進行加熱處理時,水的加熱溫度不宜高于65℃;當骨料不加熱時,水可加熱到80℃以上。(4)采用二次投料方式,先將粗、細骨料與熱水進行攪拌,再加入水泥、粉煤灰及外加劑,防止水泥等膠凝材料直接接觸高溫熱水發(fā)生假凝現(xiàn)象。攪拌時間控制在120～150s。(5)外加劑容器采用保溫棉進行包裹,然后外面用紅磚進行砌筑,每個容器外側(cè)通蒸汽管道2根。盡可能減少混凝土運輸時間,攪拌罐采用棉篷布進行包裹,減少混凝土的熱量損失。2.2縱向控制區(qū)內(nèi)模和內(nèi)模的設(shè)置制梁臺座側(cè)面全部采用棉篷布進行包裹,端頭篷布固定在頂部的移動式棚架上。篷布采用電動傳輸裝置進行卷動,根據(jù)內(nèi)模數(shù)量配置相應數(shù)量的活動頂蓋,根據(jù)蒸養(yǎng)需要進行調(diào)配。為有效、均勻控制梁體溫度升降,梁體以橫斷面分為6個縱向溫度控制區(qū)。在3道連續(xù)墻的中間各布置1根?32mm的蒸汽管道,管道上鉆小孔均勻供氣。在懸臂板下和底板分別布設(shè)2根共4根?32mm的蒸汽管道對側(cè)模和底模進行加溫以保證梁體整體受溫均勻,蒸汽管道布置見圖1。2.3水化熱影響下的開放系統(tǒng)控制箱梁澆筑成型后立即覆蓋蒸養(yǎng)棚頂蓋,進行密閉保溫。蒸汽由2臺4t蒸汽鍋爐提供,通過敷設(shè)的管道將蒸汽送到養(yǎng)護罩內(nèi)對梁體進行養(yǎng)護。溫度控制包括溫度監(jiān)測控制系統(tǒng)和壓力溫度表控制系統(tǒng)。通過測定梁體混凝土芯部、表層及棚內(nèi)溫度,適時調(diào)整進氣量,確保蒸汽養(yǎng)護溫度。(1)溫度傳感器的布置(見圖2):箱梁兩外側(cè)的兩端和跨中各1根,孔內(nèi)在兩端亦各布1根,梁頂分6個點各布置1根;箱內(nèi)跨中兩側(cè)利用通風孔各布置1根。(2)蒸養(yǎng)棚內(nèi)溫度控制在5～10℃,溫度不宜過高,以免影響抽拔橡膠管;混凝土芯部最高溫度受水化熱因素影響比較多,提高棚內(nèi)溫度,降低溫差是控制混凝土開裂的主要解決方法。①恒溫5～6h左右后抽出橡膠抽拔管,然后密閉蒸養(yǎng)棚進行蒸汽養(yǎng)護。此時混凝土水化熱已經(jīng)開始,混凝土芯部溫度在32℃左右,表層溫度在18℃左右。恒溫階段通過設(shè)置混凝土芯部最高溫度和棚內(nèi)最高溫度兩個條件進行控制,達到其中任何一個條件則電磁閥自動關(guān)閉。通過溫控檢測設(shè)備保證混凝土芯部最高溫度不超過60℃,表層溫度為48℃,棚內(nèi)溫度為45℃。②升溫結(jié)束后,蒸養(yǎng)棚內(nèi)溫度達到45℃,此時混凝土水化熱繼續(xù)升高,混凝土芯部溫度在38℃。在蒸汽養(yǎng)護升溫階段,升溫速度控制在10℃/h,在電腦控制程序中人工輸入升溫梯度,通過電磁閥調(diào)整供氣,實現(xiàn)升溫速度的控制。③混凝土水化熱在40h左右達到頂峰,40h以后混凝土芯部溫度開始下降。恒溫養(yǎng)護時間控制在30h左右,混凝土強度可達到設(shè)計強度的60%,48h可達到設(shè)計強度的80%。此時可停止蒸汽養(yǎng)護,采用自然降溫或風機降溫措施;混凝土芯部降溫較慢,為了避免混凝土降溫過快造成混凝土收縮產(chǎn)生裂紋,采用自然降溫,延長降溫時間。降溫速度控制在5℃/h,使混凝土芯部和表層、混凝土表層和棚內(nèi)溫差控制在15℃以內(nèi)。2.4壓漿時梁體壓漿法當梁體混凝土強度和彈性模量達到設(shè)計要求時,進行預應力施工需采取保溫和升溫措施。預應力張拉完畢24h內(nèi)進行預應力壓漿。冬季壓漿避免漿體凍脹的關(guān)鍵是:防止?jié){體受凍,減少漿體泌水。(1)壓漿前將梁體全部用篷布覆蓋,并在箱梁內(nèi)外通過生10臺火爐和用4臺暖風機來保溫,保證壓漿后3天內(nèi)梁體孔道溫度不得低于5℃,在漿液強度達到25MPa前孔道溫度處于正溫狀態(tài)。(2)嚴格按照熱工計算控制水溫度,使水泥漿溫度達到5～10℃。(3)采用高速水泥漿攪拌機,使?jié){體具有很好的流動性和低泌水率,在漿體內(nèi)添加高效減水劑,將水灰比降至0.3以下;也可增加漿體內(nèi)的保水材料如粉煤灰和礦粉,減少泌水性。2.5混凝土入模溫度監(jiān)控(1)蒸養(yǎng)棚內(nèi)溫度監(jiān)控:在棚內(nèi)和箱梁芯內(nèi)掛設(shè)溫度計,定人定時記錄溫度,在滿足混凝土表面與棚內(nèi)溫差及混凝土養(yǎng)護的條件下,棚內(nèi)溫度要盡可級低,以利混凝土水化熱的散失。(2)混凝土入模溫度的監(jiān)控:記錄每盤混凝土出機溫度,混凝土運輸?shù)綕仓c,專人測量并記錄混凝土入模溫度,在滿足混凝土入模溫度大于5℃的前提下,混凝土入模溫度不要太高,有利于降低混凝土的芯部溫度。(3)蒸汽養(yǎng)護溫度監(jiān)測面采用溫度無線自動采集記錄系統(tǒng),該系統(tǒng)由電腦、接收采集處理單元、測量發(fā)射單元等組成。技術(shù)人員根據(jù)顯示數(shù)據(jù)及時調(diào)整蒸汽,使混凝土芯部和表面溫差控制在15℃