浅谈高速铁路箱梁冬季施工要点——京沪高铁禹城制梁场阳青龙摘要:随着国家加大基础投资力度,铁路建设的投资及规模也逐年加大,尤其是近几年大批客运专线的相继建设及京沪高速铁路的开工,铁路建设又将步入一个新的发展期,但工期之紧,任务之重也都是前所未有的,这就不可避免要涉及到冬期施工的问题。
本文针对京沪高速铁路箱梁冬季施工的问题,以禹城制梁场为例,介绍梁场冬期施工各工序应注意的要点。
关键词:箱梁冬季施工施工要点一、编制依据1、京沪高速铁路设计文件;2、京沪高速铁路施工规范:《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》、《京沪高速铁路高性能混凝土施工实施细则》等;3、京沪高速铁路二标段总体施工组织设计的施工计划安排;4、设计文件和施工调查报告提供的气象和气候情况;5、规范界定的冬季施工要求,当工地昼夜平均气温(最高和最低气温的平均值或当地时间6时、14时及21时室外气温的平均值)连续三天稳定低于5℃时或最低气温低于-3℃时,进入冬期施工,必须按照冬季施工技术措施进行施工。
二、工程概况中铁一局禹城制梁场承建京沪铁路徳禹特大桥起讫里程为DK350+174.27~DK368+026.33段556跨箱梁的预制任务,包括32m 箱梁500跨,24m箱梁56跨。
梁场场地为冀鲁黄河冲积平原,地形平坦开阔,高差较小,以粘性土、粉土、砂类土为主,地势由西南向东北缓倾,地下水丰富,地下水位埋深一般在2.2m左右。
本段属暖温带亚湿润季风气候区,四季分明。
春天干燥多风,夏季炎热多雨,秋季秋高气爽,冬季寒风凛冽。
大风多集中在3、4月份,年平均降雨量在560~880mm左右,70%的降雨主要集中在7、8月份,年平均温度在11~14℃,极端最高气温为40℃,最冷月平均气温在-4℃左右,年平均风速2.9m/s,土壤最大冻结深度0.5m。
三、总体施工方案根据本地的气候条件和施工规范的要求,大约每年12月10日至次年3月10日为冬季施工期,历时3个多月。
为了保证施工计划的全面完成,梁场安排箱梁预制及后续工作进行冬季施工。
总体安排:梁场采用两台4t蒸汽锅炉进行箱梁的冬季养生及混凝土拌和用水的加热,原材料储料仓采用封闭保暖,内部供应蒸汽的防寒措施。
外加剂存贮和罐体搭棚围护,拌合楼供应暖气,运输罐车外侧加装保温套,保证冬季混凝土的供应。
预制箱梁采用在整个梁场内制梁台座铺设蒸汽管道,箱梁混凝土在台位施工的整个过程在特制的养护棚内养护,棚内按要求供应蒸汽,保证混凝土施工符合规范要求。
后续施工采用覆盖保温棚,棚内可采用生火炉的措施,保证棚内温度不低于5℃。
压浆用水必须进行加热,加热水温不得超过50℃。
压浆完毕后3天内不得撤除篷布覆盖、保温作业棚、并须保持梁体两端覆盖严实。
压浆采用暖棚内白天进行真空压浆,压浆过程中及压浆后48小时每一小时测温一次;压浆水温进行每盘浆拌和用水控制测量,并每半小时测一次浆体温度加以校核。
封端混凝土采用暖棚内施工,塑料布覆盖养生、等强。
在冬季来临时,合理安排冬季施工措施,提前准备各种资源配置工作,确保冬季施工的工程质量满足设计及规范要求,确保京沪铁路工期目标。
及时准备以下工作:1、工程部结合实际情况制定可操作性冬季施工防寒保温措施,提前向物资部提出防寒材料、设备、劳保用品计划。
2、工程部组织本项目全体施工管理人员和各施工作业班组学习冬季施工防寒知识,冬季施工安全、质量注意事项,进行人员冬季施工培训。
3、安质部针对冬季施工特点制定出安全生产措施,并组织对全体职工及架子队伍人员进行冬季施工、防寒、防火、防煤气中毒等安全知识的教育,增强安全防范意识,并加强日常的检查落实工作。
4、物资部做好钢材、水泥、砂石料、外加剂等施工材料的运输和储备工作,对新进材料及时下达书面通知单,报试验室进行检验,提前准备冬季施工使用的防寒材料、设备、劳保用品。
5、机械部门做好混凝土输送泵车、混凝土拌合站、混凝土罐车、吊车等施工机械(车辆)及办公车辆和设备的日常维修和保养工作,储备必要的易损件,确保满足生产要求。
冬季施工期间,各类办公车辆、施工机械、运输工具应参照有关规定换季保养、加注冬季润滑油、防冻液,停机放水。
6、冬季施工中安质部应加大质量检查力度,发现问题,要求限期整改解决,保证各项防寒措施的落实。
现场技术管理人员应加强指导,严格检查,确保冬季施工的工程质量。
四、冬季施工措施(一)、钢筋工程1、钢筋进场时,按照钢筋的质量指标进行全面检查并按批抽取试件做屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯试验,其质量必须符合现行国家标准的规定和设计要求。
钢筋外观应无裂纹、重皮、气孔、氧化、铁皮锈、死弯及油污等。
2、钢筋存放在干燥地点,最低点离地面不小于200mm,按照批号分堆存放,上面用篷布进行覆盖,并标识清楚。
3、冬季钢筋施工中最主要的是钢筋的焊接:(1)冬季钢筋焊接前,必须根据施工条件进行试焊,•经试验合格后,方可正式施焊。
在使用焊条或焊剂时,要按说明书的要求,对焊条或焊剂进行烘焙,干燥后再使用。
(2)冬季钢筋的闪光对焊在室内进行,焊接操作间采取封闭围挡保温措施,操作间内采用碘钨灯来提高室内温度,保证焊接时的环境气温不低于0℃。
焊接时,应有防风、防雪及保温措施,焊接后的接头严禁立即接触冰雪。
(3)在闪光过程开始以前,可将钢筋接触几次,使钢筋温度上升,以利于闪光过程顺利进行。
烧化过程中期的速度适当减慢。
4、钢筋作业冬期安全文明措施(1)确保安全生产,不因安全问题影响到施工作业,在施工前除做好安全交底外,由各作业队安全员负责全面检查安全防护、安全设施的到位情况,对发现的问题及时处理,施工过程中专职安全员跟班作业,严格按有关规定要求执行,在树立“安全第一”的认识上,确保施工安全,使现场施工顺利。
(2)钢筋焊接人员必须持证上岗,班前必须进行安全交底。
(3)施工现场及钢筋工棚内,严禁用明火取暖。
应订出具体防火安全注意事项,并将责任落实到人。
(4)钢筋骨架在吊运就位过程中,必须由信号工和机械操作人员相互配合,严禁无任何安全防护措施的情况下,私自吊运。
(5)施工人员在钢筋绑扎过程中,应加强防护措施,防止手脚麻木被钢筋刺伤。
高空作业时,要采取防滑措施。
(6)加工场所产生的垃圾废料及时收集,存放在固定地点,统一清运出去。
加工场所必须按工完场清和一日一清的规定执行。
(二)、模板工程1、模板工程的冬季施工技术条件(1)、混凝土浇筑时,模板温度控制在5~35℃,如温度低于5℃,可通入蒸汽对模板进行预热。
(2)、当混凝土强度达到设计强度的50%时,可松开内模进行预张拉,当梁体强度达到设计强度的60%,混凝土芯部与表层、箱内与箱外、表层温度与环境温度之差均不大于15℃,且能保证棱角完整时方可拆模,气温急剧变化时不宜进行拆模作业。
当环境气温低于0℃,应待表层混凝土冷却至5℃以下方可拆除模板。
拆除模板后立即对箱梁包裹严实,保证箱梁砼强度的正常增长。
2、模板冬期施工措施(1)、雨雪天施工时,模板清灰作业完成后,立即涂刷隔离剂并用塑料薄膜覆盖严密,防止雨雪对模板表面的二次污染,立模前可去除该塑料薄膜。
(2)、冬季拆模作业时,应边拆边盖,防止砼内外温差过大。
(3)、高处作业人员不得穿硬底及带钉的鞋,力求衣着灵便。
(4)、冬季施工前,全面加固侧模上的上下爬梯和合模型上的防护栏,雨雪天上班前先检查模型上的积雪、积冰是否清理彻底,上下爬梯、人行道板、防护栏是否牢固。
3、安全注意事项:(1)、注意施工用电安全。
工作中用电一定要请值班电工接线,在雨雪天要注意接头处的防水。
(2)、作业区树立标志牌,严禁无关人员进入施工现场。
夜间作业应有充分照明。
(3)、除遵照以上要求外还应认真执行有关施工规范、工艺、作业指导书要求。
(三)、混凝土工程1、混凝土冬期施工注意事项(1)在冬期施工条件下,拌和用水、砂、石骨料等的温度匹配通过热工计算(后附热工计算),一般符合下列要求:●气温在0℃~-5℃时:水加温到60℃;砂、石骨料有冰雪时,应通蒸汽(或生火炉升温)加热到0℃以上,骨料中不得有冰雪、冻块;混凝土的出拌合机温度不低于10℃,入模温度不低于5℃。
●气温在-5℃~-10℃时:水加温到80℃以上;砂、石料加热到0℃以上;搅拌顺序为先将砂、石料与热水先拌匀后,再加水泥搅拌;混凝土的出拌合机温度不低于15℃,入模温度不低于10℃。
●气温低于-10℃时,不宜浇筑混凝土。
我梁场锅炉房将蒸汽通入封闭的蓄水池中,对砼拌和水加热到60℃以上,蓄水池可储存90t拌和用水,可完全满足一天浇筑2孔箱梁的要求。
砂子、石子应集中在封闭的砂石料棚中;当加热水不能保证砼的入模温度时,可对砂石料进行生火炉提高棚内温度的方法防止砂石料冻结。
加热的砂、石数量要满足浇筑2孔梁的要求,加热工作应在使用前进行。
整个搅拌部分采用彩钢板围护,搅拌室采用空调取暖。
定时检查水、骨料加入搅拌机时的温度,以及混凝土搅拌、浇筑时的环境温度,每一工作班至少检查4次。
(2)混凝土可选用较小的坍落度,可控制在200mm左右,严格控制水胶比及各种材料用量,使其控制在误差允许范围内。
由骨料带入的水分及外加剂溶液中的水分均应在拌料中扣除。
冬季搅拌混凝土,搅拌时间取常温搅拌时间的1.5倍,即3~3.5分钟的搅拌时间。
(3)拌制砼的骨料必须清洁,骨料中不得混有冰雪、冻块及易被冻裂的矿物质;梁场在入冬之前将储备足够、清洁的骨料,同时要求碎石和砂子过筛宜选择在白天正温条件下进行。
外加剂为液体材料,存放处搭设防雨、雪彩钢棚,三面使用彩钢围护,仅留开口用帆布遮挡,内部供应暖气。
(4)搅拌混凝土前及停止搅拌后,应用热水冲洗搅拌机鼓筒;(5)混凝土罐车、砼输送管道采用棉篷布进行包裹,保证内部砼温度不至下降太快。
运输时间应尽量缩短,并尽量减少中间运输环节。
(6)混凝土浇注前,应将模板、钢筋以及预埋件上的冰雪等物清除干净,同时应测定混凝土的温度、坍落度、含气量及泌水率等性能,符合设计或配合比要求时方可浇筑,并做好相关的检查记录,保证混凝土的入模温度不得低于5℃。
如遇气温变化,应及时用篷布盖好已立好的模板。
(7)混凝土采用分层连续的方法浇筑,分层厚度为20cm~30cm。
混凝土浇注时采用边浇筑边罩养护罩增设保温层的方法防止混凝土受冻。
箱梁浇筑完成后,就进入蒸汽养护阶段。
蒸汽养护阶段分为: 静停指箱梁浇注完毕至升温前的一段时间,以增强混凝土对升温阶段结构破坏作用的抵抗能力。
在梁体混凝土表面收浆后应及时用养护棚养护。
静停时间为混凝土灌注完4h,静停期间应保持棚温不低于5℃。
当环境气温低于5℃时,在静停阶段采用蒸汽低温预养,预养温度为5~10℃。
●升温升温是混凝土的定型阶段,升温速度控制在10℃/h,温度的调控通过各台位蒸汽支管控制阀进行控制。
升温前要测量当前的环境温度,作为本阶段的控制点。