重载铁路高墩大跨节段拼装梁冬季施工技术

发表时间:2017/9/13   来源:《基层建设》2017年第13期   作者:郭胜朝
[导读] 摘要:当前的建筑和施工必然朝着便利、经济、环保的方向发展,一切符合上述规律的必然被社会、市场接受推广。

        中国铁建大桥工程局集团第五工程有限公司  山西朔州  036800
        摘要:当前的建筑和施工必然朝着便利、经济、环保的方向发展,一切符合上述规律的必然被社会、市场接受推广。
        关键词:重载铁路;高墩大跨节段;拼装梁;冬季;施工技术
        1工程概况
        新建大准至朔黄铁路联络线,位于内蒙古中部及山西省北部,线路基本呈南—北走向。新建线路全长179.862km。
        其中大沙沟特大桥是新建准池铁路重点控制性工程,位于山西省朔州市境内,中心里程DK113+159.94,桥梁全长1834.58m,全桥最大纵坡4‰,位于直线段上。本桥桥跨结构形式为10孔32m简支T梁+2联(60+3×100+60)m刚构连续梁+9孔64m+1孔48m节段拼装简支箱梁。
        本桥共有29个桥墩、2个桥台,其中最高墩高106m(两个),桥墩采用矩形空心方墩、圆端形实体墩和圆端形空心墩,桥台采用T形桥台。墩台基础采用钻孔灌注桩基础及明挖扩大基础。
        2联(60+3×100+60)m刚构连续梁共计有悬臂段132段,现浇直线段4个,合拢段10个。梁顶宽10.9m,箱梁底宽7m,梁高最高7.5m,跨中高4.5m。节段长度为5m、5.5m,合拢段长度2m。最大悬臂浇筑块108.8m3。
        9-64m+1-48m节段拼装简支箱梁采用单箱、单室、等高度、直腹板、变截面预应力混凝土简支箱梁,双向预应力体系,梁高5.2m,顶宽8.9m,全桥共计146段,梁顶宽8.9m,底宽5.5mm,梁高5.2m;节段长度分别为3.1m、3.8m、4.0m三种。最大节段混凝土64m3。
        2冬季施工技术要求
        2.1混凝土
        (1)保证混凝土的入模温度不低于5℃。
        (2)当用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制混凝土时,其抗压强度达到设计强度40%前不得受冻。
        (3)保证混凝土在低温条件下强度能够继续发展,并能满足施工工期的要求以及设计强度和其它性能指标的要求。
        2.2养护
        应按规范要求保温、保湿、保证养护时间。可具体分为三种情况:
        (1)、带模养护期间混凝土内部温度与表面温度、表面温度与环境温度之差不宜超过20℃(墩台、梁体不宜超过15℃)。
        (2)、拆模条件:达到规范要求的拆模强度以及规定的抗冻强度后方可拆模,且在混凝土内部开始降温前不得拆模。
        (3)、拆模时的混凝土芯部与表层、表层与环境之间的温度差不得大于20℃,墩台、梁体不得大于15℃。
        2.3确保各界面间的温差要求。
        新旧混凝土施工缝两界面温差宜小于15℃;加热养护时混凝土和地基接触面的温度不得低于2℃。
        3冬期施工总体方案
        根据当地的气候条件,确定冬期施工后,在短短20天时间内,抓紧做好冬期施工的技术、劳力、物资、材料、机械设备等一切准备工作。
        全桥施工用混凝土是冬期施工的关键,要确保混凝土从拌制、运输、灌注、养护等各个环节的需要,无论是高墩、悬灌、节段预制拼装施工,混凝土入模温度、养护温度都要满足施工规范的要求。
        采取锅炉蒸汽进行搅拌站区域的保温和升温需求(主要是拌合楼的暖气供热、搅拌用水的加热等);拌合楼全封闭,蒸汽锅炉通热;原材料搭设储料棚,利用蒸汽锅炉通地热对碎石、砂子加热,配合以暖气管道加温;对搅拌用水进行加热;对水泥、粉煤灰进行覆盖保温;运输设备及输送泵采取保温措施,保证砼的出机和入模温度。
        要保证混凝土冬季连续施工,必须确保工作面的温度满足规范规定的冬季施工温度要求。一方面为了给工人创造良好的工作环境,提高工作效率,加强劳动保护,日常施工时工作面气温控制在0—5℃之间;另一方面混凝土浇筑及养护时气温控制在5~15℃之间。为达到此目标,混凝土冬季施工采用暖棚对工作面进行围闭。
        节段预制拼装施工,节段预制均在暖棚内进行,棚内采用煤炉加热养护;节段拼装施工时,利用造桥机作为骨架,搭以暖棚防护,湿接缝混凝土浇筑时,箱梁内外均采用蒸汽加热升温养护。
        4专项方案
        4.1混凝土的拌制、运输及浇筑
        4.1.1混凝土冬季施工原则
        按照《铁路工程混凝土施工技术指南》10.1.1条规定,当环境昼夜平均气温(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)连续三天低于5℃或最低气温低于-3℃的时,需采取冬季施工措施。混凝土冬季施工原则如下:冬季施工期间,在混凝土抗压强度达到设计强度40%前不得受冻。保证混凝土在低温条件下强度能够继续发展,并能满足施工工期的要求以及设计强度和其它性能指标的要求。在杜绝混凝土早期受冻的前提下,在最短的施工期限内,以最低的冬期施工费用,获得优良的施工质量。所需的热源和材料有可靠的来源,并尽量减少能源消耗。综合国内外严寒地区混凝土施工方案和成功经验。根据项目特点及当地季节气温情况,确定采用综合蓄热养护法进行混凝土冬季施工,即:原材料(水)加热+高效减水剂+保温养护。
        4.1.2混凝土拌制
        大沙沟特大桥拌和站为全封闭保温棚拌和站。经过去年冬季施工,拌和站已经经受住了考验,满足冬季施工要求。搅拌机主机位置整体采用封闭棚,顶面及四周采用5cm厚阻燃板围挡封闭。采用锅炉蒸汽对搅拌用水加热,水温控制在80℃以内。混凝土搅拌时间为正常温度搅拌时间1.5倍,混凝土出机的温度不低于10℃。原材料预热。水泥、粉煤灰筒仓、储罐采取措施做好防水防潮措施。通过蒸汽锅炉或电热器等加热设施将拌合水加热,加热温度控制在80℃以内。外加剂的存放库也应采取保温措施,防止受冻。砂石料采取锅炉供热地暖加热法。设备保温。所有搅拌车均采取保温措施,用保温岩棉进行包裹,减少热量损失。拌制。砼搅拌站严格按照试验室发出的配合比通知单进行生产,不得擅自修改配合比。搅拌前先用热水冲洗搅拌机10min,搅拌时间为常温搅拌时间的1.5倍。搅拌时投料顺序为石→砂→水→水泥和掺合料→外加剂。
        4.1.3混凝土运输
        混凝土搅制好后,采用混凝土罐车及时运到浇灌地点,在运输过程中,要注意防止混凝土热量散失、表层冻结、混凝土离析、水泥砂浆流失、坍落度变化等现象。冬季混凝土罐车上需覆盖包裹特制的保温岩棉,以加强运输过程中的保温覆盖,保证混凝土入模温度大于5℃,同时合理组织,要求工序安排紧凑,车到卸料,不等车,减少混凝土等待入模的时间。冬季混凝土采用泵送混凝土时,混凝土输送泵同输送泵一起加设保温棚,棚内设火炉供热。所有直接和冷空气接触的输送管道都必须用保温岩棉包裹起来,并在施工前对管道用热水冲洗加热,预热温度不能超过40℃。加强运输便道维护力量,及时清除积雪,防止路面结冰,确保道路畅通无阻,避免出现堵车现象。
        4.1.4混凝土浇筑
        入模温度计算。在砼浇注前要对入模温度进行计算。
        砼的现场浇筑。混凝土浇筑时间宜选择在上午9点至下午3点前施工。罐车在保温棚内将混凝土放入车载泵内,详见图1。


        5结论
        预制梁由于其的方便快捷而被许多市政工程采用,为了加大桥梁的承载力和使用方便,现在的桥梁的跨度以及高度都在不断的加大。那么常规的预制梁每一片的重量都在不断的增加,为了使施工和安装起来更加方便,节段梁便应运而生。
        参考文献:
        [1]李波,李周沛.节段预制拼装桥梁耐久性设计要点研究[J].华东公路,2016(06).
        [2]杨富民.预应力管道压浆材料在连续梁冬施中的应用,研究铁道建筑,2013.3.

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