浅谈西宝客专蟠溪河连续梁冬季施工措施

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摘要：本文提出了喜宝客专蟠溪河连续梁冬季施工措施。

关键词：西宝客专；连续梁；冬季；施工措施。

Abstract: in this paper, the guest is an XiBao river continuous beam winter construction measures.

Keywords: XiBao guest designed; Continuous beam; Winter; Construction measures.

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

前言

蟠溪河跨G310连续梁施工段位于宝鸡市陈仓区磻溪镇二郎庙村,所处地势平坦。桥型布置为40+64+40m三跨连续梁，按照设计图纸要求为挂篮悬臂浇筑施工。本跨线桥与G310立交，交通便利，与搅拌站距离约4.5km。工点位于渭河断陷盆地，地下水主要第四系孔隙潜水，地下水水位埋深0.8~13.3m，湿度比较大。受施工季节影响，蟠溪河跨G310国道连续梁59#墩0#段将于冬季低温施工。为保证连续梁施工正常进行以及质量符合要求，结合现场实际情况，对此0#段采取适当的冬季施工方法。

一、钢筋工程

连续梁钢筋加工厂建于G310国道旁，连续梁所有钢筋加工及安装处于室外负温度情况下。现场钢筋加工工艺包括闪光对焊、电弧搭接焊、绑扎等。

1、闪光对焊

由于对接焊接的钢筋表面不平整，故采用闪光—预热—闪光焊工艺。如果钢筋端面比较平整时,也可采用预热闪光焊。

2、电弧焊接

为防止接头热影响区的温度突然增大,进行帮条、搭接电弧焊,现场采用分层控温施焊。也就是帮条焊时帮条与主筋之间用四点定位焊固定；搭接焊时用两点固定,定点焊缝离帮条或搭接端部20mm以上。

焊接时必须防止产生过热,烧伤,咬肉和裂纹等缺陷,在构造上应防止在接头处产生偏心受力状态。在风雪天气时，焊接未冷却的接头,严禁碰到冰雪。

由于当水变成冰后，会在骨料和钢筋表面上产生颗粒较大的冰凌，减弱水泥浆与骨料和钢筋的粘结力，从而影响混凝土的抗压强度。所以风雪天气时,应有一定的遮蔽措施。在清理模板时不得采用水冲法，防止钢筋表面结冰。

二、混凝土工程

混凝土的拌合、运输、浇筑及养护是冬季施工中的重中之重。因为当温度降低到0℃时，混凝土中的水有一部分开始结冰，逐渐由液相（水）变为固相（水）。水泥水化作用的水减少水化作用减慢，强度增长较慢。温度继续下降时，混凝土中的水完全变成冰水泥水化作用基本停止，强度也就不再增长。水变成冰后，体积约增大9%，会产生约2500千克每平方厘米的冰胀应力。这个应力值常常大于水泥石内部形成的初期强度值，使混凝土受到不同程度的破坏（即早期受冻破坏）而降低强度。

混凝土化冻后（即处在正常温度条件下）继续养护，其强度还会增长，不过增长的幅度大小不一。对于预养期长，获得初期强度较高（如达到R28的35%）的混凝土受冻后，后期强度几乎没有损失。而对于安全预养期短，获得初期强度比较低的混凝土受冻后，后期强度都有不同程度的损失。

所以在冬季施工过程中，混凝土工程也是最重要的部分，在施工中要严格控制。

1、混凝土的拌制

由于连续梁位置距拌合站较远，必须考虑混凝土路途中和浇筑中的热量损失。混凝土拌制采用室内热拌法,即预先对混凝土的各种组成材料进行加热升温,使搅拌后的成品混凝土具有一定的初始温度,满足混凝土冬季施工对温度的要求。混凝土出模温度可先假设水，各骨料的加热温度，再根据热工计算公式计算出混凝土运输到场的温度。以下以一方混凝土为例进行假设。

1） 根据配合比加设水、骨料加热温度，计算出混凝土的拌合温度。

2） 根据混凝土的拌合温度计算混凝土的出机温度。

各项参数及用量

混凝土浇筑前，模板加热至7度，混凝土运输到场温度为11.7℃>5℃，与模板的温差小于15℃，满足要求；

所以在环境温度达到0℃的情况下，砼组成材料加热温度要求：

1、 水加热温度到60℃；

2、 砂子加热温度到20℃；

3、 石子加热温度到20℃；

由于对骨料加热工序复杂且要求较高，在假设计算时应先考虑只对水进行加热的情况是否能满足要求。如满足要求可直接对水进行加热，同时保证对水的加热不得高于80℃。当加热水不能满足要求的情况下，可将骨料均匀加热，其加热温度不的高于60℃。砂石、水泥及外加剂等材料的预热在混凝土搅拌站内暖棚内进行。这样可以避免直接加热带来的受热不均匀。每次预热的材料数量按一次浇筑的混凝土量计算。

拌制混凝土用的骨料必须清洁,不得含有冰雪和冻块,以及易冻裂的物质。

搅拌掺有外加剂的混凝土时,搅拌时间应取常温搅拌时间的1.5倍。

2、混凝土的运输

由于混凝土拌合站与连续梁距离比较远，对混凝土搅拌车采用帆布包裹。同时为减少混凝土等待时间，应考虑好每车混凝土浇筑的大体时间，并加强现场人员与拌合站试验人员沟通，及时汇报浇筑情况。

3、环境升温

混凝土浇筑前，应对模板及钢筋进行加热升温，使模板温度与混凝土温度温差不大于15℃，并不小于5℃。考虑保温及养护效果，本连续梁采用的是搭设保温棚采用蒸汽加热的方法对模板及钢筋进行加热升温。

0#段钢筋绑扎完毕后，在桥面上搭设约2米高的棚架，采用油布将0#段进行整体包裹，油布接缝处采用胶布密封。0#段高6.05m，长8米，宽12米，保温棚架内约为100平。现场采用蒸汽加温的方式，经试验采用2台50kg/h的汽水两用锅炉供应蒸汽，可使除棚内大部分部位温度达到20℃左右，满足要求。

汽水两用锅炉

59#墩高14.5m，蒸汽锅炉放置墩身底部，蒸汽管道暴露比较多，蒸汽上升过程中，热量损失比较大，故必须对管道进行包裹。

蒸汽管道在梁体内均匀布置，使翼板，腹板，底板能够均匀受热。梁体内管道上开有直径约为6mm的空洞，间距约为80cm；管道空洞朝向混凝土及模板外侧，不得直接对向混凝土或模板表面，避免混凝土受热不均匀。

蒸汽管道布置示意图

4、混凝土浇筑

待模板温度达到与估算混凝土温度相差不大于15℃且不低于℃时，方可浇筑混凝土。

混凝土浇筑采用混凝土输送泵浇筑。对混凝土输送泵的管道进行包裹，避免混凝土输送过程中的温度损失。

0#段设计方量为235方，浇筑要连续迅速，一般控制在6到8小时内完成；

浇筑过程中保温棚顶部开口应尽量小，满足施工需要即可。浇筑过程中蒸汽加热不得关闭；

5、 混凝土的养护

混凝土浇筑完毕后，及时将保温棚进行封闭，墩身临时支座与墩身连接处可采用棉被封堵密实。

为提高混凝土养护效果，考虑箱室内温度不易升高，在箱室内部加设两台6kw的桑拿炉辅助升温，并派专人负责。这样可以保证保温棚内最高温度可达到45℃左右。

蒸汽养护时，分为静停、升温、恒温、降温四个阶段。静停期间要严格控制蒸汽和桑拿炉的配合使用，保证棚内温度不低于5℃即可。浇筑后四小时进行升温，升温速度约为10℃/h。当温度升值38左右时停止升温，并控制锅炉和桑拿路的出气量，此时进入恒温阶段，恒温时棚内温度不得大于45℃。考虑外界温度较低，同时混凝土的强度增长和温度有直接的关系，决定蒸汽养护时间为10天。当养护结束后，棚内降温速度不宜大于10℃/h。蒸汽养护达到结束后，立即进入自然养护，时间不得少于7天。混凝土由正温转入负温养护前,对混凝土强度进行试验，混凝土的抗压强度低于设计强度的40%时，棚内温度不得低于0℃。 拆模后的混凝土采用棉被覆盖，以防混凝土表面温度的骤降而产生裂缝。

严禁在棚内放置煤炉等易产生大量碳化合物的加热设备，以防止混凝土过早形成炭化混凝土，影响其耐久度。

6、管道压浆

（1）压浆时间选择为一天的最高温度，下午14：00至15：00之间；

（2）压入管道的水泥浆可适当加热，但浆体温度不应超过35℃；

（3）压浆时及压浆后3小时，梁体温度及环境温度不得低于5℃；

(四)温度监控

（1）测温仪器。外界气温和棚内气温均用温度计观测,混凝土出罐入模温度用普通温度计测定。混凝土箱梁各观测点温度,用多头温度仪测试。

（2）观测点位置。在浇筑后的混凝土上设测温孔,测温孔应设在温度容易发生变化的地方。如混凝土厚度较大,一般均设测温孔,并按孔位要求分别埋设测温管。测温孔的位置视需要而定, 可在箱梁底板设2个,肋板每肋各2个,顶板及两翼板各2个。底板测点控制底部、中部及顶部的温度;肋板测点控制内、外模板内表面之温差和厚部位深层混凝土的温度;顶板测点用于控制养生的温度。要求各部位的温度均接近,对结构有利。

（3）测温时间。棚内各观测点,按混凝土浇筑完毕时间算起,每隔2 h测一次温度;外界气温在每天7∶00、12∶00、16∶00和24∶00时4个时间进行记录。

结语：在铁路工程施工中，为确保或加快工程进度，冬季抢抓桥涵结构物施工被广泛采用。钢筋混凝土是铁路桥涵施工中的重要一环，采取有效措施做好混凝土冬季施工质量控制，对保证桥涵工程质量和工期要求都具有相当重要的意义，所以施工前要根据实际情况对各个方面因素综合考虑，严格按照实际需要确定所要采取的冬季施工措施，以确保工程质量，有效延长桥涵结构物的使用寿命。

参考文献

《混凝土结构设计》（第二版）沈蒲生主编．北京：高等教育出版社，2003．

《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设[20120]241号文

《混凝土结构工程施工》张若美主编高教出版社

《高速铁路施工技术与管理》，作者：岳祖润，出版社：中国铁道出版社

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。