浅谈薄壁墩冬季施工技术

浅谈薄壁墩冬季施工技术

太佳高速公路以东第二合同段交付家尧1号大桥，空心薄柱，高38m，截面尺寸2025cm240cm，混凝土结构设计方案为c30。受腰窄采用hb335、25和12两种规格。混凝土防裂网片采用D6冷轧带肋钢筋网。该工程所处地区属北温带半干旱大陆性季风气候区,每年10月下旬上冻,因工期比较紧,必须进行冬季施工。针对滑模施工的特殊性,经过对几套冬施方案比较,最终确定了冬季施工方案。1设计中的地板措施滑模采用液压调平内置式。滑模要满足强度、刚度及稳定性要求;同时为了提高周转次数,整个模体设计为钢结构。1.1面板模板设计。根据确定,设计板的设计模板质量(刚度、表面平整度)的好坏直接影响着混凝土的成型及外观质量。为了保证质量,面板采用厚度5mm的冷轧钢板制作,为了便于脱模,模板按一定锥度设计,上下口相差2mm。同时考虑冬季脱模的时间问题,在加工模板时在4个面板外侧水平和竖直方向间隔120cm固定一个电热油汀,对模板进行加热,确保模板在正常时间内滑动。1.2主体竖杆件上的提升架与模板的融合工作台是滑模的主要受力构件之一,工作台支撑在提升架的主体竖杆件上,通过提升架与模板连成一体。该工作台采用桁架上平面代替,台面采用50mm厚木板铺平,为保温在提升架外围用防火篷布封闭。1.3辅助工作台安装为便于施工人员随时检查脱模后的混凝土质量,及时修补混凝土表面缺陷以及对混凝土表面进行养护,在工作台下方2.0m处悬挂辅助工作台,辅助工作台周围用1.2m高、φ30钢管护栏围住,外围用防火篷布封闭。1.4对千斤顶进行保温处理液压系统由YKT-36型液压控制台、HM-50型液压千斤顶、油管及其他附件组成。组装前检查管路。针对冬季气温偏低的情况,用保温板对千斤顶进行了保温处理,避免低温影响千斤顶的正常工作。以上各个部分的保温处理,都是互相关联的,只要一个环节实施不力,就会影响整个系统的正常运转。因此每次滑模开始前,应安排专人排查,发现问题及时纠正。2冰酒接触冰激凌滑模施工时,严格执行钢筋低温焊接工艺,焊接最低温度不得低于-20℃,严禁焊接过程直接接触到冰雪。焊接操作部位采取围挡保温措施后,将主筋按4m长度分节,先和承台预埋钢筋连接,主筋连接采用电渣压力焊,然后从承台上面开始起滑,滑动过程中,随时观察模型四角设置的4根垂线,及时纠偏,模型滑到一定高度,再连接下一节钢筋,防止钢筋预设过长而变形。3棚内温度调整监控混凝土的拌制采用室内热拌法,拌合站用钢管搭架,棉篷布围挡覆盖,棚内生火,在四面围挡中部挂设温度计,派专人监控温度,及时调整热源,确保棚内温度保持在10℃以上。参照桥规要求,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温度满足冬季施工的要求。3.1薄柱混凝土的摩尔比薄壁墩采用的C30混凝土配合比见表1。3.2冻剂掺量测定经过试验,确定采用UNFJW-8复合防冻剂,每日测气温5次,夜间3次,白天2次,掺量根据气温变化,按试验结果进行调整,实际掺量可适当比试验结果上调10%。3.3水的加热与蒸汽加热加热a)参照秋季滑模施工的日进度,按平均每日滑进6～7m计算,需用混凝土约40m3。碎石、砂的理论用量分别为30m3和21m3。因此加热宜采用火炕加热法。用钢管搭架,用防火篷布围挡密封。建6m(长)×5m(宽)×5m(高)的暖棚两个;用预制板在其中搭设平台,平台下间隔1m,按梅花状布设炭盆;安排专人看护。将砂和碎石分别堆放于预制板上。加热约15h后,测试温度记录见表2。b)水的加热采用蒸汽加热法,在用水泥混凝土浇筑的5m×5m×5m的水池中,沿四周底部均布8个六分镀锌管,往水池中通蒸汽来加热水,池顶用塑料布密封,加盖棉被,防止温度损失过快。经测试,通蒸汽7～8h,水温可以达到50℃以上,测试记录见表3。c)水泥不宜加热,为了控制水泥温度,水泥改散装为袋装,储存于暖棚中,暖棚温度控制在20℃左右,使用时随用随调,确保水泥与室内同温。3.4水泥、砂、水入罐温度确定t=[(m1×t1+m2×t2+m3×t3)×0.2+m4×t4]/[(m1+m2+m3)×0.2+m4],式中:m1为每1m3混凝土水泥质量,kg;t1为水泥入罐温度,℃;m2为每1m3混凝土砂质量,kg;t2为砂入罐温度,℃;m3为每1m3混凝土碎石质量,kg;t3为碎石入罐温度,℃;m4为每1m3混凝土水质量,kg;t4为水入罐温度,℃。根据公式估算出罐温度:t=[(385×20+627×24+1218×20)×0.2+175×56]/[(385+627+1218)×0.2+175]=30℃。3.5防冻剂投料、搅拌和投料搅拌前先通热水预热搅拌机10min左右,同时往混凝土罐车注入罐容积的1/3热水,搅拌10min左右;除去上次洗罐残留水凝结的冰渣,并预热罐。然后按碎石—砂—水—水泥—复合防冻剂顺序投料。搅拌时间经多次试拌确定为90s。搅拌期间随时观察天气预报并测温,分别按-5℃、-10℃和-15℃进行防冻剂试验,精确控制其掺量。同时要经常测定浓度,加强搅拌,保持浓度均匀。对应原材料加热测温日期测试混凝土出罐温度,测试记录见表4。3.6混凝土温度检测由于便道弯多,纵坡大,混凝土的运输在冬施措施中是很关键的一个环节。混凝土由混凝土罐车运输,坍落度控制在100～140mm。混凝土罐车采用橡塑保温板包裹。采用40t(40t以上)汽车吊提升混凝土。因为日平均气温在-5℃以下,每罐混凝土从拌合到浇筑完成大约2.5h,为了减少混凝土温度损失环节,在混凝土罐车停车卸料点设暖棚,用钢管搭架,外罩棉篷布、单篷布各1层。棉篷布按暖棚尺寸及相互搭接减少漏风的要求进行特殊加工,篷布中间夹毛毡厚度为1.0cm。棚内生火,布设温度计控制卸料时的棚内温度。罐车卸料时只露出卸料口。料斗用棉被、塑料布包裹,装料、提升连贯迅速,布料匀速进行;经对混凝土入模温度测试,达到了桥规要求。测试记录见表5(温度为浇筑过程中4次测试的平均温度)。在原材料加热过程中,安排专人值班监控温度,既不能使原材料升温过慢,影响出料进度;也不可将水加热超过80℃,骨料加热超过60℃,而且冷、热料的交替进出应由专人负责。原材料入仓前通知试验室进行含水量测试,根据测试结果调整用水量。同时根据施工现场温度精确控制复合防冻剂掺量,确保坍落度适中。拌合站和施工现场应及时沟通,防止工序脱节。导致滑模中断或因混凝土过多不能及时浇筑而产生废料。3.7制作钢筋网片、拾遗温度测试系统a)由于施工过程中模型在不断上升,搭暖棚蓄热是不可行的,而且工作人员在滑模平台上、下面生火排烟会影响人员工作,甚至发生一氧化碳中毒,所以只能采用电取暖器加温。b)以薄壁墩的平面尺寸(长、宽)各加150cm为宽,根据滑模速度6m/d,温度大于等于15℃,必须养护3d以上为限;确定长为15m,制作4片网眼尺寸为50cm×50cm的钢筋网片,沿四周固定在滑模的工作台下,用1000kW的取暖器按1.5m间距,分4个方向均布固定在钢筋网片上,把取暖器调温档调整最大。在总线路上设置调节开关,根据实测温度进行调节。综合考虑保温效果与保温材料的重量采用0.3mm防火篷布将钢筋网片围住,接缝用铁丝固定,四周网片最下端向墩体方向收回,确保墩体尽量封闭。测温时棚内各观测点,按混凝土浇筑开始时间算起,每隔2h测一次温度;外界气温在每天7:00、12:00、16:00和午夜零时4个时间进行记录。并设专人负责测温工作,若发现温度变化异常,及时采取措施,避免发生质量事故。c)当保温棚随滑模上升外漏墩体时用塑料薄膜裹3层,外面用防渗土工布缠紧。4工作台架的状况a)薄壁墩施工均在高空条件下进行,因此必须遵守高空作业的安全技术规程,完善防滑、护栏、安全网等设备。b)由于用电线路比较多,如果有火情出现,工作人员从工作台上撤离比较困难,因此在工作台上设置了紧急撤离软梯,紧急情况可攀梯而下。c)由于暖棚内热源很多,必须加强防火。备足消防器材,暖