钢箱梁冬季施工

钢箱梁冬季施工（精选10篇）

钢箱梁冬季施工 篇1

1 工程概况

新建铁路哈齐客运专线土建工程Ⅱ标段二分部施工起讫里程为DK64+295.49~DK86+452.25, 正线全长22.15676km, 其中路基长4.151km, 桥梁3座:肇东特大桥、尚家特大桥、八零特大桥, 预制、架设一、二、三分部32m箱梁873榀, 24m箱梁25榀, 根据本年度整体施工进度及哈齐公司施工计划, 今年冬季计划架梁70榀。冬季施工时间安排为2010年10月25日~2010年11月20日, 为期25天。

2 材料特性

支座灌浆料:出机流动度≥320mm, 30min后流动度≥240mm;抗压强度:2h≥20MPa;28d≥50MPa;56d不低于50MPa;抗折强度:24h≥10MPa;弹性模量:28天≥30GPa, 膨胀率:28天0.02~0.1;泌水率:0, 理论配合比:灌浆料:水=1:0.160~0.165 (重量比) 配制。

3 施工工艺流程

1) 对需灌浆的基面进行凿毛处理, 清除粉尘、油污和其它污垢等不利于粘接的物质;安装灌浆用模板。

2) 设置临时支点并将其调整至设计标高, 安装支座地脚螺栓就位, 并调整支座坡度, 在支座底面与支承垫石之间预留20~30mm的空隙, 以便灌浆。

3) 根据施工面积或单位时间施工面积计算粉料量及用水量, 每次拌和量应保证在砂浆失去流动性前全部施工完毕。

4) 灌浆料:水=1:0.16~0.165 (重量比) 配制。应先将水加入搅拌桶内, 然后逐渐加入称量好的灌浆料, 边投料边用电动搅拌枪进行搅拌, 直至粉料全部加完, 再继续搅拌2~3分钟, 使浆料均匀, 一次搅拌量以一个支座需用量为宜 (100~120kg) 。

5) 将拌和好的灌浆料均匀倒于处理好的基面上, 自流平即可。采用重力灌浆方式灌注支座底部及锚栓孔处空隙。灌浆过程应从支座中心部位向四周注浆, 直至从模板与支座底板周边间隙处观察到灌浆材料全部灌满为止。

6) 灌浆完毕后, 养生到20MPa后模板方可拆除。

7) 待拆除临时支点之前, 拆除模板及上、下支座连接钢板, 检查是否有漏浆处, 对漏浆处进行补浆, 并在灌浆料表面继续进行养生。

8) 养生完成后, 及时安装支座围挡。

4 支座灌浆料冬季施工控制措施

由于施工地点在东北地区, 根据当地气温变化状况, 我标段冬季施工期间环境最低温度通常情况下在-12℃左右, 针对低温环境, 我标段采取的控制措施如下:

4.1 施工所需机具及材料

4.2 材料防寒保温措施

4.2.1 灌浆料应储存在有供暖设备的暖房里, 灌浆料温度应控制在20~30℃之间, 用棚布覆盖防潮。

4.2.2 在运输过程中, 采取将灌浆料存放在箱梁室内, 并用棉被覆盖, 减少灌浆料从室内搬运到工地的温度流失。

4.3 施工机具的防寒保温

4.3.1 搅拌桶在施工前, 向桶内倒入20~30℃的热水, 搅拌或直接摇桶的方法预热搅拌桶, 预热后, 将按水料比加温的水注入拌和桶内, 然后放入灌浆料拌和。拌和的同时3台暖风机在拌和桶周围烘烤保温, 以减少拌和中温度的流失。

4.3.2 灌注漏斗管道用土工布周围包裹, 灌注时先将灌注漏斗用暖风机烘烤加温后再灌注, 防止灌注时砂浆温度流失。

4.4 灌浆及养生

4.4.1 使用冬季灌浆料、严格控制灌浆料和水的用量为1:0.165, 必要时减少水料比为0.16以提高浆体的早期强度。

4.4.2 拌和用水应采用饮用水。水温应控制在40~55℃之间。

4.4.3 浆体的搅拌时间延长, 一般是常温搅拌的1.5倍 (3~4分钟) , 保证入模温度不低于5℃。

4.4.4 灌浆前应先清除预留孔洞中的杂质, 特别是冰块必须清除掉, 不能留有积水。

4.4.5 待梁支顶调平后, 支灌浆模板, 然后用木围板将支座四面封严, 形成一个半封闭的加热区域 (如图1所示) , 从而达到对垫石表面、支座底板及锚固螺栓进行预热处理, 此时温度控制在20~30℃之间。

4.4.6灌浆时, 保温围板不必全部打开, 开一面即可, 防止温度流失太快。

4.4.7 灌浆完成后, 立即安装保温围板, 周围再包裹2层保温棉被, 暖风机继续加热, 待灌浆料表面硬化发热时, 其上覆盖一层塑料布加盖湿润土工布, 进行保湿, 保温养生。同时将试块放入围板内同条件养护, 2h后测试抗压强度 (此试件多做一组, 防止凝固时间不够) 。在抗压强度达到20MPa时即可拆除保温装备。拆除后继续覆盖保温棉毯养护, 避免内外温差过大而产生温度裂纹, 养护4~5d。

4.4.8 灌浆完成后, 在养护过程中派专人进行温度监控, 每半小时测温一次, 并做详细记录, 如果温度过高, 应立即关闭电暖风, 待温度降到10℃左右时再继续升温, 养护2h后, 取出一组试件进行抗压强度测试是否满足不小于20MPa的要求, 如不满足要求将继续养护, 如满足要求, 架桥机即可过孔进行下一榀箱梁的架设。

4.5 施工注意事项

4.5.1 在施工过程中保证暖风机正常运转, 监控各环节的温度保持。

4.5.2 对出现的锈蚀、脱漆表面作除锈处理。清除支座表面的泥浆、灰尘、杂物, 然后安装支座围板。支座围板搭接长度不小于10cm, 压条不缺钉, 安装牢固。最后将墩台顶面、梁体内腔杂物作彻底清理。

4.5.3 施工完毕后清洗拌制机具、管道、模板等施工用品。

4.5.4 施工后将垫石周围杂物清理干净。

5 安全保证措施

1) 作业人员必须配备防寒, 防冻, 防溜, 防滑劳保用品, 特别是提梁机, 架桥机, 运梁车装梁人员等需要高空作业的人员, 必须穿戴防滑鞋和防寒服, 同时拴好安全带, 带好安全帽。以防高空坠落和防冻。

2) 加强用电管理, 供用电系统由专业人员安装和管理, 禁止非专业人员随意拆改。经常检查维护供电线路和电力设备, 根据最大用电量检查供电线路和设备是否有足够的容量, 用电设备要采用防漏电措施, 防止触电事故的发生。

6 结束语

以上一系列冬季施工控制措施以及我们的精心管理, 既保证了我标段箱梁架设冬季施工期间灌浆料的质量, 也保证了我标段的施工进度, 使我们的施工计划能如期完成, 同时为我们以后在高寒地区施工积累了经验。

参考文献

[1]科技基 (2005) 101号客运专线桥盆式橡胶支座暂行技术条件[S].

钢箱梁冬季施工 篇2

五台至盂县高速公路第一合同段

（K0+017.046~K3+000）

现 浇 箱 梁 冬 施 工 方 案

中国建筑第二工程局有限公司 五盂高速LJ1标项目经理部

二零一二年十一月

编制：

审核：

审批：

现浇箱梁冬季施工方案

一、工程概况

为了保证按期完成施工任务，我标段拟对张家庄枢纽A匝道桥第四联、张家庄枢纽D匝道桥第四联实施冬季施工。

本标段所处地区属温带大陆性季风气候，海拔800m～900m,一年四季受大气环流的影响变化较大。冬季受蒙古西北气流控制，气候寒冷而干燥，并且很漫长，11月中旬封冻，次年3月中旬地表解冻，4月中旬土壤解冻，冰冻期150天左右，最大冻结深度为1.5m。大雪集中在11月、12月和1月，积雪厚度可达0.2m。年平均气温-5～10℃，最高气温 35.5℃，最低气温-35.2℃。

为确保冬季施工顺利进行，保证冬季施工安全、质量，根据当地冬季气候特点和本工程的实际情况，特制定本冬季施工方案。

二、成立冬季施工领导小组

为保证冬季施工工作顺利进行，项目成立以项目经理柯昌喜为组长的冬季施工领导小组，小组的主要责任：保证现场施工按计划方案实施，确保项目工程实体结构的施工质量，做好项目部各部门与施工队之间的相互协调工作，做好后勤保障工作，确保冬季施工的顺利开展，为冬季施工创造组织保障条件。

小组人员构成如下： 组 长：柯昌喜

副组长：顾红星 边宏伟 周德来 组 员：尹宏岸 汪 军 张二春 黄 科 张明堂 谭再兵 王 举 邓砚 李广峰

冬季施工组织框图：

三、冬季施工安排1、2012年10月30日前，完成各项原材、半成品实验，配合比的验证等试验工作。

2、2012年11月15日前，完成拌合站冬季施工暖棚架设。锅炉、管道安装并试运行完毕。

3、2012年11月15日前，完成张家庄互通立交匝道桥现浇箱梁保温措施。

4、2012年11月15日前完成张家庄互通立交匝道桥现浇箱梁冬季保温材料的采购。5、2012年11月25日前完成张家庄枢纽A、D匝道桥第四联暖棚搭设。

四、冬季施工保温措施

1、拌和站保温措施 详见冬季施工方案

2、钢筋棚保温措施 详见冬季施工方案

3、现浇箱梁的保温措施

在现浇箱梁浇筑混凝土前用帆布在碗口支架外围搭设保温棚。在支架外侧帆布用φ16钢筋通长外压。14#铁丝与碗扣支架牢固绑扎在一起。帆布搭接处搭接长度不小于30cm，并用胶带密封接缝，防止被大风吹散。梁顶帆布绑扎在防撞护栏预留钢筋处。浇筑混凝土前将梁顶帆布卷在一起，在混凝土浇筑过程中，边浇筑混凝土，边对已浇筑完成的混凝土及时展开帆布覆盖保温。

4、现浇箱梁的加热措施

混凝土浇筑完成后保温棚全部封闭，在每联底层支架内均匀布设45个焦炭炉升温。第一次混凝土浇筑完成后，箱梁上表面采用帆布覆盖养生；第二次浇筑箱梁顶翼板完成后，混凝土表面采用加厚塑料布+帆布覆盖养生保温，另外每箱室内从施工人孔洞内向里架设碘钨灯2个加温，保证梁体养生温度。

5、砼浇筑

砼浇筑前对模板加热,保证模板温度不低于10℃。箱梁混凝土浇筑采用泵车泵送混凝土,入模温度不低于10℃,在浇筑过程中为防止砼温度下降过快,振捣完成后立即用帆布覆盖保温。

6、现浇箱梁养护

现浇混凝土箱梁的养护采用在浇筑混凝土时搭设保温暖棚、火炉加热养护。

⑴ 测温设置

在冬期施工期间，由专门人员分别负责对大气温度、水泥、石子、砂、水等原材料温度、砼出盘温度、入模温度、养护温度进行测定记录，测定的次数为：

a、气温的测定每天7：30，14：00，21：00 03:00时共测四次。

b、对拌合材料的温度，砼出盘温度，入模温度每工作班两次或视情况需要测定记录。

c、测定记录浇筑完毕和开始养护时的砼温度。d、测温使用玻璃酒精温度计。⑵ 预应力张拉及孔道压浆

预应力张拉时，温度不得低于-15℃，预应力孔道压浆应在常温下进行，压浆过程及压浆后48h 内，结构砼的温度不得低于5℃，当管道压浆强度达到设计标准值的70%即可停止养生。

五、质量保证措施

1、管理措施

提前拟定对应措施，对工班、作业组进行技术交底，物资部门做好工人保暖和施工防冻材料供应，做好过冬物资储备；机械部门组织对机械全面检修，下发冬季机械操作注意条例并定期对设备进行检查；技术、安全、质检部门利用冬休期组织人员进行技术、业务培训。

在冬季施工前，做好现场水管的保温工作；配发必备的冬季防冻劳保用品。

2、技术措施

⑴ 保证拌制砼的各项材料的温度，应满足砼拌合物搅拌合成所需的温度。

⑵ 石料、砂等不得夹有冰块、积雪，需要尽量减少运输时间，随拌随用。

⑶ 混凝土拌合掺防冻剂，每盘拌合时间不得少于150s。⑷ 钢筋加工必须在室内进行。最低温度不宜低于-20℃，并应采取防雪挡风措施，减少焊件温度差，焊接后的接头严禁立刻接触冰雪。

3、温控暖棚措施

在保温棚内和设置2个温度计，现场技术人员每两小时进行一次温度检查，并做好记录，保证拌合站暖棚内温度不低于10℃。

七、施工安全措施 冬期施工应遵守安全法规和规程，并结合如下内容进行安全管理。

1、冬期施工安全教育

⑴ 须对全体职工定期进行技术安全教育。结合工程任务在冬施前做好安全技术交底。配备好安全防护用品。

⑵ 对工人必须进行安全教育和操作规程教育，对变换工种及临时参加生产劳动的人员，也要进行安全教育和安全交底。

2、现场安全管理

⑴ 现场内的的各种材料、砼构件、乙炔瓶、氧气瓶等存放场地和宜燃物品都要符合安全存放要求，并加强管理。

⑵ 加强季节性劳动保护工作。冬期要做好防滑、防冻、防煤气中毒等工作。脚手架，霜雪天后要及时清扫。大风雪后及时检查脚手架，防高空坠落事故发生。

⑶ 现场安全标志牌齐全、醒目。

3、冬期电气安全管理

⑴ 在冬期施工期间，现场应设电工负责安装、维护和管理用电设备。严禁非电工人员随意拆改。

⑵ 施工现场严禁使用裸线。电线铺设要防砸、防碾压，防止电线冻结在冰雪之中。大风雪后，应对供电线路进行检查，防止断线造成触电事故。

4、防止CO中毒

保温棚内烧煤时，容易产生CO，施工前对施工人员进行教育。安排8个值班人员分两组值班，每组4人，3人在保温棚内为火炉加煤，一人守候在棚外。进入棚内的加煤人员每15分钟轮换一次，防止棚内加煤人员煤气中毒。加煤时每人配备防毒面具一套。应提高警惕，一旦感觉呼吸不顺或呼吸困难，应及时撤出棚外，并对进行局部通风。棚外要专门安排值班人员定期到棚内检查，防止棚内CO浓度过高。

5、冬季防火措施

在棚外，设置一套消防设施，在生活区和锅炉房之间设一套消防设施，防止火灾发生。

严禁在保温棚旁边吸烟，火炉应距离保温棚边距离不少于3m，防止引发篷布着火。

八、文明施工及环境保护

1、文明施工保证措施

⑴ 严格遵守国家和地方有关文明施工的规定，认真贯彻地方政府和业主有关文明施工的各项要求，执行现代管理办法，科学组织施工，做好现场文明施工的各项管理工作。

⑵ 结合本工程的实际情况，对项目经理部及各作业队负责人进行明确分工，落实文明施工现场责任区，制定相关规章制度，确保文明施工现场管理的有章可循，做到事事有人管，处处有人负责。

⑶ 加强宣传教育，统一思想，使全体职工认识到文明施工是企业的形象、是队伍素质的反映、是安全生产的保证，以提高员工文明施工和加强现场管理的自觉性。

⑷ 施工过程中，对不再使用的设备和材料及时清退，工程完工后，按要求及时拆除所有工地围蔽、安全防护设施和其他临时设施，并将工地及周围环境清理干净，做到“工完、料净、场地清”。

⑸ 现场各类施工标志牌清晰醒目。现场材料、机械摆放规则、整齐。

尊重当地风俗习惯，正确处理好与当地群众的关系，建立良好的社会关系，搞好工地文明建设。

2、环境保护措施

大跨度曲线钢箱梁施工技术研究 篇3

关键词：钢箱梁；吊装施工；线形控制

1 工程概况

苏州中环快速路工程高新区段五标段钢箱梁位于G312和大同路交叉路口，上跨312国道，分为A匝道和F匝道，如图1-1所示。每个匝道均为三跨连续钢箱梁，跨径组合分别为48+58+35m和39.5+59+34.5m。全桥均布置在曲线上，桥梁中心线半径分别为101m 和180.5m，主墩墩顶设计高度最高达30.5m。钢箱梁横断面采用单箱双室，梁高2m，顶板宽14.5m，底板宽9.5m。顶板和底板均设置纵向U形加劲肋，腹板和横隔板设置板式加劲肋。

图1-1 桥梁整体布置图

2 施工计算分析

根据钢箱梁结构特点和现场场地条件，采用整体吊装施工方法进行施工。先吊装下层A匝道钢箱梁各块体，后吊装上层F匝道钢箱梁各块体。吊装各联匝道时，先吊装墩顶横梁节段，后吊装中间段各块体。在跨中下方的312国道车流量较大，且暂时不能中断交通，因此，先吊装两侧边跨钢箱梁块体，等312国道封闭交通后，再吊装中间跨钢箱梁块体。吊装中间跨钢箱梁块体时，在312国道上搭设临时支架，采用桥面满铺H型钢或工字钢作为临时支架基础，以分散支架对312国道桥面产生的应力。

由于本项目钢箱梁块大、体重，且吊装高度很高，为了确保钢箱梁吊装施工过程安全稳定、顺利合拢，采用大型有限元软Midas FEA V3.3.1建立三跨连续曲线钢箱梁三维实体模型和临时支架有限元模型，对钢箱梁吊装施工进行全过程数值仿真计算分析。

2.1 钢箱梁吊装施工模拟

依据三跨连续钢箱梁的施工流程示意图，数值计算基本完全模拟了钢箱梁吊装施工全过程，施工阶段模型如图2-1和2-2所示。

图2-1 施工过程数值计算模型

图2-2 钢管支架计算模型

2.2 计算结果

图2-3 钢箱梁竖向变形 图2-4 钢箱梁的Vonmises 应力云图

图2-5 支撑反力设计值

图2-6 钢箱梁局部梁段Vonmises 应力云图

图2-7 支架位移云图

经计算，各大节段钢箱梁的竖向变位、Vonmises 应力均满足规范要求；

钢管支架的最大竖向位移也满足规范要求。

2.3 吊耳、钢丝绳的选择与计算

根据最大最重构件吊装位置选择吊装吊耳和钢丝绳，本工程钢箱梁节段最大重量为45.2吨。每个吊装节段均在顶板上布置4个吊装吊耳，单个吊装节段重量为45.2t，考虑吊装安全因素，实际单个吊耳承受竖向力为：F=45.2*1.5/4=17t。因此，选用20～30t的D型标准吊耳。

吊装时采用4点吊装（4根钢丝绳相互独立），每根钢丝绳与吊装物体的水平吊装夹角需大于60o。

根据钢丝绳安全系数，取值8；吊装夹角为60度。

考虑钢丝绳受力不均匀系数，取值0.85，得到：

。

根据吊耳设计规范GB8918-2006，选择6*37系列钢丝绳，

3 主要施工技术

3.1 钢箱梁制造与运输

综合考虑构件工厂制作、运输、现场吊装等因素，本着尽可能将节段尺寸作大，减少高空拼接工作量等原则，对钢箱梁进行节段划分。为了安装简便，永久支墩顶节段按3m、4.8m和5m制造。以结构中心线为基准，在水平面内按水平投影线型径向划分，在竖直平面内，基准端按垂直于顶底板进行划分梁段，非基准端按施加预拱度后长度划分。分段接头处的所有纵向、横向构件的连接焊缝，留出200mm不焊，待现场拼装时再焊接。

钢箱梁分段制造完成后，通过80吨斯太尔平板车运输至工地。

3.2 钢箱梁吊装

钢箱梁运输至工地后，采用图3-1所示的中联QUY350履带吊进行吊装。

图3-1 中联QUY350履带吊

钢箱梁吊装采用四点起吊，吊耳由生产厂家在钢箱梁制造时焊接。吊装后的钢箱梁节段通过块头转动进行粗调整和千斤顶与与双向滑块组成的整体模块进行微调整，节段梁体固定后，再进行钢箱梁对接焊接。

（1）节段块体提升

钢箱梁节段运输至吊装位置，吊车就位后，根据每个块体的工况位置，将吊车扒杆变幅至实际安装姿态，为确保整个提升过程中的安全间隙，扒杆的变幅量不超过最不利工况时的设置。连接吊车吊钩与吊点，并调匀每个吊点的钢丝绳，使得每个吊点及每根钢丝绳受力基本均匀，然后开始缓慢提升。当块体脱离运梁车10cm左右时，持荷10分钟，对吊车、吊点等作一次全面检查，一切正常后进行连续提升。提升过程中跟踪块体提升状态，确保块体水平，保证吊装的安全。

（2）吊装就位与调整

块体吊装时，以桥梁中心线为基准进行钢箱梁的粗定位。粗定位时，吊装设备保持吊装状态，通过人员调节块体转动，将箱梁上标记的中心线基准线与桥位现场通过测量确立的桥位中心线进行对齐，粗定位精度要求达到40mm以内。

粗定位后采用千斤顶与双向滑块组成的整体模块进行微调。

采用4个螺旋千斤顶将钢箱梁微微顶起（约30mm），然后通过手拉葫芦移动千斤顶下部的双向滑块，以实现梁段的纵横向移动。竖向调整时，用螺旋千斤顶将钢箱梁顶起，通过调整钢墩的高度将梁段顶起或落下，每次约10～20mm，反复此过程，直至达到监控数据的要求。

（3）节段对接焊接

钢箱梁节段纵向线型和竖向线型调整后，按照腹板→顶板→底板的顺序进行对接缝的码平，然后再进行焊接。码平时宜先码平箱口刚性较大的拐角部位，然后固定中间，采用定位板和火焰矫正的方法进行局部调整，保证对接缝板面错位不大于1.0mm。

4 钢箱梁线型控制

为了控制钢箱梁线型，先测量确定支撑胎架的位置标高，然后在胎架上放置沙袋进行试压，消除空隙；根据设计桥面曲线确定钢箱梁节段安装的平面位置，根据设计预供度及竖曲线确定各个支撑点的高程，桥梁段安装到位后，对胎架的沉降进行监控，防止出现大的竖向位移；对接焊接过程中，对于桥段的平曲位置（主要是焊接收缩）进行监控，以便于及时调整焊接工艺；卸载时测量桥梁每个支点位置的卸载高度变化及各个控制点的标高变化。

为了消除温度对线型测量结果的影响，尽量选择温度变化小的时段进行测量。对钢箱梁高程起控制作用的工序测量，均选择在温度较均匀的凌晨进行。

5 结语

本文通过有限元数值计算和合理的施工方案，实现了高墩大跨度曲线钢箱梁整体施工安装，提出了曲线钢箱梁吊装施工线型控制技术，可为类似钢箱梁的施工安装提供参考。

参考文献

[1] 周水兴，金志展，邹毅松.路桥施工计算手册[M].北京：人民交通出版社，2001.

[2] 钢结构设计规范GB50017-2003 [S].北京：人民交通出版社，2003.

[3] 公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000 [S].北京：人民交通出版社，2000.

[4] 高纪兵，朱浩.崇启大桥大节段钢箱梁施工技术研究[C].第十九届全国桥梁学术会议论文集.北京：人民交通出版社，2010：477-486.

[5] 杜广严.公路钢箱梁焊接变形控制技术研究[J].科技视界，2013，（11）：170-171.

连续箱梁冬季电伴热施工 篇4

关键词：冬季施工,综合蓄热,电伴热

0 引言

冬季施工方案选定原则是技术先进、材料轻质、效果可靠、施工方便的施工工艺, 传统的冬季混凝土保温施工方法一般在原材料加热的基础上, 在混凝土浇筑完毕后采用帐篷或棉被覆盖后生火炉等简易方法对混凝土的温度进行保存, 确保混凝土在强度形成的过程中的温度要求, 但其存在一定的局限性和养护温度不均匀持久的弊端, 不适用于大体积及悬浇类混凝土的养护。

综合蓄热法是混凝土利用原材料加热和水泥水化热的热量, 通过适当保温, 延缓混凝土冷却, 使混凝土在一定时间内保持正温, 再利用外加剂的早强作用, 加快混凝土的硬化速度, 使混凝土在温度降到0℃前达到预期要求强度的冬季施工方法。砼保温措施采用在模板外侧铺设电伴热系统, 在连续梁箱体内放置暖风机和火炉供暖, 保证混凝土面温度不低于10℃, 并洒水以保持表面湿润。本方案主要介绍电伴热系统施工方法。

1 说明

冬季施工是指根据当地气温资料, 室外日平均气温连续5d稳定低于5℃时混凝土工程的施工。本方案主要介绍梁体为预应力砼刚构连续箱梁冬季施工。施工措施包括原材料保温及加热、砼运输过程中的保温、砼的养护措施、现浇梁的拆模等。

2 参照资料

本方案制定主要参照《公路桥涵施工技术规范》-和验收标准, 本案例参数, 当地的日气温统计数据。

3 案例参数

该桥某号桥墩连续梁为单箱单室梁体, 梁体顶板宽度为12m, 底板宽度为6.5m, 梁段最高为7.5m, 最低为2.5m, 梁段1至4段为3m, 5至9段为3.5m, 10至15段为4m, 砼标号为C55。

4 方案介绍

根据梁体施工特点, 在外侧模及底模外侧铺设伴热电缆, 电缆外侧覆盖保温岩棉, 模板外侧包裹保温篷布。内模保温梁端用保温篷布封堵, 腔内放置四台暖风机及四台火炉, 每台火炉顶安装一个水桶, 起到加湿作用, 采用火炉加热必须将火炉的排气管引出棚外, 将烟气排到棚外。以防止煤气中毒和防止氧化碳浓度过高加速混凝土的碳化。梁体顶板交完砼后, 铺设电热毯及棉被进行保温, 在砼浇筑前, 暖棚可提前升温, 确保砼浇筑后温度不低于5度。

如图1、图2所示。

4.1 电伴热系统施工

①系统原理

该系统的主要原理, 是根据通过管壁的电流发热, 具体来说, 在交变电流经过伴热电缆到达伴热管壁时, 由于集肤效应和邻近效应的作用, 就会导致电流不能够均匀流动, 电流在伴热管内表层集中, 由于管壁电阻的存在, 就会使得通过管壁的电流发热, 在这种情况下, 就会影响到模板的温度。保温层的主要作用, 是对电缆外侧进行热量保护, 以最大限度的减少热量的扩散, 通过这种方式, 可以在很大程度上, 降低整体系统的能耗, 减少系统运行的成本。另外电伴热系统一个比较特殊的地方, 就是, 它通过自动温控器对保温部分进行温度控制, 在保温部分的温度达到相关设定值得标准时, 就会自动停止加热, 可以说, 通过使用自动温控器, 实现了对温度的自动化智能, 其优点在于降低了温度的误差和偏差, 节约了系统的电力消耗, 有利于成本的降低。

②设计方案

1) 根据现场热量需求计算, 模板每平米配置功率为320W, 每平方米铺设伴热电缆平均为4m, 伴热电缆额定每米功率80W/m, 每套电伴热系统的总功率为25.92k W, 共计4套。电伴热系统同时工作时需要配置总功率为103.68k W。

2) 每套电伴热系统需要伴热电缆的发热长度约为324m, 总共需要电伴热电缆发热长度约为1296m。

3) 每套电伴热系统配置一台控制柜, 供电电压三相380V。控制柜内配置4个回路, 分别为外模2个回路、底模2个回路。每个控制回路内都配有断路器、漏电保护开关、中间继电器、交流接触器、温度控制表、PT100温度传感器。控制柜防护等级IP65。

③系统特点

1) 可靠性高:由智能温控器定点定温控制, 能自动控制系统的通断, 提供稳定的温度环境。

2) 节约资源:温控器自动控制, 避免了持续加热带来的电能浪费。

3) 安全性高:伴热电缆是发热元件为单体发热丝, 发热丝外侧包裹一层高密度的无机材料Mg O, 最外侧是一层不锈钢的保护层。保护层主要是起防水作用的。由于有一层绝缘材料使得伴热管外表面电压、电流为零, 自身形成绝缘结构, 在使用过程中安全可靠。

4) 节约施工周期:该系统能根据建筑材料的特性提供最佳的养护温度, 加快硬化速度, 节约时间, 保证工程的质量。

5) 方便灵活:可根据不同的形态进行铺设, 适应性强。

④安装方法

1) 清理模板外侧混凝土渣。

2) 将伴热电缆粘贴于模板外表面, 确保粘贴平顺, 为满足施工热量要求, 设计铺设伴热电缆间距为20cm, 铺设面积腹板13.5m3, 翼板12.38m3, 底板29.25m3。如图3。

3) 拼接缝要严密, 并选用5cm厚的岩棉板进行保温, 并且在岩棉板外部加上0.35mm厚的白铁皮进行保护, 防止岩棉板被雨雪浸湿。同时将电源线留在保温层外面。

4) 连接电源并接至温控箱。

⑤温度控制及测温点的设置

1) 在每个回路上设置一个温控表及一个温度传感器, 温度传感器放置在模板上, 使模板表面温度控制在20℃至30℃。

2) 每一个温度点都可以根据现场的实际情况调整温度设置。在试运行时寻找具有代表性的温度测量点进行安装调试。

4.2 拌合站冬季施工措施

考虑经济及快捷施工, 冬季施工拌合站具体措施如下:

①梁段混凝土为C55级, 采用52.5级普通硅酸盐水泥。根据施工要求严格控制混凝土的水灰比和坍落度, 骨料不得带有冰雪和冻结团块。投料前, 应先用热水冲洗搅拌机。混凝土搅拌时间比常温时延长50%, 同时要保证混凝土出机温度不低于10℃, 入模温度不低于5℃。

②拌制混凝土的各项材料的温度, 应满足混凝土拌合物搅拌合成后所需要的温度:混凝土拌合物的出机温度不低于10℃, 入模温度不得低于5℃。首先考虑对拌合用水加热:采用锅炉对水进行加热, 水温不高于80℃;当骨料不加热时, 水可加热到100℃, 但须对投料顺序进行调整, 先将骨料和热水投入进行适当拌合, 然后投入其它材料。

③砂石料保温采用保温篷布覆盖保温。冬季施工前料仓将所需材料全部储备进场, 堆放整齐, 覆盖保温篷布。保温篷布与砂石料之间用钢筋焊接支架支撑, 每个料仓放2台暖风机供暖。水泥只能保温, 不得加热, 采用彩条布对水泥罐进行包裹保温。

④拌合用水采用6m3/h的热水锅炉进行加热, 蓄水池蓄水, 水池搭设暖棚保温。

⑤拌合设备进行防寒处理, 设置在温度不低于10℃暖棚内, 为确保搅拌温度, 采用保温篷布将搅拌楼进行覆盖包裹, 上料斗处采用钢管搭设支架, 外侧覆盖保温篷布的方法进行保温, 保温棚内生火炉进行加热, 以确保在搅拌混凝土时, 石料不会带有冰雪和冻结团块, 保证混凝土拌合物的入模温度不低于5℃。

⑥投料前先用热水冲洗搅拌机, 投料顺序为骨料、水、搅拌、然后加入水泥、以免水泥与热水直接接触, 搅拌时间应比常温时延长50%。

⑦水及骨料按热工计算和实际试拌, 确定满足混凝土浇注需要的加热温度。水的加热温度不宜高于80℃以上;

水及骨料的加热温度不得超过表1规定 (必要时进行热工计算) 。

注:当骨料不加热时, 水可加热到80℃以上, 但水泥不得与80℃以上的水直接接触.投料顺序:应先投入骨料和水, 然后再投入水泥.

4.3 混凝土运输和浇筑要求

①混凝土的运输时间应尽可能缩短, 运输混凝土的罐车罐外包裹保温隔层, 确保混凝土在运输过程中不会损失很多热量而影响混凝土入模温度。

②砼输送泵泵管包裹保温隔层, 防止输送距离较长, 砼热量损失。在砼泵送前, 先用热水冲洗泵管, 以防止首车砼入模温度无法保证及堵塞泵管。

③砼浇筑前应清除模板、钢筋上的冰雪和污垢。

4.4 养生时的保温加热措施

养生时, 温度控制应该遵循原则:①预热、恒温、降温的过程;②升降内外温差不能太大 (控制在10度以内) , 升降过程不能太快, 防止内外温差过大引起温差裂缝。

挂篮封闭保温措施为:

①底模保温措施:利用挂蓝的防护棚架, 在挂篮底板铺设电伴热系统, 防护棚架距挂篮底模高度为1.2m;底板四周采用保温篷布封堵。底模保温采用电伴热加热。 (如图5)

②外模保温措施:在外模骨架外侧用保温篷布包裹, 模板外侧铺设电伴热系统, 外侧外模保温采用电伴热加温。

③顶板保温措施:采取在混凝土面上先铺设1层电热毯, 然后在其上面铺设1层棉被和1层塑料布。

④箱内保温措施:箱梁内隔断封闭。为了确保混凝土养生效果, 缩小加热空间, 在每次浇注混凝土与已完成梁段设门帘封闭。箱内保温采用火炉及暖风机加温。

4.5 拆模及移模

①在冬季进行拆模时, 要特别注意。因为在冬季, 由于外界温度较低, 混凝土的强度会降低, 在这种情况下, 要保证混凝土在拆模过程中, 不受到意外的破坏, 其中, 比较关键的一点就是, 要保证拆模强度符合混凝土在正常温度下的强度要求, 还需要注意的就是做好混凝土的抗冻防冻工作。预应力张拉时梁体混凝土强度必须达到设计值的90%, 弹模达到设计的要求。

②对于混凝土的养护, 在该系统的施工过程中, 主要使用的是暖棚法, 其中在养护后期, 需要注意的事项, 是对混凝土温度的控制。如果在养护完毕后, 外界气温低于0℃时, 需要对混凝土和外界的温差进行控制, 一般来说, 等到混凝土冷却至5℃以下后, 再拆除模板。当混凝土养护期快到时, 使暖棚内的温度降至棚外温度后方可拆除暖棚。

③冬期施工接缝混凝土时, 在新混凝土浇筑前电伴热系统启动, 对外模及底膜采取一定的加热。通过加热使得结合面的温度达到5℃以上。在浇筑完成后, 要注意及时进行加热养护, 保证混凝土的合理温度, 这个过程一直要持续到浇筑混凝土自身达到相应的抗冻强度。

④在一些比较特殊的环境下, 旧的混凝土和一些钢筋可能会暴露在外面, 如果是冬季外界气温较低, 则需要对新、旧混凝土施工缝1.5m范围内的混凝土和长度在1.0m范围内的外露钢筋进行防寒保温。

5 结束语

综合蓄热法是在传统的冬季混凝土养护施工的基础上加入模板电伴热的工艺, 保障了混凝土强度在上升阶段养护温度的稳定性和持久性, 也克服了大体积混凝土不易覆盖包裹的弊端。保温层粘贴于伴热电缆外侧以减少热量的散失, 降低整个系统的电能消耗, 减少了整套系统的运行费用。

参考文献

[1]彭平, 宋威.无桥面铺装现浇箱梁顶标高控制[J].科技展望, 2015 (01) .

[2]杨允表.预应力混凝土连续箱梁桥开裂的三维仿真分析[J].城市道桥与防洪, 2014 (12) .

[3]宁广安.高墩大跨桥梁强混凝土泵送施工分析[J].价值工程, 2015 (03) .

[4]曹文清, 夏忠磊.海河特大桥墩柱混凝土冬期电伴热施工技术[J].公路, 2013 (08) .

[5]赵津.集肤效应电伴热在埋地渣油管道中的应用[J].石油化工建设, 2013 (06) .

施工培训：钢箱梁制作 篇5

钢箱梁制作

1.9.1

适用范围

适用于高速公路与城市桥梁的钢箱梁制作加工，其他公路桥梁钢箱梁制作也可参照执行。

1.9.2

施工准备

1.9.2.1

技术准备

1.详细审查设计加工图纸，进行制作方案设计。

2.设计胎具施工图。

3.由专门的测量人员根据胎具图的要求，进行测量放线。做好详细的胎具测量记录，经质量部门认可后方能上胎具组装施工。

4.进行加工制作技术交底。

1.9.2.2

材料要求

1.钢材：品种、规格必须符合设计要求和国家现行标准的规定，有质量证明书、试验报告单，进场后做探伤试验，合格后方可使用。

2.高强螺栓：螺栓的直径、强度必须符合设计要求和国家现行标准的规定，并有出厂质量证明书，在复试合格后方可使用。

3.焊条、焊丝、焊剂：所有焊接用材料必须有出厂合格证，并与母材强度相适应，其质量应符合国家现行标准。

4.油漆：品种、规格应符合设计图纸要求，并有出厂合格证。

5.剪力钉：应有材料合格证，其质量应符合设计和国家现行标准有关规定。

1.9.2.3

机具设备

机械：双梁桥式起重机、刨边机、摇臂钻、龙门剪、电焊机、卷板机、钢板清理机、切割机、超声波探伤仪、X射线探伤仪、空压机等。

1.9.2.4

作业条件

1.提供的技术文件、加工图必须齐全。

2.原材料经复验合格后方可下料。

3.必须具备胎具搭设及构件加工、存放的场地。

4.操作人员已经过交底培训，持证上岗。

1.9.3

施工工艺

1.9.3.1

工艺流程

翼板、腹板、底板、横隔板、接口板放样→号料→切割→矫正→零部件成型→装配→结构板材焊接

→剪力钉焊接→制孔→预拼装→喷砂、涂装

1.9.3.2

操作工艺

1.翼板、腹板、底板、横隔板、接口板放样

(1)

钢箱梁制作时应按1∶1放样，曲线桥放样时应注意内外环方向和钢箱梁中间的连接关系。

(2)

放样时应考虑到钢箱梁在长度和高度方向上的焊接收缩量。

(3)

根据各制作单元的施工图，严格按照坐标尺寸，确定其底板、腹板、横隔板、接口板的落料尺寸。

(4)

对较难控制的弧形面，根据其实际尺寸放大样，做出铁样板，以备随时卡样检查。

(5)

在整体放样时，应注意留出余量，尺寸应根据排料图确定。

2.号料

(1)

号料前必须对钢板进行除锈、矫平，并确认其牌号、规格、质量，合格后方可下料。

(2)

号料时必须核实来料，注意腹板接料线与顶板接料线错开200mm以上，与底板接料线错开500mm以上，横向接口应错开1000mm以上，筋板焊接线不得与接料线重合。底板、腹板、上翼板和横隔板的号料必须按照整体尺寸号料。

(3)

号料时必须注意钢板轧制方向与桥体方向一致，不得反向。

3.切割

(1)

机械剪切时，其钢板厚度不宜大于12mm，剪切面应平整。剪切钢料边缘应整齐、无毛刺、咬口、缺肉等缺陷。

(2)

气割钢料割缝下面应留有空隙。切口处不得出现裂纹和缺棱。切割后应清除边缘的氧化物、熔瘤和飞溅物等。

4.矫正

(1)

下料后零件必须进行矫正，使其达到质量标准。

(2)

钢料应在切割后矫正。矫正以冷矫为主，热矫为辅。冷矫施力要慢，热矫温控要严。

(3)

热矫温度应控制在600℃～800℃(用测温笔测试)，温度尚未降至室温时，不得锤击钢料。用锤击方法矫正时，应在其上放置垫板。热矫后缓慢冷却，严禁用冷水急冷。

(4)

主要受力零件冷弯时，内侧弯曲半径不得小于板厚的15倍，小于者必须热煨，冷作弯曲后零件边缘不得产生裂缝。热煨温度控制在900℃～1000℃之间。

(5)

杆件矫正时，还应注意冷矫时，室温不宜低于5℃，冷矫总变形率不得大于2%，时效冲击值不满足要求的拉力杆件不得冷矫。

5.零部件成型

(1)

对需接料的零件，根据设计图焊接。接料焊缝必须达到Ⅰ级标准。

(2)

对所有腹板、底板、翼板的接料必须注意其轧制方向，轧制方向应与箱梁长度方向一致。接料焊接时应先焊横缝，后焊纵缝。

(3)

成型零件表面清理干净后进行工序检查，并编写零件号。

(4)

所有零件检查无误后进行部件组装，成型后进行矫正，保证其外部尺寸。

(5)

钢箱梁中的腹板与上翼板组装成一组部件。

(6)

横隔板可将上翼板及其加劲肋和人孔组装成一个独立的部件后进行焊接。

6.装配

(1)

根据施工图搭设组装胎具，起拱高度应考虑在胎具的搭设中。

(2)

对装配件表面及沿焊缝每边30mm～50mm范围内的铁锈、毛刺和油污清理干净。

(3)

在零部件上划出其坐标等分线、定位线和定位基准线以及关键中心线，并打上标记。

(4)

底板整体应对接定位、点焊牢靠，并进行局部处理、调直达到设计要求。

(5)

对底板尺寸进行胎上定位。

(6)

装配中央腹板和横隔板。

(7)

对两侧腹板进行组装时，应注意对准底板上的坐标等分线。

(8)

定位焊所采用的焊接材料型号应与焊件材质相匹配。焊缝厚度不宜超过设计焊缝厚度的2／3，且不应大于7mm。焊缝长度50mm～100mm，间距400mm～600mm。定位焊缝必须布置在焊道内并距端头30mm以上。

(9)

安装底部纵长筋板及内部筋板。

(10)

钢箱梁组装后，对无用的夹具及时拆除，拆除夹具时不得损坏母材，不得锤击。

7.结构板材焊接

(1)

钢箱梁结构件的所有焊缝必须严格按照焊接工艺评定报告所制定的焊接工艺执行。

(2)

焊工应经过考试并取得合格证后方能从事焊接工作，焊工停焊时间超过6个月，应重新考核。

(3)

焊缝金属表面焊波均匀，无裂纹。不允许有沿边缘或角顶的未熔和溢流、烧穿、未填满的火口和超出允许限度的气孔、夹渣、咬肉等缺陷。

(4)

所有对接焊缝根据设计图纸要求达到设计等级。对于Ⅰ级焊缝要求熔透，咬合部分不小于2mm，腹板与底板双侧贴角焊缝必须达到Ⅱ级焊缝要求，其余小筋板焊接达到Ⅱ级焊缝标准。

(5)

所有焊缝都应进行外观检查，内部检验以超声波为主。

(6)

钢结构制作所使用的切割、焊接设备，其使用性能必须满足要求。

(7)

焊接时，不得使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条和受潮结块的焊剂及已熔烧过的渣壳。

(8)

焊丝在使用前应清除油污、铁锈。焊剂的粒度，对埋弧自动焊宜用1.0mm～3.0mm，埋弧半自动焊宜用0.5mm～1.5mm。

(9)

为防止气孔和裂纹的产生，焊条使用前应按产品说明书规定的烘焙时间和温度进行烘焙，低氢型焊条经烘焙后应放入保温筒内，随用随取。

(10)

施焊前，焊工应反复检查焊件接头质量和焊区处理情况。当不符合要求时，应经修整合格后方可施焊。

(11)

对接接头、T型接头、角接接头、十字接头等对接焊缝及对接和角接配合焊缝，应在焊缝两端设置引弧板和引出板，其材质和坡口形式应与焊件相同，引弧和引出的焊缝长度，埋弧焊应为80mm，手工焊和气体保护焊为50mm，焊接完毕应采用气割切除引弧和引出板，并应磨平整，不得用锤击落。

(12)

为防止起弧、落弧弧坑缺陷出现在应力集中的端部，角焊缝转角处宜连续绕角施焊，起落弧点距焊缝端全部宜大于10mm。

(13)

每层焊接宜连续施焊，每一层焊道焊完后应及时清理检查清除缺陷后再焊。施焊时母材的非焊接部位严禁引弧。

(14)

定位焊接所采用的焊接材料型号应与焊件材质相匹配，焊缝厚度不宜超过设计焊缝厚度的2／3，且不应大于8mm、焊缝长度为50mm～100mm，间距400mm～600mm，并应在距端部30mm以上。定位焊缝应布置在焊道内。

(15)

焊接完毕应清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅物，检查焊缝外观质量。

(16)

埋弧自动焊焊接时不应断弧，如有断弧必须将停弧处刨成1∶5斜坡后，并搭接50mm再引弧施焊。

(17)

埋弧自动焊焊剂覆盖厚度不应小于20mm,埋弧半自动焊不应小于10mm，焊接后应等稍冷却后再敲去熔渣。

8.剪力钉焊接

(1)

采用专用螺柱焊钉焊机进行施焊，其焊接设备设置专用配电箱及专用线路。

(2)

焊钉必须符合规范和设计要求。焊钉有锈蚀时，须经除锈后方可使用，特别是焊钉和大头部位不可有锈蚀和污物，严重锈蚀的焊钉不可使用。

(3)

采用直流正接。为防止直流电弧磁偏吹，地线尽量对称布置在焊件两侧。

(4)

在施焊面放线，划出焊钉的准确位置。

(5)

对该点进行除锈、除漆、除油污处理，以露出金属光泽为准，并使施焊点局部平整。

(6)

电弧保护瓷环摆放就位且瓷环要保持干燥。

(7)

焊后根部均匀，饱满，用榔头击成15°～30°，焊缝不产生裂纹。

9.制孔

(1)

制孔必须在所有焊缝焊接完毕后，通过专检机构对桥体拱高、侧弯及接口部位进行认真检验合格后方能制孔。

(2)

在接头连接口500mm范围内，必须平整、厚度一致，不得有油漆、划伤现象。预装接口间缝隙10mm，检查所有装配尺寸无误后，安装上接口连接板，分清正反进行点焊固定。根据连接板划线的螺栓孔尺寸进行配钻。

(3)

配钻后的孔，除保证其尺寸外，还必须在不损坏其摩擦面的前提下，将肉边、毛刺清理干净。对配钻后的零件，打上钢印编号，并做好记录。配钻的孔的直径比螺栓杆公称直径大1mm～3mm。

(4)

制成的孔应成正圆柱形，孔壁光滑、孔缘无损伤，刺屑清除干净，组装中可预钻小孔，组装后进行扩孔，配钻孔径至少应比设计孔径小3mm。

10.预拼装

(1)

钢箱梁制作完成后应在工厂进行预拼装。预拼装必须在自由状态下完成，不得强行固定。

(2)

预拼装前必须根据施工图坐标尺寸，搭设柱间组装胎进行试装。

(3)

试装时，螺栓要紧固到板层密贴。在一般情况下冲钉不得少于孔眼总数的5%，螺栓不得少于孔眼总数的25％。

(4)

试装平直情况和尺寸须检验合格后，再进行试孔器通过检查。

(5)

试装时，每一节点孔应有85%的孔，能自由通过小于螺栓公称孔径1.0mm的试孔器；100%的孔，能自由通过大于螺栓公称直径0.2mm～0.3mm的试孔器。

11.喷砂、涂装

(1)

在钢桥组装焊接完成后喷漆前进行整体喷砂。喷砂和涂装应在制作质量检验合格后进行。

(2)

构件表面除锈方法与除锈等级应与设计要求相适应。

(3)

涂料涂装遍数、涂层厚度应符合设计要求。

(4)

涂装时的环境温度和相对湿度应符合涂料产品说明书的要求，当产品说明书无要求时，环境温度宜在5℃～38℃之间，相对湿度不应大于85%，构件表面有冰露时不得涂装，涂装后4h内不得淋雨。

1.9.3.3

季节性施工

1.钢箱梁的拼装、焊接大多在露天的室外作业。在雨季应注意天气情况，电焊机设置地点应防潮、防雨水、防漏电。

2.施焊点不得在有水或直接雨淋的条件下施工。

3.冬季的焊接施工应满足施焊的温度要求。

1.9.4

质量标准

1.9.4.1

基本要求

1.钢梁采用的钢材和焊接材料的品种、规格、化学成分及力学性能必须符合设计和有关技术规范的要求，具有完整的出厂质量合格证明，并经制作厂家和监理工程师复检合格后方可使用。

2.钢梁元件等的加工尺寸和钢梁预拼装精度应符合设计和有关技术规范的要求，并经监理工程师分阶段检查验收签字认可后，方可进行下一道工序。

3.钢梁制作前必须进行焊接工艺评定试验，评定结果应符合技术规范的要求并经监理工程师签字认可，并制订实施性焊接施工工艺。施焊人员必须具有相应的焊接资格证和上岗证。

4.同一部位的焊缝返修不能超过两次，返修后的焊缝应按原质量标准进行复验，并且合格。

5.钢梁梁段必须进行试组装，并按设计和有关技术规范要求进行验收。工地安装施工人员应参加试组装及验收。验收合格后填发梁段产品合格证，方可出厂安装。

6.钢梁元件和钢梁的存放，应防止变形、碰撞损伤和损坏漆面，不得采用变形元件。

1.9.4.2

实测项目

见表1-26。

1.9.4.3

外观鉴定

1.钢箱梁内外表面不得有凹陷、划痕、焊疤、电弧擦伤等缺陷，边缘应无毛刺。

2.焊缝均应平滑，无裂纹、未溶合、夹渣、未填满弧坑、焊瘤等外观缺陷，预焊件的装焊符合设计要求。

1.9.5

成品保护

1.9.5.1

涂装后的构件4h内不得淋雨。

1.9.5.2

运输时采用的吊索、倒链等的固定位置应采用木块支垫，防止涂层被破坏。

1.9.5.3

运输过程中应随时注意钢箱梁的位置，防止在途中被碰撞发生扭曲等变形。

1.9.5.4

钢箱梁在运梁车上应摆放稳定，防止倾覆。

1.9.6

应注意的质量问题

1.9.6.1

为防止焊接出现气孔、夹渣、咬肉和焊件变形等问题，焊工必须持证上岗，应注意焊条的选用；焊口清根、打磨、电流强度和预热等问题，应严格按焊接工艺进行操作。

1.9.6.2

应注意施焊遍数和设计有关焊缝要求，确保焊缝的高度和宽度。

1.9.6.3

为确保钢箱梁整体质量应严格控制胎具的搭设高程，保证钢箱梁的外形和曲度。

1.9.7

环境、职业健康安全管理措施

1.9.7.1

环境管理措施

1.钢材的切割、号料均在厂房内施工，应采取措施降低噪声和浮尘的污染。

2.喷砂作业时，应采取围挡或封闭措施，防止噪声和粉尘污染周围环境。

1.9.7.2

职业健康安全管理措施

1.起重工、焊工、电工、起重机司机必须经专门培训，持证上岗。

2.所有焊接、喷涂、喷砂等施工作业的人员均应佩戴相应的防护用品，防止噪声、粉尘和强光对人体的伤害。

3.吊装作业应指派专人统一指挥，并检查起重设备各部件的可靠性和安全性，应进行试吊。

4.电焊机应安设在干燥、通风良好的地点，周围严禁存放易燃、易爆物品。焊接钢板时，施焊部位下面应垫石棉板或铁板。

5.各种电器设备应配有专用开关，室外使用的开关、插座应外装防水箱并加锁，在操作处加设绝缘垫层。

钢箱梁冬季施工 篇6

十天高速公路甘肃段成县高架特大桥位于甘肃省陇南市成县境内。成县地区气候属于北亚热带类型, 历史气象资料记载:该地区从十二月至次年二月为冰冻期, 年均气象温度为12~14℃, 极端最低气温为-9℃, 最大冰冻深度为10 cm。由于施工进度需要, 成县高架特大桥箱梁预制必须在年气温最低的十二月至次年二月进行, 该桥共有30 m箱梁768片, 工期紧迫, 预制量大。

2 混凝土的配制和运输

冬季混凝土施工应严格按照混凝土施工的相关技术规范执行, 严格控制粗细骨料、水、水泥、外加剂等原材料的使用;提前在有相关资质的试验室试配混凝土配合比, 并添加由减水剂、引气剂、早强剂和防冻剂等外加剂复合而成的复合防冻剂以便有效降低混凝土的冰点, 加快混凝土凝结硬化, 确保混凝土强度稳定增长。另外, 在混凝土的拌合、运输、浇筑、养生等过程中, 必须采取加热或保温措施, 以确保混凝土施工质量。

根据搅拌合成后混凝土的温度情况, 确定是否需要加热拌和用水和粗细集料。水泥只保温, 不得加热。本项目采用蒸气锅炉加热拌和用水, 加热后将热水储存在蓄水池, 并用篷布将蓄水池覆盖进行保温, 水温控制在45℃到65℃之间且最高不超过80℃。以30 m箱梁用混凝土37方计算, 根据公路施工手册《桥涵》分册, 为确保混凝土的入模温度满足规范要求, 依据估算公式严格计算出拌合水温度 (式中, m1为每m3混凝土水泥质量, 单位为kg;m2为每m3混凝土砂质量, 单位为kg;m3为每m3混凝土碎石质量, 单位为kg;m4为每m3混凝土水质量, 单位为kg;t1为水泥入罐温度, 单位为℃;t2为砂子入罐温度, 单位为℃;t3为碎石入罐温度, 单位为℃;t4为水入罐温度, 单位为℃) , 确保混凝土出料温度在13℃以上, 入模温度在5℃以上。根据箱梁混凝土施工配合比 (C∶S∶G∶W=458∶668∶1 090∶160) 计算出每m3混凝土用水量160 kg。结合前期施工情况来看, 用一套拌和站工作且箱梁混凝土拌和、运输、吊放浇筑各环节正常运转时, 综合生产能力在10 m3/h左右, 加热水用量为1.6m3/h。根据每片箱梁的混凝土用量, 在拌和站附近合适位置修建一座热水保温蓄水池, 容量约3 m3。砂、石集料及水泥入仓温度以0℃计, 考虑运输途中热量损失和拌和站出料温度 (按13℃考虑) 来计算。根据上述公式推算出加热水的温度

搅拌机每次搅拌前使用热水冲洗, 搅拌时要保证搅拌程序操作正确、各原材料计量准确且搅拌时间充足。混凝土搅拌和运输时要随时与施工浇筑现场保持联系, 根据浇筑需要调整混凝土搅拌数量, 并保证运输车辆行驶线路畅通, 配备足够的运输车辆且采用特制的岩棉被对混凝土搅拌运输车的罐体进行保温。每次运输混凝土前用热水对运输车罐体内进行冲洗, 为防止混凝土发生冻害, 确保混凝土连续施工, 从搅拌到浇灌完毕混凝土的时间不得超过1 h。

3 混凝土的浇注和养生

根据混凝土冬季施工规范要求, 预制箱梁混凝土的到场浇筑温度不能低于10℃, 入模温度不能低于5℃, 浇筑过程中分层连续浇筑, 层厚控制在30 cm左右, 分层振捣密实。用岩棉被对混凝土运输泵管尤其是弯管处进行包裹保温, 以免浇筑中混凝土冻结。在每次浇筑前或浇筑后, 立即用热水冲洗泵管并将水全部清除, 以防形成冰块导致堵塞。由于水泥初期产生的水化热大于其散热量, 混凝土在浇注入模后初期有一定的温度, 采取简单覆盖的办法只能保证混凝土入模后几小时内不致出现冻害, 却不能保证混凝土强度的增长达到预期要求过程中不受冻害, 因此需要引入外部热源对新浇注混凝土进行加热保温养护。本桥箱梁预制养生采用了蒸汽加热养生的方式来确保混凝土强度稳定增长。

3.1 保温材料

2 t/h蒸汽锅炉1台、棚布10套、Φ50 mm PVC管、Φ50 mm软塑料管、三通及控制阀门、煤炭。

3.2 混凝土养生热工计算

3.2.1 热工计算

本项目冬季箱梁施工采用蒸汽养生方式, 根据《混凝土冬季施工》 (水利水电出版社出版) 采用篷罩法来计算蒸汽养生设备需求量, 蒸汽养护每m3混凝土耗用蒸汽量在300~450 kg之间, 在计算时按375 kg/m3计算, 每片箱梁养护7天计算, 则每m3混凝土每小时耗用蒸汽量为5.21 kg。根据进度计划安排, 冬季箱梁预制进度按1片/天计算, 则每个梁场每天有7片梁需要养护, 每片梁按37 m3混凝土计算, 则每小时需要蒸汽量为1 349 kg。根据上述计算结果, 每个梁场需要生产蒸汽3 t的蒸汽锅炉1台, 篷布14套。

3.2.2 锅炉及管道安装

在预制厂中部或两侧合适的位置布设安装锅炉, 然后铺设供气管道, 一般主管道 (采用Ф50 mm PVC管) 铺设方式为纵向铺设, 同时在每两排台座中间设置横向分支管道, 横向分支管道在每个台座位置时设置两个三通, 并安装阀门。按1.0 m的间距在每个台座两侧铺设出气孔, 出气孔采用塑料管, 完成锅炉安装和管道布设之后进行试通气, 并上报质量监督部门进行检查验收合格后投入使用。

3.3 混凝土蒸汽养生

针对冬季气温低、易结冰的特点, 在蒸汽养生过程中采用篷布对箱梁进行覆盖。在箱梁养生时, 打开分支管道上的三通阀门, 使饱和蒸汽通入暖棚内。根据暖棚内的温度变化情况, 蒸汽养生过程一般为静置、升温、恒温、降温四个阶段。

在箱梁施工中时刻注意温度变化, 当外界气温在-5℃以下时, 用篷布将预制箱梁模板全部覆盖, 然后打开供气阀门通入热蒸汽, 将篷布内温度加热到5℃以上。

在混凝土浇筑中, 由于水泥的水化热会使混凝土集料温度上升, 为了减少热量散失, 在浇筑后要立即覆保温土工布, 使水化热量蓄保起来。然后在10℃以上的环境里静放, 以使混凝土达到抵抗急剧升温、体积膨胀而产生开裂所需的初期结构强度, 静放时间一般为4~6 h, 然后进行加热养护。

在混凝土终凝时通入蒸汽升温进行养生, 控制通气速度以使升温速率不大于8℃/h, 确保混凝土不会因受热急剧膨胀而发生变形开裂。加热时从两头加蒸汽管以保持构件均匀受热, 在箱梁两端分别悬挂一支温度计, 安排专人每小时观测一次棚内温度, 并作好记录。

当棚内温度上升至24℃左右时暂停通入热蒸汽, 使棚内温度保持在恒温养生阶段, 每间隔2~4 h观测一次, 并作好记录。浇注完12 h左右停止通蒸汽开始拆模, 将棚内温度降下来, 降温时控制速度不大于5℃/h, 边拆模边用篷布将箱梁覆盖, 拆模后继续用篷布将箱梁覆盖通蒸汽养护。根据混凝土强度增长情况, 蒸汽养生一般在7天左右。

4 箱梁张拉与压浆

当混凝土强度达到设计强度的100%后方可进行预应力张拉和压浆。在张拉前, 用土工布对张拉油泵进行包裹保温, 确保张拉时油压表工作环境温度在10℃以上。

为了确保箱梁张拉和压浆施工质量, 要求箱梁张拉时必须在每日白天最高气温条件下施工, 张拉设备采用低凝油施工。张拉完成后应尽快进行压浆施工, 一般间隔时间不能超过24 h, 在压浆过程中和压浆完成后48 h内应保证环境温度在5℃以上, 夜间必须进行养生加温。

压浆前应对孔道进行通入蒸气预热, 使管道内温度保持在5℃以上, 拌和水使用45℃~65℃的热水, 确保水泥浆的入孔温度满足要求。压完浆后, 在孔道口采用土工布和塑料布两层包裹进行保温。

5 注意事项

安排专人定期观测拌和用加热水、水泥、砂、石料等各材料温度和混凝土出料、运输及入模等各环节的温度, 并测出混凝土在各阶段的温度损耗, 进行动态控制并及时调整, 确保混凝土入模温度符合规范要求的5℃以上, 随时掌握施工过程混凝土和易性、塌落度等, 确保混凝土质量稳定。

在施工现场各个场所配置充足的消防器材, 并让相关人员熟练掌握使用方法, 以便及时扑灭火情。

仔细检查各供汽管道的埋置情况, 及时修补更换漏气管道, 以免发生漏气烫伤人员。

锅炉进场后经过质量技术监督部门验收合格后投入使用, 机械更换防冻液和防冻机油, 确保机械正常运转。邀请质量技术监督局专业人员对蒸汽锅炉工进行岗前培训, 考核合格取得《锅炉司炉操作证》后再行上岗。

在预制厂区禁止用电炉取暖, 禁止使用明火, 加强用电安全管理, 及时消除明火隐患。

摘要：在冬季施工过程中如何保证预制箱梁所处环境温度恒定, 在养生阶段使预制预应力箱梁不受冻害, 保证梁体达到预期张拉强度一直是最受重视的问题之一。本文根据实践经验主要介绍了冬季施工预制箱梁的蒸汽加热养生措施及施工注意事项, 提出了混凝土箱梁在低温条件下预制箱梁各个环节的注意事项和相应的保障措施, 为公路工程冬季箱梁及混凝土预制和蒸汽养生的施工提供参考, 具有广泛的实际应用价值。

关键词：预应力箱梁,冬季施工,蒸汽养生

参考文献

[1]李东升.混凝土冬季施工[M].北京:水利水电出版社出版, 2001.

[2]交通第一公路工程总公司.公路施工手册:桥涵 (下册) [M].北京:人民交通出版社出版, 2000.

预应力混凝土箱梁的冬季施工技术 篇7

冬季施工是指根据当地多年气温资料, 室外日平均气温连续5d稳定低于5℃时混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土及砌体工程的施工。

本工程项目为永古高速公路辅道屯安段维修工程, 其中有2座大桥上部均为后张法预应力混凝土箱梁, 共计20m箱梁52片。根据历年气象资料:日照时数年均2500~2700h, 年均气温-8-4℃间, 相对无霜期90-145d, 1月份为最寒冷的月份, 月平均气温-8℃左右, 一般11月中下旬至4月中旬月平均气温在5℃以下, 冬季施工期历时5个月左右。正值冬季, 桥梁施工进入了上部阶段。为了保证工程按期完工和预制混凝土箱梁的质量, 对混凝土箱梁的预制采取了调整配合比方法, 蒸汽养护等技术措施。

2 施工前的准备工作

1) 首先做好冬季施工组织计划及准备工作, 组织施工人员认真学习冬季施工技术规范, 配备足够的防寒保暖材料, 对各项设施和材料提前采取防雪、防冻等措施, 对所有机械设备做好全面的维修和保养, 以保证冬季施工期间的正常使用。

2) 调整混凝土配合比。选择适当的水泥品种是提高混凝土抗冻的重要手段。试验结果表明, 应使用早强型硅酸盐水泥。该水泥水化热较大, 且早期强度增长较快, 一般3d抗压强度大约相当于普通硅酸盐水泥7d的强度, 效果较明显;选用较小的水灰比和较低的坍落度, 稍增加水泥用量, 从而增加水化热量, 缩短混凝土达到龄期强度的时间;在混凝土中掺入早强外加剂, 缩短凝结时间, 提高早期强度, 应用较普遍的有硫酸钠和MS-F复合早强减水剂;选择颗粒硬度高和缝隙少的集料, 使其热膨胀系数和周围砂浆膨胀系数相近。

3) 安装锅炉和供汽管道, 设置必要的安全设施, 对锅炉进行试火试压, 并通过有关安全部门的检验。

4) 搭设施工所需的暖棚。

3 钢筋及钢绞线的加工制作

1) 钢筋焊接尽量在室内进行, 为此需加工专门的焊工棚, 保证焊接作业都在棚内操作, 棚内用灯管或电热器保温, 保证温度不低于5℃。当必须在室外进行时, 最低温度不宜低于-20℃, 并应根据实际情况用彩条布搭设临时棚等措施来防雪挡风, 减小焊件温差。

2) 刚焊接好的部位应保证冷却到作业棚气温后, 再置于外界气温中, 避免刚焊接的部位立刻接触冰雪或极低的气温环境。

3) 避免在0℃以下用水冲洗钢筋, 以免钢筋上附着水结冰。

4) 对于后张法施工的箱梁, 采用蒸汽养护时不能先将钢绞线穿入梁体中, 避免钢绞线生锈。为防止波纹管漏浆堵塞造成穿钢绞线困难, 可预先在波纹管内穿入比波纹管直径稍小的塑料管, 在混凝土浇筑完成后及时拔出, 待张拉前再穿入钢绞线。

4 混凝土的拌制

1) 在晚上和雨雪天气对砂、石料堆放场用蓬布覆盖, 使雨雪不进入料堆, 确保集料中不积水、不带有冰雪和冻块。白天气温上升时, 掀开蓬布晾晒, 并可用机械对当天所需材料进行翻晒。

2) 拌和后混凝土温度不能满足要求时, 应首先考虑对拌和用水加热, 仍不能满足时, 再考虑对集料加热。水泥只保温, 不得加热。

3) 我采用加热拌和用水的方法, 制作大水箱使用煤火和多根大功率电热棒对施工用水进行加热, 水温控制在40~60℃之间, 最高不超过80℃。根据冬季拌制混凝土热工计算和试验确定, 拌和站加热用水采用钢制容积为6 m3的水箱, 其储水量就能够确保箱梁施工用水以及拌和后混凝土温度要求。水箱外面包裹保温材料, 以减少热量的散失。经对比试验表明采用大功率电热棒热效率高, 但耗电量大, 使用煤火较经济。遇晚上气温极低时, 煤火、电热棒同时使用。

4) 投料前, 先用热水或蒸汽冲洗搅拌机, 对混有冰雪、冻结块的集料在拌和前清除干净。投料顺序为:集料→热水→水泥→外加剂, 搅拌时间比常温延长50%, 使混合料充分搅拌均匀。注意水泥不得与80℃以上的水接触, 防止发生假凝现象。严格控制混凝土的水灰比和坍落度。

5) 指定专人观测拌和用水加热温度、混凝土出料及入模温度, 并观测运输、施工等温度损耗。出料时温度不宜低于20℃, 入模温度为10℃左右, 最小不得低于5℃。若混凝土入模温度达不到要求, 拌和站应即时调整水温, 确保符合规范要求。

5 混凝土运输和浇筑

1) 进行精心的组织和合理的安排, 使混凝土运输时间尽可能缩短, 混凝土罐车包裹保温材料, 减少混凝土运输过程中的热量损失。浇筑混凝土应尽量安排在白天气温最高时进行。

2) 混凝土在浇筑前应清除模板、钢筋上的冰雪和污垢, 用大蓬布把整个预制梁模板覆盖起来, 适当的通入一些热蒸汽, 使模板和钢筋温度在5℃以上。浇筑从箱梁的一端向另一端推进, 分层进行, 尽可能缩短混凝土浇筑时间。浇筑完顶板后及时覆盖好保温层, 先覆盖一层土工布, 中间铺一层塑料布, 最外面再覆盖一层蓬布, 塑料布和蓬布应下垂到地面并用砂压住边角, 形成一个密闭的空间以减少热量的损失。待混凝土终凝时就可通入蒸汽升温进行养护。

3) 比常温环境下施工至少多留置2组同条件养护试块, 用于确定拆模时间和测定混凝土受冻前的强度。

6 混凝土的蒸汽养护

1) 混凝土采用锅炉生成蒸汽进行养护。经过现场试验确定, 每台1t锅炉可同时供二片箱梁的养护, 蒸汽通过管道进入预制箱梁内。每片梁布设三根管道, 管道采用塑料软管沿梁两侧边模和内芯模布设。由于离锅炉越远蒸汽压力越小、温度越低, 为保证出汽均匀, 确保箱梁各部位的温差不超过10℃。管道布置在离锅炉最近处汽眼间距为1m, 离锅炉较远处汽眼间距为0.75m, 离锅炉最远处管道汽眼间距为0.5m。管道应设置1%左右的纵坡并把汽眼朝下, 有利于排出蒸汽的冷凝水, 防止阻塞管道。

2) 蒸汽养护施工中必须严格控制升降温梯度, 避免升温过程中的膨胀裂缝和降温过程中的收缩裂缝。升温速度不得大于10℃/h, 并安排专人观测棚内温度, 养护时在箱梁两端悬挂一支温度计, 升温过程中每小时进行观测一次, 并作好记录。当升温至40℃左右时应暂停通入热蒸汽, 使箱梁温度保持在这个范围内而处于恒温养护阶段。恒温养护阶段每2h观测一次, 并作好记录。

3) 箱梁在温度保持40℃左右的环境下养护6小时后就可拆除内模, 拆除内模可在保温棚内进行, 但应停止通入蒸汽, 防止被蒸汽烫伤。根据现场同条件养护的混凝土试块进行强度试验后确认, 梁体混凝土养护12~18 h后就可以达到不遭受冻害的最低强度, 即临界强度 (我国规定混凝土的临界强度为不低于设计标号的30%, 也不得低于35kg/cm2) 。这时可拆除边模, 拆除外模前应将棚内温度降下来, 使箱梁温度与外界温差不大于15℃。降温速度不得大于5℃/h, 并作好记录。拆除完模板后应及时盖好保温棚继续养护。经养护48h后, 可以停止通入蒸汽, 让梁体混凝土依靠自身的水化热达到设计要求的张拉强度。在张拉前将梁体的温度冷却至与外界温度相近时, 方可拆除养护的保温层, 防止混凝土表面遇冷发生急剧收缩, 而内部混凝土因水化热尚未完全消失而发生较大的内外温差, 从而形成一种内胀外缩的现象, 导致混凝土表面产生裂缝。

7 预应力箱梁的张拉和压浆

1) 当混凝土达到设计所要求的张拉强度后就可进行预应力张拉和压浆。预应力张拉设备及仪表应设置在暖棚内, 保证油压表工作环境温度不低于10℃, 油压仪表采用抗冻油。

2) 压浆前用蒸汽对孔道进行预热, 使孔道内温度在5℃以上, 拌浆用水为40~60℃的热水以提高水泥浆的入孔温度, 压浆完成后用土工布和塑料布包裹进行孔道保温。

8 冬季施工的质量保证措施

1) 成立冬季施工工程质量专项检查小组, 组织制定质量保证措施, 并检查、督促全体施工人员贯彻实施。

2) 做好技术交底和技术培训工作。坚持持证上岗制, 对关键工序、特殊岗位的操作人员必须在岗前进行培训, 并经考试合格后方可上岗。

3) 设专人及时与气象部门联系, 掌握天气动态。为施工提供准确及时的气象信息。

4) 试验室配备足够的检验、测量和试验设备加大对原材料、半成品抽检频率, 保证所用材料符合规范要求。

5) 试验室每天观测室外实际气温, 并在施工中定期观测加热水、水泥、砂、石料等的温度, 对混凝土各环节的温度进行动态控制, 并且做好记录。在冬季施工中, 测温工作极其重要, 不仅是提供温度数据对施工起参考作用, 而且也是对冬季施工工程质量的鉴定。

6) 做好施工过程责任档案记录、交接检验记录。

7) 完善责任体系, 将责任细化、明确到作业班组和作业人身上。

9 冬季施工的安全管理

1) 建立健全安全生产责任制, 对施工过程中安全管理薄弱环节, 制定对策, 加强对薄弱环节的管理。建立和完善定期安全检查制度, 真正把事故消灭在萌芽状态。

2、) 冬季施工须对全体职工定期进行安全技术教育, 结合工程任务在冬季施工前做好安全技术交底, 配备好安全防护用品。

3、) 特殊工种 (包括:电气、架子、起重、锅炉、焊接、机械、车辆等工种) 须经有关部门专业培训, 考核发证后方可操作。

4、) 采用新设备、新机具、新工艺应对操作人员进行机械性能、操作方法等安全技术交底。

5) 现场内的各种材料、构件、乙炔、氧气瓶等存放场地都要符合安全要求, 并加强管理。

6) 加强季节性劳动保护工作。冬季要做好防滑、防冻、防煤气中毒工作, 确保施工人员的安全。

7) 施工现场严禁使用裸线, 电线铺设要防砸、防碾压, 防止电线冻结在冰雪之中。大风雪后, 应对供电线路进行检查, 防止断线造成触电事故。

10 结语

实践证明, 当环境温度降到5℃以下时, 只要采用适当的施工方法, 避免新浇混凝土早期浸冻, 使外露混凝土与冬季气温保持较小温差, 也会取得像在常温下施工时的效果。蒸汽养护技术不仅可以使混凝土在低温下不受冻害, 还可以加快混凝土强度的增长, 大大缩短箱梁预制周期, 加快工程进度。

参考文献

[1]冯乃谦高性能混凝土[M/0B].北京:中国建筑工业出版社, 1996.http://d.wanfangdata.com.cn/External Resourcehljjtkj200912048%5E2.aspx

[2]陈肇元高强混凝土及其应用研究[M/0B].北京:清华大学出版社, 1992.http://d.wanfangdata.com.cn/External Re source-hljjtkj200912048%5E3.aspx3

钢箱梁冬季施工 篇8

新建京沪高速铁路土建一标DK190+370.1～DK238+470.17段线路全长48.100 07 km, 管段内预制箱梁共1 753片, 设三座梁场, 其中静海梁场预制箱梁619片 (32 m梁597片、24 m梁22片) , 沧县梁场601片 (32 m梁587片、24 m梁14片) , 泊头梁场533片 (32 m梁513片、24 m梁20片) 。32 m直线梁箱梁梁长32.6 m, 跨度为31.5 m, 梁高为3.078 m, 梁宽12 m, 梁体C50混凝土323.23 m3, 钢筋53.654 t, 采用后张法施工。

根据《铁路混凝土工程施工技术指南》和《铁路混凝土与砌体工程施工规范》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3 d低于5 ℃或最低气温低于-3 ℃时, 混凝土工程应按冬季施工规定进行施工。依据当地气象资料, 我段梁场在11月中旬～次年3月中旬属于冬季施工期, 用料及工艺除按一般有关规定外还必须符合冬季施工规范和要求。

2 低温对混凝土的影响

冬季施工中, 混凝土在低温下硬化是一个多种因素共同作用的复杂过程。新浇混凝土初凝后, 水泥处在缓慢的水化胶凝期间, 强度也在缓慢增长, 温度继续下降, 混凝土就会遭受冻害。当气温低于5 ℃时, 与常温相比混凝土强度增长缓慢, 这时混凝土凝结时间要比15 ℃条件下延长近3倍。

负温条件下, 混凝土中的游离水开始结冰, 冰晶逐渐聚成较大的扁平冰聚体, 引起水分在混凝土中的重新分布, 由于冰晶体积膨胀而排挤凝胶体和水泥颗粒, 破坏了水泥水化新形成的结晶骨架。同时由于粗骨料和钢筋的导热系数较大, 总是首先冷却, 因此大量的冰聚体聚集在骨料和钢筋的周围, 混凝土越密实, 毛细现象越完善, 水分的转移和冰聚体的形成越加剧。一旦混凝土转入正常温度, 冰聚体消融, 就在原来位置上留下了空隙, 给混凝土造成了严重的物理损害, 即混凝土结构遭到冻胀破坏。

因此, 冬季进行混凝土施工, 最重要的工作就是做好温度控制, 为冬季浇筑混凝土创造一个正温养护环境, 防止因受冻产生的混凝土冻胀、裂缝 (纹) 、结构疏散、表面泛霜等质量问题。

3 冬季施工技术措施

3.1 热工计算

3.1.1 混凝土拌合物理论温度

混凝土拌合物的理论温度, 根据组成材料的温度, 按热平衡原理推导的公式进行计算。预制箱梁以C50混凝土配合比进行计算。施工时水温加热至60 ℃, 则混凝土理论温度为12.6 ℃。

3.1.2 混凝土拌合物出机温度

T1=12.6-0.16× (12.6-5) =11.3 ℃。

3.1.3 混凝土拌合物入模温度

采用输送泵直接入模时T2=8.8 ℃。

3.2 混凝土拌制和运输

1) 采用暖棚法进行混凝土拌和, 蒸汽锅炉供热, 在搅拌机棚内设置暖气片, 确保拌合机楼内温度保持在5 ℃以上。2) 拌合水, 拌合水采用锅炉蒸汽加热法, 每个拌合站设有2套2 t蒸汽锅炉和加热池, 加热池内设M形蒸汽管对拌合水加热, 加热池一端用逆流闸阀连接进水管, 一端连向拌合机, 设置成全封闭隔热式。水温加热至60 ℃, 要求水温准确, 并能根据混凝土出罐和入仓温度及时调整水温。3) 投料顺序及拌合时间, 先投入骨料 (石子、砂) 和拌合水, 搅拌至拌合物温度降到40 ℃左右时, 再投入水泥, 拌合时间一般较常温施工时延长50%。骨料在全封闭料仓内预先采用小火炉加热保温, 保证原材料使用前的初始温度符合要求。4) 严格遵行现场试验室的冬季施工配合比施工, 对出罐混凝土要经常检查温度及和易性, 如果差异较大, 应检查水温、投料顺序和骨料含水率, 及时进行调整。5) 混凝土输送罐车外部包裹帆布保温套, 混凝土运至浇筑现场, 对其出仓温度必须进行监测。每2 h监测1次, 并与其出机温度监测相对应, 计算在运输途中温度降低值, 混凝土出仓温度不得低于10 ℃, 防止混凝土热量散失、离析、坍落度变化。

3.3 混凝土浇筑

1) 预制梁混凝土浇筑前, 先用养护罩罩住台座及模板, 通蒸汽预温, 使其温度达到5 ℃以上再进行混凝土的浇筑施工。

2) 混凝土浇筑时先用养护罩罩住台座侧模, 罩内生火炉保温, 确保梁体上层混凝土浇筑时, 下层混凝土温度不低于5 ℃。

3) 混凝土泵送过程中, 用保温材料包覆混凝土输送管道。

3.4 混凝土蒸养

3.4.1 蒸汽养护

混凝土的蒸汽养护分静停、升温、恒温、降温四个阶段, 混凝土的蒸汽养护温度应符合下列规定:1) 静停期间保持棚内温度不低于5 ℃, 灌注结束4 h且混凝土终凝后方可打开蒸汽阀门开始升温。2) 升温速度不大于10 ℃/h, 每30 min测量一次温度, 根据温度的变化情况采取增大和减小阀门放汽量来调节升温速度。3) 恒温温度控制在45 ℃以下, 恒温养护时间根据构件脱模强度要求、混凝土配合比情况以及环境条件等通过试验确定。4) 恒温时梁体芯部温度不得超过60 ℃, 通过埋在混凝土内的温度传感器加以监测, 当混凝土温度过高时, 采取向蒸养棚停止供汽的方法降低棚内温度, 但应保证混凝土内外温度差不大于15 ℃。5) 降温阶段降温速度不得大于10 ℃/h。6) 拆模时梁体混凝土芯部与表层温度差不得大于15 ℃, 梁体表面温度与环境温度差不得大于15 ℃。7) 罩内各部位的温度应尽量一致, 温差不宜大于15 ℃。

3.4.2 自动化温控

系统的组成:蒸汽养护系统主要由供热系统、通风降温系统、养护罩系统和温度自动监测系统四部分组成。1) 供热系统:由锅炉、外部蒸汽管道、蒸养管道和电磁阀门等组成。为保证升温的均衡, 考虑到蒸汽沿管道有压力降和温度降, 蒸养管上前2/3管段每隔25 mm、后1/3段每隔20 mm打制一对直径为2 mm的梅花形喷孔, 顶端封死。两喷孔的夹角为120°, 放置时把喷孔避开模板, 避免蒸汽直接喷到混凝土或钢模表面上。2) 通风降温系统:由风机、风管等组成。风机设置在养护棚外部, 风管通到养护棚内, 通风时要经常挪动通风管的位置, 防止局部降温过快。加密温度观测时间点, 控制好温降速度。3) 养护罩系统:由支架和蒸养棚组成。4) 控制系统:由工业控制计算机、下位机PLC、温度传感器、温度巡检仪组成。监视器设于试验室, 设专人24 h连续值班, 发现温度变化超标时立即通知养护人员采取措施。

3.5 张拉及压浆

1) 将张拉及压浆设备置于保温棚内保温, 以保证密封件和液压油能正常工作。2) 在压浆前4 h对预应力管道温度进行测量, 根据测温情况, 确定是否采取升温措施。当温度低于0 ℃时, 应对梁体进行升温, 保证梁体温度达到5 ℃以上时才可压浆。压浆过程中每0.5 h测量一次水温及环境温度。压浆后, 继续加热养护3 d以上, 对热源、管道进行温度监测, 保持梁体温度不低于5 ℃。

3.6 拆模温度控制

拆模前, 必须对梁体混凝土芯部与表层环境温度进行测量, 确保梁体混凝土芯部与表层、表层与环境温度差均不大于15 ℃。

4 结语

预制梁冬季施工质量控制的关键是混凝土施工的温度控制, 从现场试验室配合比、原材料和机械设备的保温措施到施工各个环节的现场管理, 都以温度控制为中心。目前, 我段预应力混凝土箱梁冬季施工正在紧张进行中, 针对箱梁施工的监测和各项检查也在进行中, 迄今没有发现因冬季施工而产生的冻胀、裂缝、裂纹等现象, 混凝土强度没有受到影响, 工程质量呈现良好稳定状态。实践证明, 我们的冬季施工控制是成功的。希望本文的冬季施工控制对于其他同样需要冬季施工的大体积混凝土梁预制工程具有借鉴意义。

摘要：以某高速铁路预应力混凝土预制箱梁冬季施工为例, 分析了低温对混凝土的影响, 从温度计算、混凝土拌制和运输、浇筑、蒸养及拆模等方面总结了预制箱梁冬季施工技术措施, 以确保施工质量。

关键词：预制箱梁,混凝土,冬季施工,质量控制

参考文献

[1]铁科技[2004]120号, 客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件[S].

[2]铁建设[2005]160号, 客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准[S].

[3]铁建设[2005]160号, 铁路混凝土工程施工质量验收补充标准[S].

[4]铁科技[2005]101号, 客运专线高性能混凝土暂行技术条件[S].

[5]TZ 213-2005, 客运专线铁路桥涵工程施工技术指南[S].

钢箱梁冬季施工 篇9

乔家梁大桥位于神木县境内的神木-榆林高速公路入口处。该桥上部构造为30m后张法预应力箱梁先简支后连续结构。箱梁高160cm, 底板宽100cm, 顶板厚度为18cm。每跨布置箱梁10片, 全桥共150片。本桥合同工期为8个月。工期跨越冬季, 需进行冬季施工。神木地区属高寒风沙地区, 冬季时间长。一般在4个月, 极端最低气温在零下33℃。在这样极恶劣的环境下进行预制箱梁施工相当困难, 而它又是控制全桥工期的关键工序, 必须给予高度重视。

2 施工方案

通过研究设计文件和现场调查勘测, 借鉴以往冬季施工经验, 结合本工程特点, 根据蓄热法原理和混凝土成熟度理论, 本着“实用、可靠、经济”的原则, 初步确定30m箱梁的冬季施工方案如下:固定台座, 暖棚蓄热, 蒸汽采暖, 砂、石、水加温, 锅炉蒸汽养生。预制箱梁冬季施工工艺流程见图1。

3 施工技术

3.1 施工准备

在桥梁附近选择约200m×35m的空地, 并平整压实, 用来制梁和堆放施工材料。场地旁设置拌和站和锅炉房, 场地内设置钢筋加工棚。根据冬季施工的工程任务、箱梁尺寸及工作需要确定蒸汽养护棚的平、立面尺寸。

3.2 蒸汽养护棚

用钢管 (φ40mm普通脚手架) 扣件搭设弧形构架, 构架顶用φ40mm钢管纵、横向交叉拉设成圆弧状状。屋架顶部及四周用专用篷布覆盖封闭, 其上再用铁丝互相攀拉, 防止风吹掀顶。蒸养棚建成后, 供蒸汽, 检查其温度指标是否满足要求。蒸汽养护棚构造见图2。

3.3 暖气及热水池

为确保砼质量, 除保证室温外, 在施工规范允许的条件下尽量提高砼拌合物的温度。施工时, 采取对砂、碎石、水加温的措施, 水泥只保温但不加温。具体做法是:在砂石堆放处与拌合机上料斗之间建暖气;拌合机旁安装热水锅炉, 砌水池。在深2.6m的地下放置2个可以存储35m3的水罐, 高度与地面一致, 其上压盖1cm钢板, 周围用水泥砂浆填塞抹平, 锅炉内水沸腾后接2根保温的软管放至水池里与池内冷水混合。砂、碎石、水的温度一般控制在20℃-50℃。

3.4 台座。

制梁台座一梁一座固定布置, 安放钢筋, 用C25砼浇筑筑。上宽90cm, 下宽不大于1.4m。台座关键是控制“三面两线”及“三度”, 即:顶面、两侧面、两条上角线;平整度、光洁度、顺直度。此种台座的特点是:成本低, 工作面宽广, 速度快。当施工场地较宽敞且工期较短时, 采用此法效果较好。

3.5 钢筋加工和安装。

按照设计图的要求, 钢筋分类加工编码堆放。加工成型的钢筋验收合格后运到暖棚内台座处, 安放放进绑扎定位架, 进行绑扎, 安装波纹管定位架, 穿波纹管。采用波纹管加芯成孔技术, 塑料软管预穿在波纹管中。按图纸和《公路工程质量检验评定标准》检查验收钢筋。注意钢筋的焊接应在暖棚内进行。

3.6 模板安装。

将表面清理干净的模板移至台座处, 逐节安装固定, 校正模内尺寸及轴线使其符合规范要求。

3.7 浇筑箱梁C50砼。

采用2台HZS12O型强制式拌合机拌制箱梁C50砼, 由混凝土罐车运至梁位, 人工配合龙门吊直接倾倒于梁体内。浇筑采用“斜向分段, 水平分层”法, 由梁的一端向另一端浇筑。当箱梁浇筑成型时立即放置蒸汽养护罩, 蓄热保温, 直至砼浇筑完成, 进行蒸汽养生。

在混凝土浇筑过程中, 除严格控制原材料、暖棚内温度外, 应对施工中影响砼热量的因素综合考虑。通过试验、统计、分析, 确定热工参数, 用热工理论验证砼拌合物合成后的温度。

3.8 蒸汽养生。

养生是保证箱梁砼质量的关键环节之一。它直接影响箱梁砼强度, 表面色泽及龟裂程度等。养生采用蒸汽养生。蒸汽由锅炉通过主管道和制梁台座两侧的泄汽管道送出。根据箱梁的表面系数, 确定升温速度不超过1O℃/h, 降温速度≤5℃/h。升降温速度由蒸汽闸阀控制供汽量实现。升温时, 开始较慢逐步加快;降温时较均匀, 当养护棚内温度与外界温度基本一致时停止供汽。其程序是:静停、升温、恒温、降温。

3.9 张拉压浆

张拉压浆同样也是保证箱梁砼质量的关键环节之一, 直接影响砼的成品质量。应根据实际使用时的环境温度选用预应力钢材张拉设备以及仪表工作油液, 并应在使用的环境温度条件下进行配套校验。张拉时的温度不应低于-15℃。压浆前尤其要做好孔道的清理工作, 特别是对已达到强度不需养护的箱梁, 除按正常程序两面通风清除孔道内杂物外, 还要首先保证压浆前孔道内温度, 使孔道内无残冰。压浆是采用真空辅助设备压浆, 压浆后仍要蒸汽养护3d-5d。

4 施工注意事项

砼的冬季施工, 特别是大体积砼的冬季施工相对来说是一个难度较大、精度要求较高的工作, 无论是砼的恒温温度还是升降温温度都有严格的要求。施工从开始备料到砼拌合、运输、振捣、养护都不能有一丝马虎。下面从两个方面来阐述。

(1) 由于环境温度的限制, 制备砼的各道工序时间相对来说加长, 使得砼表面色泽不一, 有麻絮状分层, 严重者甚至会出现不同程度的蜂窝、麻面, 所以, 如何紧凑砼施工的各工序, 加快砼的施工速度对砼的质量、外观有举足轻重的作用。我们在施工中采用缩短运距, 合理配置人力、物力、机具的方法以达到最理想的功效。

(2) 箱梁在养护后和压浆前的间歇时间里, 如温度降低到0℃以下, 虽不影响砼的质量, 但在压浆前一定要做好孔道的清理工作。这时孔道内一般有残留的冰块, 除要按正常的程序两端通风排渣外, 通风前首先要使箱梁处于10℃左右环境温度下一定时间。否则, 孔道内的残冰会影响压浆的质量, 严重者可能会产生沿孔道的裂纹。

5 经济效益分析

5.1 工程进度。

一般来说, 只有对于工期要求严格的工程才采用冬季施工。采用“固定台座、蒸汽养护棚”的办法可以缩短工期。这样做具有较大的灵活性, 各片梁可分别养护, 养护完成后转入下一片梁的施工。

5.2 经济效益。

每套蒸汽养护棚的制造费用约为8000元, 采用冬季施工共需150片梁, 制造6套蒸汽养护棚共需48000元。而且此办法施工简单, 在一定的条件下具有推广价值。

参考文献

[1]中华人民共和国行业标准.公路施工手册《桥涵》 (上册) [M].北京:人民交通出版社, 2000.

[2]中华人民共和国国家标准.建筑工程施工质量验收统一标准[S] (.GB50300-2001) .

冬季预制箱梁养生方案对比 篇10

2013年冬季如约而至, 武陟至云台山高速 (以下简称“武云高速”) 公路土建工程施工仍在紧张地进行着。预制箱梁是关键工程之一, 冬季坚持施工是必须的, 而且施工方案已经实施。其中, 预制箱梁养生方案却不尽相同。冬季施工中大部分工作是类似的, 这里就不作赘述, 只对项目蒸汽养生方案进行简单的说明和对比。

武云高速2标和4标都采用蒸汽养生技术, 但武云高速2标采用的是传统蒸汽养生技术, 而武云高速4标采用的是蒸汽发生器生产蒸汽的技术。这两种方案的养生介质同是水蒸气, 且效果都满足要求, 但管理过程的繁简却不尽相同。

2 武云高速2标方案

武云高速2标采用传统的箱梁养生方案, 对此稍作改良。改良后, 具体操作为:架设锅炉, 用燃煤加热, 生产养生所需的蒸汽。在箱梁预制台座两旁铺设管道, 管道上扎孔, 作为养生蒸汽的传送与喷出口。箱梁外搭设暖棚, 即在箱梁顶部搭设2 m高支架, 上面用帆布覆盖, 起保温作用。浇筑混凝土前, 预先在顶部搭设顶蓬, 减少施工中因大风和低温影响造成的热量散失。浇注混凝土后, 箱室两端也用帆布包裹, 使新浇注节段形成一个密封的腔室, 从而使整个箱梁处于保温帆布篷的保护之下。

3 武云高速4标方案

武云高速4标预制的箱梁保温环节与武云高速2标基本一致, 即用帆布搭成保温篷保温。武云高速4标养生用的蒸汽的生产采用了先进的全自动电加热蒸汽发生器 (见图1) 。蒸汽发生器体积小, 放在小平板车上, 推动很方便。武云高速4标预制箱梁大多高30 m, 购买的蒸汽发生器最大功率28 k W/h, 最大生产蒸汽量35 kg/h, 蒸汽生产量满足养生所需。不过蒸汽发生器只有一个蒸汽出口, 项目人员对此进行了改进, 接了三通, 使蒸汽发生器的蒸汽出口变为两个。再加上流量控制阀, 在控制阀外再接耐高温软管 (外直径50 mm) , 这样箱梁两边各有一个蒸汽出口。改进后的蒸汽发生器其蒸汽口如图2所示。耐高温软管出口与养生蒸汽出口的PVC管相连, 见图3, 连接部位一样可接三通和流量阀。PVC管直径20 mm, 在管上每隔50 cm用电钻扎一个3~5 mm大的孔, 孔的方向一致, 作为蒸汽的喷出口。PVC管在模板上支好后, 可直接穿过模板支架位置, 具体情况如图4所示。蒸汽喷出口对着箱梁一侧即可, 预制箱梁在混凝土浇筑之前就可以喷出蒸汽, 并对模板进行预热, 从而提供了一个更好的施工环境。保温篷随着混凝土浇筑进度逐步展开覆盖已浇筑完的梁段, 直至混凝土浇筑完成, 整个箱梁全部处于保温篷的保温之下。

4 两种方案相比及其结论

武云高速2标和4标预制箱梁养生方案原理虽然相同, 但其蒸汽生产设备不同, 项目的工作量和经济性也有很大区别。武云高速2标蒸汽锅炉除安装比较麻烦外, 在使用前还需要取得当地质量技术监督局的许可。与武云高速4标预制箱梁养生方案相比, 2标养生方案有以下几点不足: (1) 在使用锅炉前, 施工单位需要向当地质量技术监督局办理特种设备使用登记, 而办理特种设备使用证需要准备锅炉质量证明书、安装质量证明书、安装质量监督检验证书、安全管理制度, 安全阀、压力表效验合格报告等大量资料; (2) 需至少配备2名司炉工, 保证养生期间锅炉24 h不间断地生产蒸汽; (3) 需要燃烧大量的煤; (4) 购买锅炉的费用较高。由此可见, 使用锅炉养生方案的经济性、环保性相对较低。

武云4标只采用一台全自动蒸汽发生器就能满足养生所用蒸汽的需求。全自动蒸汽发生器进水口通过水管连接水源, 机器自带水磅, 水箱里有浮漂, 进水量可自动控制, 并且可以根据需要任意调节蒸汽输出速度。购买蒸汽发生器所需费用远远低于锅炉的费用, 同时节省了燃煤、司炉工、办特种设备使用许可证的费用。由此可见, 使用全自动蒸汽发生器的养生方案更经济、更环保。