陳兵
摘要:干旱風沙地區(qū)自然環(huán)境對混凝土養(yǎng)護造成諸多難題,如混凝土表面水分散失過快、養(yǎng)護用水極其匱乏等,對于預制箱梁而言,對混凝土養(yǎng)護要求更高,必須采取合理的養(yǎng)護措施和方法,以保證梁體養(yǎng)護質量。本文結合蘭新第二雙線鐵路柳園制梁場箱梁養(yǎng)護實例,介紹一種節(jié)水養(yǎng)護技術,供相關專業(yè)人員參考。
關鍵詞:預制箱梁 ?節(jié)水 ?養(yǎng)護
1 概述
預制箱梁在鐵路建設中占有相當大的比重,隨著我國鐵路建設的迅速發(fā)展,在干旱風沙地區(qū)修建鐵路越來越多,相對于內地在混凝土養(yǎng)護方面差異很大,為保證箱梁養(yǎng)護的良好效果和節(jié)約養(yǎng)護用水,根據以往施工經驗,結合蘭新第二雙線鐵路柳園制梁場施工環(huán)境,總結出了一套適用于干旱風沙地區(qū)預制箱梁的節(jié)水養(yǎng)護技術。
2 工程概況
蘭新第二雙線鐵路柳園梁場位于酒泉市瓜州縣境內,梁場設在DK1037+700線路左側,全長400米,寬223米,占地約145畝。設計規(guī)劃5個32m箱梁制梁臺座、1個24m箱梁制梁臺座;42個32m存梁臺座、11個24m、32m共用存梁臺座;1個檢測臺座。梁場共預制箱梁191榀。箱梁斷面端部底寬5.68m、頂寬12.2m、梁中心高為3.028m。32m箱梁混凝土方量310.34m3、梁體重775.9t,24m箱梁混凝土方量為245m3、梁體重612.5t。本工程項目設計速度為200km/h、使用壽命100年;采用雙線大斷面箱梁,高標準的設計對箱梁預制質量提出了很高的要求。
3 氣候特征
蘭新第二雙線鐵路柳園制梁場地處我國河西走廊干旱的戈壁地區(qū),為極旱荒漠區(qū),氣候干燥,風沙大,年均降水量45.7mm,年蒸發(fā)量3140.6mm,年相對濕度39—41%,地下水資源極為匱乏,由于氣候干燥,蒸發(fā)量大,大風天氣頻繁,造成混凝土施工養(yǎng)護難度大,用水需求量大,然而水資源又極其匱乏,因此確保養(yǎng)護質量和節(jié)約養(yǎng)護用水就顯得極為重要。
4 節(jié)水養(yǎng)護原理
主要通過在箱梁外部嚴密覆蓋包裹,以降低梁體水分蒸發(fā),確保梁體芯部與表面,表面及環(huán)境三者的溫差在規(guī)范要求范圍之內。采用梁面鋪設復合土工膜,在上層覆蓋大棚塑料布的方式防止水分散失,復合土工膜下安裝自動噴淋系統(tǒng)定時噴水保濕;在內部及翼緣板懸掛加濕器加濕的方式,提高箱梁養(yǎng)護環(huán)境濕度,從而降低了風沙、日照、晝夜溫差大等自然環(huán)境對混凝土造成的不利影響。適用于干旱風沙地區(qū),環(huán)境最低溫度大于5℃時,預應力混凝土簡支箱梁保濕自然養(yǎng)護。
5 節(jié)水養(yǎng)護方案
5.1 材料準備
復合土工膜(32m×13m)、大棚塑料布(32m×13m)、水管、大棚塑料布(80m×6m)、繩子、電纜線寬膠帶、鋼筋、養(yǎng)護液。水泵、加濕器、定時器、濕度表、剪刀等常用工具。
5.2 施工流程
梁體混凝土養(yǎng)護在澆注完成后立即進行,先在制梁臺座進行蒸汽養(yǎng)護,后移至存梁臺座立即進入節(jié)水養(yǎng)護階段。
①箱梁移位到存梁臺座后,立即用復合土工膜對頂板(橋面)混凝土進行覆蓋保濕養(yǎng)護,避免太陽直射,并在復合土工膜下頂板中線位置鋪設自動噴淋管道,在復合土工膜上鋪設大棚塑料布(32m×13m)防止水分散失。
②在箱內頂板和腹板部位均勻噴涂養(yǎng)護液養(yǎng)護,封堵底板泄水孔并蓄水養(yǎng)護。
③腹板外側和翼緣板底部養(yǎng)護。在箱梁第2個和第4個泄水孔(翼板每側有5個泄水孔)處吊裝加濕器,采用鐵線將橋面泄水孔上的鋼筋與加濕器進行連接并確保穩(wěn)固,加濕器距翼板約50cm。如圖1所示。
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圖1 ?懸掛的加濕器
④加濕器內蓄滿水,將電源線從通風孔處穿入箱內,以避免電源遇水漏電,再用電纜線將其連接到3級配電箱上。
⑤用Φ20mm螺紋鋼筋3根,2根10m長,一根12m長,將塑料布裁剪為2塊40m長,把鋼筋并排擺放,塑料布纏在鋼筋上2圈,將塑料固定在橋面上,與頂板鋪設的大棚塑料布搭接30cm以上。為防止大風天氣,用繩子約每3m捆綁一道,上面固定在橋面豎墻鋼筋上。如圖2所示。
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圖2 ?用繩子進行加固
⑥下側連接箱內底板泄水孔處。用寬膠帶將塑料邊緣全部密封,將通風孔、泄水孔全部封堵,防止?jié)駳馔庑?。將濕度表掛入箱外腹板上,以便觀察濕度情況。
每排存梁臺座設置蓄水池(9m長×2m寬×1.5m高)一個,供應梁面自動噴淋系統(tǒng)及自動加濕系統(tǒng)用水。梁場采用自動定時上水及自動加濕系統(tǒng),每10分鐘加濕3分鐘,根據測得相對濕度可隨時調整加濕時間,當加濕器內水位過低將自動蓄水。腹板外側和翼緣板底部加濕養(yǎng)護相對濕度95%以上,由專人負責檢查,每天記錄4次相對濕度和用水量;自動加濕系統(tǒng)自動記錄加濕時間。
人員配置,每個養(yǎng)護工班共由6人組成,其中管理人員1人,技術人員1人,安裝工4人,大約4小時內可安裝完成。
養(yǎng)護最短時間應滿足《鐵路混凝土工程施工技術指南》(鐵建設【2010】241號)要求不小于14天。每一榀梁節(jié)水養(yǎng)護完成后,養(yǎng)護材料、設備移至下榀梁重復使用。
6 施工注意事項
①箱梁蒸氣養(yǎng)護完畢后,采用龍門吊提走蒸養(yǎng)棚蓋,立即用復合土工膜對頂板(梁面)混凝土進行覆蓋,灑水養(yǎng)護,避免太陽直射。
②梁體養(yǎng)護期間應有專人負責,并記錄養(yǎng)護溫度和濕度,確保養(yǎng)護效果。
③梁體包裹完畢后,應有專人進行驗收,確保箱梁包裹嚴密,不留死角。
④在梁體內外部均設置溫濕度測定儀,以便隨時掌握養(yǎng)護溫度和濕度。
⑤施工用電應堅持“一電一閘一盒一漏”的原則。專職電工要不定期對線路進行檢修,發(fā)現(xiàn)破皮、懸掛高度不夠、以及未按要求設漏電保護裝置等應及時修復。
7 總結
該技術雖較傳統(tǒng)養(yǎng)護方式工序有所增加,但對于干旱風沙地區(qū),采用傳統(tǒng)覆蓋灑水的方式,不僅達不到養(yǎng)護效果,質量難以保證且需要大量的養(yǎng)護用水,采用該養(yǎng)護技術不僅保證了養(yǎng)護質量還節(jié)約了大量養(yǎng)護用水。據測算,每榀箱梁如按傳統(tǒng)養(yǎng)護方式需每2小時灑水一次,一次用水約1噸,每天需補水12次,自然養(yǎng)護14天內每榀箱梁用水量為168噸;采用該節(jié)水養(yǎng)護技術,則每天僅用水2噸,養(yǎng)護期內每榀箱梁的用水量僅為28噸,節(jié)約用水140噸。在水資源嚴重匱乏的戈壁的地區(qū),水資源的價格最高可達50元/噸(包括運費),柳園制梁場承擔191榀箱梁預制任務,采用節(jié)水養(yǎng)護技術進行養(yǎng)護,養(yǎng)護效果理想。此技術應用于干旱缺水的風沙地區(qū),從提高箱梁養(yǎng)護的質量和節(jié)約用水方面均起到良好效果,可為類似施工環(huán)境工程提供參考。
參考文獻:
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