■羅 杰 ■中交三航局南京分公司，江蘇 南京 210000

1 工程概況

青榮城際鐵路工程Ⅴ標(biāo)跨軫格莊互通特大橋位于煙臺(tái)市萊山區(qū)，該橋上跨既有軫格莊互通，其中跨軫格莊互通觀海路為48+2*80+48m連續(xù)梁。

2 冬期施工定義

根據(jù)《鐵路混凝土工程施工技術(shù)指南》要求，當(dāng)工地晝夜平均氣溫(最高和最低氣溫的平均值或當(dāng)?shù)貢r(shí)間6時(shí)、14時(shí)及21時(shí)室外氣溫的平均值)連續(xù)3d穩(wěn)定低于5℃或最低氣溫低于-3℃時(shí)，混凝土施工應(yīng)按冬期施工辦理。

本著安全第一、質(zhì)量第一的原則，本連續(xù)梁冬期施工原則上應(yīng)滿(mǎn)足以下兩個(gè)條件:風(fēng)力小于6級(jí)(包括6級(jí))，最低溫度高于-8℃。根據(jù)往年氣候背景，確定冬期施工時(shí)間為2013年11月20日至2014年3月20日。

3 總體思路

軫格莊互通跨觀海路連續(xù)梁冬期施工采用蒸汽鍋爐提供蒸汽，在掛籃底模及側(cè)模噴涂10cm厚聚氨酯保溫材料，并用彩鋼板對(duì)掛籃兩側(cè)及底部進(jìn)行封閉，采用加厚棉簾對(duì)連續(xù)梁端部做整體閉封處理，以滿(mǎn)足保溫要求。同時(shí)對(duì)全橋的預(yù)應(yīng)力長(zhǎng)管道壓漿采用保溫措施，確保冬期施工中貫通全橋的預(yù)應(yīng)力孔道壓漿質(zhì)量。

4 掛籃冬期施工防護(hù)

掛籃保溫暖棚的搭設(shè)沿著掛籃主構(gòu)架的前端，通過(guò)搭設(shè)鋼筋網(wǎng)架作為固定支架，鋼筋網(wǎng)架豎、橫向間距為100cm，豎向鋼筋與底模焊接，橫向鋼筋一側(cè)直接與側(cè)模板焊接，另一側(cè)通過(guò)側(cè)模上固定套環(huán)栓接，在豎向鋼筋上與橫向鋼筋相交節(jié)點(diǎn)處均設(shè)置套環(huán)，以方便橫向鋼筋的自由活動(dòng)，從而保證側(cè)模拆模后的正?；顒?dòng)需要。

在掛籃的側(cè)模和底模通過(guò)型鋼支架采用彩鋼板封閉，掛籃前端采用鋪設(shè)棉簾包裹，棉簾采用門(mén)簾形式，卷簾在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉、灌漿操作時(shí)或有人進(jìn)出時(shí)卷起，無(wú)人進(jìn)出時(shí)放下，以防止熱量過(guò)度散失，同時(shí)便于人員、材料及小型器具進(jìn)入，從而形成一座密不透風(fēng)的暖棚。為保證掛籃封閉密實(shí)，棉簾用鋼絲與固定支架進(jìn)行固定，轉(zhuǎn)角搭接處，保證搭接寬度不小于1m，并用角鋼進(jìn)行壓邊，使其充分密貼不透氣，側(cè)模彩鋼板與翼板邊緣及轉(zhuǎn)角搭接處均用棉被封閉，保證保溫效果。

5 混凝土冬期施工措施

5．1 拌合站冬期施工措施

(1)水泥、礦物摻和料等采用水泥罐儲(chǔ)存，水泥只能蓄熱，禁止加熱，上料皮帶進(jìn)行防風(fēng)保溫包裹。

(2)外加劑存放在封閉的庫(kù)房?jī)?nèi)，庫(kù)房?jī)?nèi)放置空調(diào)，確保室內(nèi)溫度不低于5℃。對(duì)于外加劑儲(chǔ)存罐，搭設(shè)彩鋼瓦保溫房，房?jī)?nèi)放置電油汀以保溫，確保棚內(nèi)溫度不低于10℃。

(3)骨料存放在全封閉的料倉(cāng)內(nèi)，細(xì)骨料倉(cāng)內(nèi)通暖氣供暖保溫，粗骨料倉(cāng)內(nèi)采用煤爐和熱風(fēng)炮供熱保溫，確保骨料倉(cāng)內(nèi)溫度不低于5℃，同時(shí)為降低雨、雪天氣的影響，拌合站在料倉(cāng)和上料斗之間增設(shè)彩鋼瓦棚，確保上料均處于棚內(nèi)操作。對(duì)上料斜皮帶范圍采用加厚帆布(防水型)封閉保溫。骨料級(jí)配良好，質(zhì)地堅(jiān)硬，不得含有冰雪、凍塊及易被凍裂的礦物質(zhì)。

(4)采用深層地下水作為混凝土攪拌用水，水溫相對(duì)較外界溫度高。必要時(shí)需要對(duì)水加熱，拌合站將采用鍋爐加熱，水泵抽蓄水池內(nèi)的水進(jìn)入鍋爐，加熱后再回到蓄水池(采用彩鋼瓦房密閉保溫)，不斷循環(huán)加熱;同時(shí)為確保熱水供應(yīng)，將從熱電廠等單位直接購(gòu)買(mǎi)熱水，以便不時(shí)之需。水的加熱溫度不宜高于80℃(通過(guò)熱工計(jì)算確定水的加熱溫度不得低于54℃)。當(dāng)加熱水不能滿(mǎn)足要求時(shí)，可將骨料均勻加熱，其加熱溫度不應(yīng)高于60℃(通過(guò)熱工計(jì)算確定骨料溫度不得低于5℃)。

(5)骨料下料口采用暖氣保溫，確保溫度不低于5．0℃。

5．2 配合比設(shè)計(jì)

冬期施工配置的混凝土應(yīng)優(yōu)先選用普通硅酸鹽水泥，并選用較小水膠比和坍落度，合理增加水泥用量，適當(dāng)提高早期強(qiáng)度。

5．3 混凝土拌合

攪拌設(shè)備均處于彩鋼瓦棚內(nèi)，棚房?jī)?nèi)將設(shè)置暖氣裝置供熱，保證棚內(nèi)溫度不低于10℃。在攪拌混凝土前及停止攪拌后，將采用熱水沖洗攪拌機(jī)滾筒，提前預(yù)熱或清洗干凈。

凝土拌和料的投料順序?yàn)樯?、粗骨料、水?dāng)嚢杈鶆?，然后加入水泥、礦物摻合料和外加劑進(jìn)行攪拌，避免膠凝材料直接與熱水接觸發(fā)生假凝現(xiàn)象。冬期混凝土的攪拌時(shí)間一般較常溫施工時(shí)延長(zhǎng)50%左右(最短攪拌時(shí)間不少于3min)。

冬期混凝土施工時(shí)，由試驗(yàn)室定時(shí)檢測(cè)水、外加劑及骨料加入攪拌機(jī)時(shí)的溫度，以及環(huán)境溫度和混凝土的出機(jī)溫度，每一工作班至少檢測(cè)4次，確?；炷恋某鰴C(jī)溫度，若發(fā)現(xiàn)出機(jī)溫度達(dá)不到要求時(shí)，及時(shí)進(jìn)行熱工計(jì)算，以便及時(shí)提高水或骨料的加熱溫度。

冬期混凝土施工時(shí)，為了減少混凝土運(yùn)輸和入模過(guò)程中的溫度損失，控制混凝土的出機(jī)溫度不低于12℃，確保入模溫度不低于5℃。

5．4 混凝土運(yùn)輸

混凝土采用混凝土輸送罐車(chē)進(jìn)行運(yùn)輸，保證混凝土運(yùn)到澆筑地點(diǎn)時(shí)仍保持均勻性和規(guī)定的坍落度;同時(shí)混凝土的運(yùn)輸時(shí)間應(yīng)盡可能縮短，多裝快運(yùn)，少停留，運(yùn)輸混凝土的容器外包裹棉被。罐車(chē)進(jìn)出洞口時(shí)，安排專(zhuān)人開(kāi)啟保溫門(mén)簾，盡量減少門(mén)簾開(kāi)啟時(shí)間，避免冷空氣進(jìn)入洞內(nèi)。

5．5 混凝土澆筑

在澆注混凝土前，對(duì)接縫結(jié)合面進(jìn)行加熱，使結(jié)合面具有5℃以上的溫度，澆注完成后及時(shí)加熱養(yǎng)護(hù)，使混凝土結(jié)合面保持正溫，直至澆注混凝土獲得規(guī)定的抗凍強(qiáng)度。當(dāng)舊混凝土面和外露鋼筋暴露在冷空氣中時(shí)，對(duì)新、舊混凝土施工縫1．5m范圍內(nèi)的混凝土和長(zhǎng)度在1．0m范圍內(nèi)的外露鋼筋進(jìn)行防寒保溫，可提前通入蒸汽進(jìn)行保溫。

加強(qiáng)對(duì)混凝土入模溫度的檢測(cè)，每車(chē)混凝土運(yùn)到澆筑現(xiàn)場(chǎng)后均檢測(cè)混凝土溫度，不符合要求的混凝土不得使用，嚴(yán)格控制混凝土的入模溫度不得低于5℃。澆筑前應(yīng)清除模板及鋼筋上的冰雪和污垢，采用分層連續(xù)澆筑，分層厚度不得大于20cm。因冬期混凝土流動(dòng)性相對(duì)較差，振搗時(shí)間由常溫施工的30S適當(dāng)延長(zhǎng)至45S?；炷潦┕r(shí)段控制在9∶00～16∶00，白天外界氣溫較高的時(shí)段。

5．6 混凝土養(yǎng)護(hù)

5．6．1 養(yǎng)護(hù)方法

混凝土養(yǎng)護(hù)采用蒸汽加熱法和電熱法進(jìn)行，對(duì)于箱室內(nèi)及側(cè)模外側(cè)空間采用蒸汽加熱法養(yǎng)護(hù)，對(duì)于頂板外露混凝土采用電熱法養(yǎng)護(hù)。

加熱蒸汽采用鍋爐房加熱，在軫格莊特大橋設(shè)置鍋爐房，保證軫格莊特大橋連續(xù)梁懸澆塊段的施工。在箱室內(nèi)及兩側(cè)腹板共設(shè)置4道蒸汽管道，管道采用Φ50mm鋼管，沿墩身向上接長(zhǎng)，并于墩身預(yù)埋件連接固定，通過(guò)0#塊底部Φ200mm泄水管伸入箱室內(nèi)，再向兩側(cè)接長(zhǎng)，并用支架支撐，到達(dá)箱梁端頭，再用支管向兩側(cè)接長(zhǎng)，進(jìn)入側(cè)模外側(cè)封閉空間。

對(duì)于連續(xù)梁頂板采取電熱法養(yǎng)護(hù)，混凝土澆筑完成后依次覆蓋塑料薄膜、電熱毯、棉被、篷布，應(yīng)搭接覆蓋，翼板邊緣整體包裹，保證保溫效果。

5．6．2 養(yǎng)護(hù)過(guò)程

按照靜停、升溫、恒溫、降溫四個(gè)階段進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

(1)靜停:梁體混凝土澆筑完畢(橋面板最后一盤(pán)混凝土澆筑完畢)至濕熱養(yǎng)護(hù)之前期限為靜停期。梁體混凝土澆筑完及時(shí)覆蓋保溫篷布，靜停期間保持箱室內(nèi)溫度不低于5℃，時(shí)間為4h～6h，并作第一次溫度記錄。

(2)升溫階段:靜停結(jié)束立即進(jìn)入升溫階段。這一階段的溫度不得上升過(guò)快，混凝土表面將因體積膨脹太快而產(chǎn)生裂縫。因此升溫速度必須控制在10℃/h以下。升溫速度實(shí)施“雙控”即混凝土芯部和混凝土表面、混凝土表面和箱室內(nèi)環(huán)境溫度溫差都不大于15℃。根據(jù)測(cè)溫記錄顯示在混凝土澆筑完成48h后，混凝土芯部溫度上升到最大值38．5℃，該階段混凝土芯部溫度與混凝土表面溫度之差最大值為12．7℃，混凝土表面溫度與箱室內(nèi)環(huán)境溫度之差最大值為14℃，溫度控制滿(mǎn)足要求。

(3)恒溫階段:恒溫時(shí)，應(yīng)保證箱室內(nèi)各部位溫度差不超過(guò)5℃，梁體芯部混凝土溫度不得大于60℃，根據(jù)測(cè)溫記錄顯示在混凝土澆筑完成第三天開(kāi)始進(jìn)入恒溫階段，混凝土芯部溫度穩(wěn)定在30℃附近，箱室內(nèi)環(huán)境溫度控制在12℃，恒溫持續(xù)時(shí)間約36～48小時(shí)。

(4)降溫階段:恒溫時(shí)間結(jié)束后，取出隨梁同條件養(yǎng)護(hù)的混凝土試件，經(jīng)試驗(yàn)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%后，開(kāi)始逐步降溫。這一階段降溫速度過(guò)快，混凝土表面會(huì)產(chǎn)生裂縫，因此降溫也實(shí)施“雙控”，降溫速度不大于5℃/h。當(dāng)梁體混凝土芯部和混凝土表面、混凝土表面和箱室內(nèi)環(huán)境溫度溫差之差不大于15℃時(shí)，停止降溫，然后撤除梁頂保溫設(shè)施。

根據(jù)測(cè)溫記錄顯示在混凝土澆筑完成第五天開(kāi)始進(jìn)入降溫階段，此時(shí)開(kāi)始停止蒸汽保溫，滿(mǎn)足各部位溫差要求后，可撤除保溫措施開(kāi)始下道工序施工。

5．7 測(cè)溫工作

混凝土冬期施工，按時(shí)測(cè)量水和骨料、外加劑加入攪拌機(jī)時(shí)的溫度，以及混凝土攪拌、澆注時(shí)的溫度和澆注后混凝土溫度的變化情況，使混凝土內(nèi)外溫差不超過(guò)15℃，混凝土表面溫度最低處不低于5℃，降溫速度不超過(guò)5℃/h。

(1)測(cè)溫儀器。外界氣溫、箱室內(nèi)氣溫用普通溫度計(jì)測(cè)定，混凝土出罐入模溫度、原材料及混凝土表面溫度用電子測(cè)溫儀測(cè)定，混凝土芯部溫度采用預(yù)埋測(cè)溫元件測(cè)定。

(2)觀測(cè)點(diǎn)位置。在塊體前后端分兩個(gè)斷面，分別在底板中、底板倒角、腹板、腹板倒角、頂板中、頂板翼緣板位置對(duì)稱(chēng)均勻預(yù)埋測(cè)溫元件或測(cè)溫孔，并編號(hào)繪圖。

(3)觀測(cè)次數(shù)及時(shí)間。①檢查水、骨料的溫度，每一工作班至少檢測(cè)4次。②混凝土成型后即進(jìn)行養(yǎng)護(hù)期間的測(cè)溫工作，在升、降溫期間每1h檢測(cè)一次，在恒溫期間每2h檢測(cè)一次。③室外氣溫及施工環(huán)境溫度應(yīng)在每天7時(shí)、12時(shí)、16時(shí)和午夜零時(shí)4個(gè)時(shí)間觀測(cè)記錄。④檢查混凝土從出罐到入模時(shí)的溫度，每工作臺(tái)班四次。

(4)觀測(cè)方法。①在測(cè)溫時(shí)，將溫度計(jì)與外界氣溫隔絕，避免冷空氣影響，采用測(cè)溫孔測(cè)溫時(shí)，溫度計(jì)在孔內(nèi)停留時(shí)間在3min以上。②設(shè)專(zhuān)人負(fù)責(zé)測(cè)溫工作，要求設(shè)在腹板、底板、頂板的各測(cè)溫點(diǎn)所測(cè)溫度必需接近若發(fā)現(xiàn)溫度變化異常，立即匯報(bào)并采取措施，避免發(fā)生質(zhì)量事故。③所有測(cè)溫活動(dòng)均應(yīng)詳細(xì)記錄，并按順序、時(shí)間、部位整理成冊(cè)。

5．8 混凝土拆模

(1)當(dāng)混凝土達(dá)到100%設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求，并符合混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的40%之前不受凍的抗凍強(qiáng)度規(guī)定后，方可拆除模板;

(2)混凝土與環(huán)境的溫差不得大于15℃。當(dāng)溫差在10℃以上，但低于15℃時(shí)，拆除模板后的混凝土表面宜采取臨時(shí)覆蓋厚帆布;

(3)當(dāng)養(yǎng)護(hù)完畢后的環(huán)境氣溫仍在0℃以下時(shí)，應(yīng)待混凝土冷卻至5℃以下后，方可拆除模板。

5．9 預(yù)應(yīng)力管道壓漿措施

壓漿前對(duì)梁體內(nèi)腔采取蒸汽加熱，并在壓漿前采用暖風(fēng)機(jī)對(duì)預(yù)應(yīng)力管道進(jìn)行吹熱風(fēng)預(yù)熱處理，水泥漿攪拌結(jié)束至壓入管道的時(shí)間不宜超過(guò)40分鐘。自封閉進(jìn)漿管起，4小時(shí)后才能撤除壓漿管，并檢查確認(rèn)無(wú)漏漿。壓漿作業(yè)安排在一天中溫度最高的時(shí)段(14時(shí)左右)內(nèi)進(jìn)行。壓漿時(shí)及壓漿后48h內(nèi)，應(yīng)持續(xù)采用蒸汽加熱法和電熱法保溫養(yǎng)護(hù)，使梁體溫度不低于5℃。

6 實(shí)施效果

(1)依據(jù)測(cè)溫記錄數(shù)據(jù)顯示，采用以上冬期施工措施后，連續(xù)梁箱室內(nèi)環(huán)境溫度均能保證在5℃以上，混凝土表面溫度、混凝土芯部溫度、箱室內(nèi)環(huán)境溫度的溫差基本控制在15℃以?xún)?nèi)，滿(mǎn)足規(guī)范的溫度控制要求。

(2)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)混凝土強(qiáng)度檢測(cè)，在混凝土澆筑完5天后，混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%，混凝土表面未出現(xiàn)裂紋，有效縮短了節(jié)段施工周期。

7 結(jié)束語(yǔ)

大跨度連續(xù)梁冬期施工技術(shù)難度大，成本較高，安全風(fēng)險(xiǎn)大，必須在原材料、混凝土拌合和運(yùn)輸、懸臂澆筑施工保溫、測(cè)溫等重要工序上采取有效措施，才能保證連續(xù)梁冬期施工的正常進(jìn)行，以上措施的實(shí)施效果證明，采用蒸汽加熱養(yǎng)護(hù)、電熱法、暖棚法進(jìn)行連續(xù)梁冬期施工，是能夠保證梁體混凝土施工質(zhì)量和連續(xù)梁懸臂澆筑的施工進(jìn)度要求。

［1］鐵路混凝土工程施工技術(shù)指南．鐵建設(shè)［2010］24號(hào)．中國(guó)鐵道出版社．

［2］鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁(剛構(gòu))懸臂澆筑施工技術(shù)指南．TZ324-2010中國(guó)鐵道出版社．