冬季施工是指根據(jù)當(dāng)?shù)囟嗄隁鉁刭Y料,室外日平均氣溫連續(xù)5 d穩(wěn)定低于5℃時灌漿料、鋼筋灌漿料、預(yù)應(yīng)力灌漿料及砌體工程的施工。

　　下面就國家某重點(diǎn)高速公路上的預(yù)應(yīng)力灌漿料箱梁施工案例進(jìn)行分享,其線路全長5. 85 km,其中9座大橋上部均為后張法預(yù)應(yīng)力灌漿料箱梁,共計30 m箱梁300片, 25 m箱梁280片。根據(jù)歷年氣象資料: 1月份為最寒冷的月份,月平均氣溫1℃左右,一般12月中下旬至2月中旬月平均氣溫在5℃以下,冬季施工期歷時兩個月左右。正值冬季,橋梁施工進(jìn)入了上部階段。為了保證工程按期完工和預(yù)制灌漿料箱梁的質(zhì)量對灌漿料箱梁的預(yù)制采取了調(diào)整配合比方法,蒸汽養(yǎng)護(hù)等技術(shù)措施。

　　一、冬季施工前的準(zhǔn)備

　　1)首先做好冬季施工組織計劃及準(zhǔn)備工作,組織施工人員認(rèn)真學(xué)習(xí)冬季施工技術(shù)規(guī)范,配備足夠的防寒保暖材料,對各項設(shè)施和材料提前采取防雪、防凍等措施,對所有機(jī)械設(shè)備做好全面的維修和保養(yǎng),以保證冬季施工期間的正常使用。

　　2)調(diào)整預(yù)應(yīng)力灌漿料配合比。選擇適當(dāng)?shù)乃嗥贩N是提高預(yù)應(yīng)力灌漿料抗凍的重要手段。選用較小的水灰比和較低的坍落度稍增加水泥用量從而增加水化熱量縮短灌漿料達(dá)到齡期強(qiáng)度的時間;在灌漿料中摻入早強(qiáng)外加劑,縮短凝結(jié)時間,提高早期強(qiáng)度,應(yīng)用較普遍的有硫酸鈉和MS-F復(fù)合早強(qiáng)減水劑;選擇顆粒硬度高和縫隙少的集料,使其熱膨脹系數(shù)和周圍砂漿膨脹系數(shù)相近。

　　3)安裝鍋爐和供汽管道,設(shè)置必要的安全設(shè)施,對鍋爐進(jìn)行試火試壓,并通過有關(guān)安全部門的檢驗。

　　4)搭設(shè)施工所需的暖棚。

　　二、 鋼筋及鋼絞線的加工制作

　　1)鋼筋焊接盡量在室內(nèi)進(jìn)行,為此需加工專門的焊工棚,保證焊接作業(yè)都在棚內(nèi)操作,棚內(nèi)用燈管或電熱器保溫,保證溫度不低于5℃。當(dāng)必須在室外進(jìn)行時,最低溫度不宜低于-20℃,并應(yīng)根據(jù)實際情況用彩條布搭設(shè)臨時棚等措施來防雪擋風(fēng),減小焊件溫差。

　　2)剛焊接好的部位應(yīng)保證冷卻到作業(yè)棚氣溫后,再置于外界氣溫中,避免剛焊接的部位立刻接觸冰雪或極低的氣溫環(huán)境。

　　3)避免在0℃以下用水沖洗鋼筋,以免鋼筋上附著水結(jié)冰。

　　4)對于后張法施工的箱梁,采用蒸汽養(yǎng)護(hù)時不能先將鋼絞線穿入梁體中,避免鋼絞線生銹。為防止波紋管漏漿堵塞造成穿鋼絞線困難,可預(yù)先在波紋管內(nèi)穿入比波紋管直徑稍小的塑料管,在灌漿料澆筑完成后及時拔出,待張拉前再穿入鋼絞線。

　　三、預(yù)應(yīng)力灌漿料的拌制

　　1)拌和后的預(yù)應(yīng)力灌漿料溫度不能滿足要求時,應(yīng)首先考慮對拌和用水加熱,仍不能滿足時,再考慮對集料加熱。

　　2)本項目采用加熱拌和用水的方法,制作大水箱使用煤火和多根大功率電熱棒對施工用水進(jìn)行加熱,水溫控制在40℃~60℃之間,最高不超過80℃。根據(jù)冬季拌制預(yù)應(yīng)力灌漿料熱工計算和試驗確定,拌和站加熱用水采用鋼制容積為6 m3的水箱,其儲水量就能夠確保箱梁施工用水以及拌和后灌漿料溫度要求。

　　3)投料前,先用熱水或蒸汽沖洗攪拌機(jī),對混有冰雪、凍結(jié)塊的集料在拌和前清除干凈。投料順序為:集料→熱水→水泥→外加劑,攪拌時間比常溫延長50%,使混合料充分?jǐn)嚢杈鶆颉?/p>

　　4)指定專人觀測拌和用水加熱溫度、灌漿料出料及入模溫度,并觀測運(yùn)輸、施工等溫度損耗。出料時溫度不宜低于20℃,入模溫度為10℃左右,最小不得低于5℃。若預(yù)應(yīng)力灌漿料入模溫度達(dá)不到要求,拌和站應(yīng)即時調(diào)整水溫,確保符合規(guī)范要求。

　　四、預(yù)應(yīng)力灌漿料運(yùn)輸和澆筑

　　1)進(jìn)行精心的組織和合理的安排,使灌漿料運(yùn)輸時間盡可能縮短,灌漿料罐車包裹保溫材料,減少灌漿料運(yùn)輸過程中的熱量損失。澆筑灌漿料應(yīng)盡量安排在白天氣溫最高時進(jìn)行。

　　2)灌漿料在澆筑前應(yīng)清除模板、鋼筋上的冰雪和污垢,用大篷布把整個預(yù)制梁模板覆蓋起來,適當(dāng)?shù)耐ㄈ胍恍嵴羝?使模板和鋼筋溫度在5℃以上。澆筑從箱梁的一端向另一端推進(jìn),分層進(jìn)行,盡可能縮短灌漿料澆筑時間。

　　3)比常溫環(huán)境下施工至少多留置兩組同條件養(yǎng)護(hù)試塊,用于確定拆模時間和測定預(yù)應(yīng)力灌漿料受凍前的強(qiáng)度。

　　五、 灌漿料的蒸汽養(yǎng)護(hù)

　　1)灌漿料采用鍋爐生成蒸汽進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。經(jīng)過現(xiàn)場試驗確定,每臺1 t鍋爐可同時供兩片箱梁的養(yǎng)護(hù),蒸汽通過管道進(jìn)入預(yù)制箱梁內(nèi)。每片梁布設(shè)三根管道,管道采用塑料軟管沿梁兩側(cè)邊模和內(nèi)芯模布設(shè)。

　　2)蒸汽養(yǎng)護(hù)施工中必須嚴(yán)格控制升降溫梯度,避免升溫過程中的膨脹裂縫和降溫過程中的灌漿料收縮裂縫。升溫速度不得大于10℃/h,并安排專人觀測棚內(nèi)溫度,養(yǎng)護(hù)時在箱梁兩端懸掛一支溫度計,升溫過程中每小時觀測一次,并做好記錄。

　　3)箱梁在溫度保持40℃左右的環(huán)境下養(yǎng)護(hù)6 h后就可拆除內(nèi)模,拆除內(nèi)?？稍诒嘏飪?nèi)進(jìn)行,但應(yīng)停止通入蒸汽,防止被蒸汽燙傷。根據(jù)現(xiàn)場同條件養(yǎng)護(hù)的灌漿料試塊進(jìn)行強(qiáng)度試驗后確認(rèn),梁體灌漿料養(yǎng)護(hù)12 h~18 h后就可以達(dá)到不遭受凍害的最低強(qiáng)度,即臨界強(qiáng)度(我國規(guī)定灌漿料的臨界強(qiáng)度為不低于設(shè)計標(biāo)號的30%,也不得低于35 kg/cm2)。在張拉前將梁體的溫度冷卻至與外界溫度相近時,方可拆除養(yǎng)護(hù)的保溫層,防止灌漿料表面遇冷發(fā)生急劇收縮,而內(nèi)部灌漿料因水化熱尚未完全消失而發(fā)生較大的內(nèi)外溫差,從而形成一種內(nèi)脹外縮的現(xiàn)象,導(dǎo)致灌漿料表面產(chǎn)生裂縫。

　　六、預(yù)應(yīng)力灌漿料的張拉和壓漿

　　1)當(dāng)預(yù)應(yīng)力灌漿料達(dá)到設(shè)計所要求的張拉強(qiáng)度后就可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉和壓漿。預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備及儀表應(yīng)設(shè)置在暖棚內(nèi),保證油壓表工作環(huán)境溫度不低于10℃,油壓儀表采用抗凍油。

　　2)壓漿前用蒸汽對孔道進(jìn)行預(yù)熱,使孔道內(nèi)溫度在5℃以上,拌漿用水為40℃~60℃的熱水,以提高灌漿料的入孔溫度,壓漿完成后用土工布和塑料布包裹進(jìn)行孔道保溫。

　　七、冬季施工的質(zhì)量保證措施

　　1)成立冬季施工工程質(zhì)量專項檢查小組,組織制定質(zhì)量保證措施,并檢查、督促全體施工人員貫徹實施。2)做好技術(shù)交底和技術(shù)培訓(xùn)工作。

　　3)設(shè)專人及時與氣象部門聯(lián)系,掌握天氣動態(tài),為施工提供準(zhǔn)確及時的氣象信息。

　　4)試驗室配備足夠的檢驗、測量和試驗設(shè)備,加大對原材料、半成品抽檢頻率,保證所用材料符合規(guī)范要求。

　　5)試驗室每天觀測室外實際氣溫,并在施工中定期觀測加熱水、水泥、砂、石料等的溫度,對預(yù)應(yīng)力灌漿料各環(huán)節(jié)的溫度進(jìn)行動態(tài)控制,并且做好記錄。

　　6)做好施工過程責(zé)任檔案記錄、交接檢驗記錄。

　　7)完善責(zé)任體系,將責(zé)任細(xì)化、明確到作業(yè)班組和作業(yè)人身上。

　　實踐證明,當(dāng)環(huán)境溫度降到5℃以下時,只要采用適當(dāng)?shù)氖┕し椒?避免新澆預(yù)應(yīng)力灌漿料早期受凍,使外露灌漿料與冬季氣溫保持較小溫差,就會取得像在常溫下施工時的效果。蒸汽養(yǎng)護(hù)技術(shù)不僅可以使灌漿料在低溫下不受凍害,還可以加快預(yù)應(yīng)力灌漿料強(qiáng)度的增長,大大縮短箱梁預(yù)制周期,加快工程進(jìn)度。