重载铁路高墩大跨节段拼装梁冬季施工技术

重载铁路高墩大跨节段拼装梁冬季施工技术

郭胜朝

中国铁建大桥工程局集团第五工程有限公司山西朔州036800

摘要：当前的建筑和施工必然朝着便利、经济、环保的方向发展，一切符合上述规律的必然被社会、市场接受推广。

关键词：重载铁路；高墩大跨节段；拼装梁；冬季；施工技术

1工程概况

新建大准至朔黄铁路联络线，位于内蒙古中部及山西省北部，线路基本呈南—北走向。新建线路全长179.862km。

其中大沙沟特大桥是新建准池铁路重点控制性工程，位于山西省朔州市境内，中心里程DK113+159.94，桥梁全长1834.58m，全桥最大纵坡4‰，位于直线段上。本桥桥跨结构形式为10孔32m简支T梁+2联（60+3×100+60）m刚构连续梁+9孔64m+1孔48m节段拼装简支箱梁。

本桥共有29个桥墩、2个桥台，其中最高墩高106m（两个），桥墩采用矩形空心方墩、圆端形实体墩和圆端形空心墩，桥台采用T形桥台。墩台基础采用钻孔灌注桩基础及明挖扩大基础。

2联（60+3×100+60）m刚构连续梁共计有悬臂段132段，现浇直线段4个，合拢段10个。梁顶宽10.9m，箱梁底宽7m，梁高最高7.5m，跨中高4.5m。节段长度为5m、5.5m,合拢段长度2m。最大悬臂浇筑块108.8m3。

9-64m+1-48m节段拼装简支箱梁采用单箱、单室、等高度、直腹板、变截面预应力混凝土简支箱梁，双向预应力体系，梁高5.2m，顶宽8.9m，全桥共计146段，梁顶宽8.9m，底宽5.5mm，梁高5.2m；节段长度分别为3.1m、3.8m、4.0m三种。最大节段混凝土64m3。

2冬季施工技术要求

2.1混凝土

（1）保证混凝土的入模温度不低于5℃。

（2）当用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制混凝土时，其抗压强度达到设计强度40%前不得受冻。

（3）保证混凝土在低温条件下强度能够继续发展，并能满足施工工期的要求以及设计强度和其它性能指标的要求。

2.2养护

应按规范要求保温、保湿、保证养护时间。可具体分为三种情况：

（1）、带模养护期间混凝土内部温度与表面温度、表面温度与环境温度之差不宜超过20℃（墩台、梁体不宜超过15℃）。

（2）、拆模条件：达到规范要求的拆模强度以及规定的抗冻强度后方可拆模，且在混凝土内部开始降温前不得拆模。

（3）、拆模时的混凝土芯部与表层、表层与环境之间的温度差不得大于20℃，墩台、梁体不得大于15℃。

2.3确保各界面间的温差要求。

新旧混凝土施工缝两界面温差宜小于15℃；加热养护时混凝土和地基接触面的温度不得低于2℃。

3冬期施工总体方案

根据当地的气候条件，确定冬期施工后，在短短20天时间内，抓紧做好冬期施工的技术、劳力、物资、材料、机械设备等一切准备工作。

全桥施工用混凝土是冬期施工的关键，要确保混凝土从拌制、运输、灌注、养护等各个环节的需要，无论是高墩、悬灌、节段预制拼装施工，混凝土入模温度、养护温度都要满足施工规范的要求。

采取锅炉蒸汽进行搅拌站区域的保温和升温需求（主要是拌合楼的暖气供热、搅拌用水的加热等）；拌合楼全封闭，蒸汽锅炉通热；原材料搭设储料棚，利用蒸汽锅炉通地热对碎石、砂子加热，配合以暖气管道加温；对搅拌用水进行加热；对水泥、粉煤灰进行覆盖保温；运输设备及输送泵采取保温措施，保证砼的出机和入模温度。

要保证混凝土冬季连续施工，必须确保工作面的温度满足规范规定的冬季施工温度要求。一方面为了给工人创造良好的工作环境，提高工作效率，加强劳动保护，日常施工时工作面气温控制在0—5℃之间；另一方面混凝土浇筑及养护时气温控制在5～15℃之间。为达到此目标，混凝土冬季施工采用暖棚对工作面进行围闭。

节段预制拼装施工，节段预制均在暖棚内进行，棚内采用煤炉加热养护；节段拼装施工时，利用造桥机作为骨架，搭以暖棚防护，湿接缝混凝土浇筑时，箱梁内外均采用蒸汽加热升温养护。

4专项方案

4.1混凝土的拌制、运输及浇筑

4.1.1混凝土冬季施工原则

按照《铁路工程混凝土施工技术指南》10.1.1条规定，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）连续三天低于5℃或最低气温低于-3℃的时,需采取冬季施工措施。混凝土冬季施工原则如下：冬季施工期间，在混凝土抗压强度达到设计强度40%前不得受冻。保证混凝土在低温条件下强度能够继续发展，并能满足施工工期的要求以及设计强度和其它性能指标的要求。在杜绝混凝土早期受冻的前提下，在最短的施工期限内，以最低的冬期施工费用，获得优良的施工质量。所需的热源和材料有可靠的来源,并尽量减少能源消耗。综合国内外严寒地区混凝土施工方案和成功经验。根据项目特点及当地季节气温情况，确定采用综合蓄热养护法进行混凝土冬季施工，即：原材料（水）加热+高效减水剂+保温养护。

4.1.2混凝土拌制

大沙沟特大桥拌和站为全封闭保温棚拌和站。经过去年冬季施工，拌和站已经经受住了考验，满足冬季施工要求。搅拌机主机位置整体采用封闭棚，顶面及四周采用5cm厚阻燃板围挡封闭。采用锅炉蒸汽对搅拌用水加热，水温控制在80℃以内。混凝土搅拌时间为正常温度搅拌时间1.5倍，混凝土出机的温度不低于10℃。原材料预热。水泥、粉煤灰筒仓、储罐采取措施做好防水防潮措施。通过蒸汽锅炉或电热器等加热设施将拌合水加热，加热温度控制在80℃以内。外加剂的存放库也应采取保温措施，防止受冻。砂石料采取锅炉供热地暖加热法。设备保温。所有搅拌车均采取保温措施，用保温岩棉进行包裹，减少热量损失。拌制。砼搅拌站严格按照试验室发出的配合比通知单进行生产，不得擅自修改配合比。搅拌前先用热水冲洗搅拌机10min，搅拌时间为常温搅拌时间的1.5倍。搅拌时投料顺序为石→砂→水→水泥和掺合料→外加剂。

4.1.3混凝土运输

混凝土搅制好后，采用混凝土罐车及时运到浇灌地点，在运输过程中，要注意防止混凝土热量散失、表层冻结、混凝土离析、水泥砂浆流失、坍落度变化等现象。冬季混凝土罐车上需覆盖包裹特制的保温岩棉，以加强运输过程中的保温覆盖，保证混凝土入模温度大于5℃，同时合理组织，要求工序安排紧凑，车到卸料，不等车，减少混凝土等待入模的时间。冬季混凝土采用泵送混凝土时，混凝土输送泵同输送泵一起加设保温棚，棚内设火炉供热。所有直接和冷空气接触的输送管道都必须用保温岩棉包裹起来，并在施工前对管道用热水冲洗加热，预热温度不能超过40℃。加强运输便道维护力量，及时清除积雪，防止路面结冰，确保道路畅通无阻，避免出现堵车现象。

4.1.4混凝土浇筑

入模温度计算。在砼浇注前要对入模温度进行计算。

砼的现场浇筑。混凝土浇筑时间宜选择在上午9点至下午3点前施工。罐车在保温棚内将混凝土放入车载泵内，详见图1。

5结论

预制梁由于其的方便快捷而被许多市政工程采用，为了加大桥梁的承载力和使用方便，现在的桥梁的跨度以及高度都在不断的加大。那么常规的预制梁每一片的重量都在不断的增加，为了使施工和安装起来更加方便，节段梁便应运而生。

参考文献：

[1]李波，李周沛.节段预制拼装桥梁耐久性设计要点研究[J].华东公路，2016（06）.

[2]杨富民.预应力管道压浆材料在连续梁冬施中的应用，研究铁道建筑，2013.3.