摘 要:随着我国高速铁路建设的不断发展,预应力混凝土简支梁日益显示出广阔的应用前景。为适应高速铁路的发展速度,冬期施工已成为整个施工过程中不可避免的一个阶段。冬期施工难度大、成本高,如何既能保证产品质量又能减少能耗、降低成本,对很多施工企业来说都是一个严峻的考验。本文通过对天津地区冬季的气候特点进行分析,结合后张法预应力混凝土简支T梁的后道工序冬期施工特点,重点阐述了管道压浆冬期施工工艺和质量控制措施,得出了该地区管道压浆冬期施工方法,仅供从事后张法预应力简支梁的广大工作者参考。

关键词:冬期施工 管道压浆 施工工艺 质量控制

中图分类号:U445.57文献标识码:A文章编号:1674-098X(2012)04(a)-0097-02

1 引言

随着我国高速铁路建设的不断发展,预应力混凝土简支梁日益显示出广阔的应用前景。为适应高速铁路的发展速度,冬期施工已成为整个施工过程中不可避免的一个阶段。冬期施工难度大、成本高,如何既能保证产品质量又能减少能耗、降低成本,对很多施工企业来说都是一个严峻的考验。本文结合天津地区冬季的气候特点,就后张法预应力混凝土简支T梁的后道工序冬期施工进行分析和总结,重点阐述了管道压浆冬期施工工艺和质量控制措施,仅供从事后张法预应力简支梁的广大工作者参考。

2 原材料要求

2.1 水泥

水泥采用强度等级为42.5级的低碱普通硅酸盐水泥,其中C3A含量不大于8%,比表面积300～350m2/kg,游离氧化钙不超过1.5%,其余性能符合GB175的规定。

水泥进场前做全面检验。检验项目包括:比表面积、凝结时间、安定性、抗压强度、烧失量、氧化镁含量、三氧化硫含量、碱含量、混合材名称及掺量、游离氧化钙、氯离子含量。

2.2 管道压浆剂

管道压浆剂是由高效减水剂、微膨胀剂、矿物掺合料等多种材料干拌而成的混合剂。它是在施工现场按一定比例与水泥、水混合均匀后,用于后张梁预应力管道填充的压浆材料。

压浆剂进场前做全面检验。检验项目包括:凝结时间、流动度、泌水率、压力泌水率比、充盈度、7d强度、28d强度、24h自由膨胀率、对钢筋的锈蚀作用、含气量。

3 生产准备

3.1 方案编制

(1)在进入冬期施工前,应对该地区进行全面的调研,掌握必要的数据,包括:该地区历年极端最低气温、历年最冷月平均气温、施工项目及工程量、施工部位及技术要求。

(2)方案主要内容包括:冬期施工的生产任务安排,物、机、料准备情况,施工措施,质量控制,安全措施。

3.2 技术准备

(1)技术准备原则

1)确保工程质量;

2)确保安全。冬期施工过程中,要做到安全生产;施工要连续进行,确保工期;

3)因地制宜,既要求技术上可靠,同时要求经济上合理;

4)力求施工点少,施工速度快,缩短工期;

5)必须制定行之有效的冬期施工管理措施。

(2)原材料应有供应商提供的出厂检验合格证书,并应按有关检验项目、批次规定,进行进场检验合格。

(3)试验室对压浆料进行试配,确定冬期施工压浆配合比。

(4)对从事冬期压浆施工的作业人员进行培训和安全技术交底。

3.3 物资设备

(1)场内安装了4t快装蒸汽锅炉1台,并铺设了蒸汽管道,配置了高压蒸汽胶管;同时购置了500个煤炉,用作备用。

(2)压浆设备一台。搅拌机转速为1000r/min,浆叶的最高线速度为15m/s,压浆剂采用连续式压浆泵,压力表最小分度值为0.1MPa。

4 冬期施工工艺

4.1 工艺要求

(1)预应力终张拉后,应在48h内进行孔道压浆。压浆过程中及压浆后48h内,梁体温度不应低于5℃,否则应采取预热、保温措施。

(2)水泥浆搅拌好后应尽快压入孔道,自搅拌至压入孔道的间隔时间一般不应超过40min。

4.2 预热、保温措施

(1)梁体预热

将生产日期相近的半成品梁放到一起,每3～4片梁为一组(最多不宜超过4片),预应力终张拉后、压浆前,用篷布对梁体进行分组整体覆盖,在两端分别通上蒸汽管道,对梁体预热24h。当锅炉压力在0.01GPa以上时,每3片梁通4根蒸汽管道,预热24h,就能使梁体温度达到10℃左右。当分组覆盖的梁数增加时,要相应的增加蒸汽管道的数量,但是每组最多不宜超过4片,数量越多,保温效果越差。以3片梁为一组覆盖,保温效果最佳。

(2)浆体温度

在冬期进行压浆料搅拌时,可以通过提高水温的方法来提高浆体温度。先将水放进一中转容器内,将蒸汽胶管插入水中,待水温升高后,再用于压浆料的搅拌。在加热过程中,要随时测量水的温度,一般控制在30～40℃为宜,最高不能超过60℃。

(3)压浆后保温

压浆作业完成后,对梁体继续进行保温48h。派专人轮流对保温情况进行盯控,每隔2h进行一次温度测量,并做好记录。压浆后的48h内,温度不得低于5℃,否则立即通知相关人员,采取升温措施。

(4)封端

在对浆体进行保温的48h内,作业人员可以进入篷布内,对梁体进行封端作业,这样可以不用对梁体进行二次覆盖保温,节省了人力、能源,降低了成本。

5 冬期施工质量控制

5.1 冬期施工质量控制的重要性

后道工序施工是冬期施工过程中最重要也是最难控制的一个环节,后道工序冬期施工质量控制的好与坏,直接影响着整个成品梁的质量,同时也影响着铺架进度和整个工期。

5.2 过程控制

(1)原材料应有供应商提供的出厂检验合格证书,并应按有关检验项目、批次规定,进行进场检验,不合格品严禁使用。

(2)压浆设备符合规范要求,压力表要经过校验,并在有效期内。

(3)减少用水量,降低出机流动度。

(4)在关闭出浆口后,以不小于0.5MPa的压力进行保压时,适当增加保压时间,以便于由泌水在端部产生的多余水分经钢绞线缝隙全部排出去。

(5)冬期压浆作业应选在晴天的上午10点至下午4点间,作业人员要提高效率,充分最佳时间进行压浆。

(6)对参加冬期压浆作业的人员进行专业技术培训,操作熟练后方可上岗,防止因操作不熟练耽误压浆时间,将热量浪费。

5.3 质量检验

(1)压浆过程中,制作试件时多制作一组,放于保温棚内温度最低处,进行随梁养护。在保温结束前,将该试件进行抗压强度试验,当强度大于5MPa时,方可停止加热,撤去篷布;否则要提高温度,继续保温。

(2)压浆过程中,用一带盖广口玻璃瓶装满浆体,放置在保温棚内温度最低处,随时观察瓶子的外观及瓶内的浆体情况,如果瓶内浆体发白、用铁棍插浆体很硬,说明浆体水化热反应已完成,可以撤去篷布;如果瓶内浆体颜色发深、用铁棍可以插动,或者玻璃瓶破裂,说明水化热反应没有进行,棚内温度太低,需要提高温度,继续保温。此种方法更为直观,而且操作简单,非专业试验人员即可操作。

(3)通过冬期压浆施工观察发现,当棚内温度在10℃左右时,20～24h浆体水化热反应就能完成,不会因为温度低而将梁体冻裂。

6 冬期施工安全措施

(1)对参加冬期施工的人员进行安全培训,下发安全技术交底,同时配备好安全防护用品。

(2)编制行之有效的安全应急预案。

(3)采用煤炉进行加热的,注意防止煤气中毒,换煤时两人一组,一人在外撑起篷布观察,一人进去;同时注意防止煤炉引燃篷布,发生火灾。

(4)特殊工种(锅炉工)要经过有关部门专业培训,考核合格后持证上岗。

7 结语

冬期施工尤其是后道工序施工难度大、成本高,在铁路飞速发展的今天,很难避免在冬期进行施工,这就要求我们要足够重视冬期施工的施工工艺和质量控制,从而使整个产品质量得到保障。

参考文献

[1] 预制后张法预应力混凝土铁路桥简支T梁技术条件TB/T 3043-2005,中华人民共和国铁道部.

[2] 铁路后张法预应力混凝土梁管道压浆技术条件TB/T 3192-2008,中华人民共和国铁道部.

[3]建筑工程冬期施工规程JGJ 104-97,黑龙江省寒地建筑科学研究院.