乌鲁木齐河桥冬施方案711.docx
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乌鲁木齐河桥冬施方案711
乌鲁木齐河特大桥冬季施工总体方案
一、冬季施工方案概述
根据建指近期下达的调整后节点工期目标,乌鲁木齐河特大桥部分结构物的施工将在冬期进行,以确保架桥机按期过孔。
1、气候情况
桥址区属大陆性中温带干旱气候区,夏季酷热,冬季严寒,春、秋季多风,气候干燥、温差变化大是主要气候特征。
年平均汽温6.9℃,最热月平均汽温24.1℃,最冷月平均汽温-12.7℃,极端最高汽温42.1℃,极端最低汽温-41.5℃;年平均降水量271.4mm;年平均蒸发量2164.2mm,年最大蒸发量2663.4mm;平均风速2.4m/s,主导风向NW。
降雪初终期10月13日~4月24日,土壤最大冻结深度162cm。
2、冬季施工部位
乌鲁木齐河特大桥冬季施工部位统计表
序号
项目名称
单位
数量
备注
1
承台
个
20
按冬施4个月考虑
2
墩身
个
20
按冬施4个月考虑
3
桥台
个
1
4
现浇梁
延长米
498
简支拱系梁128m;(40+56+40)m连续梁约80m;(48+80+48)m连续梁约100m;(40+64+80+64+40)m连续梁约190m;
3、总体方案
施工前的整体战略安排对于冬季施工的成败起关键作用,为此我们主要从材料保温、混凝土保温、现场施工结构物的保温、混凝土施工时间安排等4个方面进行部署。
在砼拌合站安装2台2tPh的蒸汽锅炉和2个容量20立方米的储水罐,供混凝土工厂使用。
锅炉送出的蒸汽通过输送管道一部分用于砂、石料的加热,并搭设砂、石料保温棚;另一部分作为拌制混凝土用水及搅拌设备的加热。
砼粉料罐体及搅拌运输车罐体外均包裹厚皮棉被保温。
外加剂搭设暖棚保温。
承台、墩身及支座垫石等桥梁下部构造的施工保温,每处均采用钢管脚手架及棉被、防雨布等搭设保温棚,旁边设置1台1tPh的蒸汽锅炉通蒸汽管道进行养护,确保暖棚内温度达到10度以上。
锅炉以煤为燃料。
现浇梁的施工保温,每跨均利用满堂现浇支架在其外侧采用棉被、防雨布全封闭围护,顶面搭设养护罩形成保温棚,旁边设置1台2tPh的蒸汽锅炉通蒸汽管道进行养护,确保暖棚内温度达到10度以上。
锅炉以煤为燃料。
在施工中注意对首件构件冬期施工的质量情况进行评估,反复测试施工温度,适当调整保温措施,并依据施工效果拟订最合适的施工保温方案,为后续工程的施工积累经验。
二、冬季施工前期工作的准备
1、方案、人员准备
施工方案的准备,包括以下内容:
施工程序,施工方法,现场布置,设备、材料、能源、工具的供应计划,安全防火措施,测温制度和质量检查制度等。
方案确定后,组织有关人员学习,并向施工队或班组进行交底。
进入低温期施工前,对搅拌站工作人员、测温保温人员、锅炉司炉工和火炉管理人员,专门组织技术业务培训,学习本工作范围内的有关知识,明确职责,经考试合格后,方准上岗工作。
与当地汽象台站保持联系,及时接收天汽预报,防止寒流突然袭击。
安排专人测量施工期间的室外汽温,暖棚内汽温,砂石料、砼的温度并作好记录。
2、现场准备。
①根据实物工程量提前组织有关机具、各项施工材料及保温材料等的进场。
②搭建加热用的锅炉房、钢管棚,敷设管道,对锅炉进行试火试压,对各种加热的材料、设备要检查其安全可靠性。
③工地的临时供水管道做好保温防冻工作。
④修筑好施工便道,是保证施工运输的重要途径。
好的施工便道既缩短低温期砼运输时间,使砼施工质量得以保证。
因此施工便道要在现有的基础上进行加宽、加修错车位及路面硬化等整改工作。
三、砼工厂蒸养设备配置、砼拌制与运输
该部分由拌合站编制考虑。
四、桥梁下部构造冬季施工防护措施
1、桩基
砼运输车采取保温措施后,桩基的施工,主要是提前充分地做好水下砼灌注前的准备工作,不得让砼运输车到现场停留过久,随到随灌即可。
2、承台
承台的模板、钢筋安装结束后,采用钢管脚手架及棉被、防雨布等搭设保温棚,旁边设置1台1tPh的蒸汽锅炉,沿承台外侧设置上下两层蒸汽管道,加温一定时间待保温棚内最低温度升高至10℃以上时,开始浇筑承台混凝土。
对于承台这种大体积混凝土结构,控制好内外温差是防止裂缝的关键,为此在混凝土浇注前,在承台中心和边缘预埋2个测温管(φ2cm钢管10CM长),测温时把温度计插进孔底,并用棉纱塞紧小孔,整个升温、浇筑、洒水养生、拆模等施工过程中使承台内外温差控制在15℃左右,并随时监控进出口处以及棚内模板外侧底部的温度。
施工完毕待同条件养护的混凝土试块强度达到规定拆模强度后再行拆模,拆模时的砼内外温差及棚内外温差控制均在15℃左右,拆模后及时回填承台基坑,顶面继续覆盖棉被进行保温。
每个承台约需配置钢管脚手架20t,棉被、防雨布各400m2,1tPh的蒸汽锅炉1台,单台锅炉的日平均用煤量约1.5T/天,φ30mm的镀锌水管200m,养护周期15天。
3、墩身
墩身施工在模板、钢筋安装结束后,利用墩旁脚手支架或模板外桁架在模板外侧满挂棉被、防雨布,顶部设置暖棚罩并预留好砼灌注下料口。
旁边设置1台1tPh的蒸汽锅炉,沿墩身高度方向每4米左右设置一圈蒸汽管道,加温一定时间待保温棚内最低温度升高至10℃以上时,开始浇筑墩身混凝土。
为防止墩身内外温差过大,在混凝土浇筑前,预埋2个测温管(φ2cm钢管10CM长),施工结束时用砂浆把小孔填实,施工中设专人测量记录控制调整棚内温度,控制墩身内外温差在15℃左右,浇筑完毕后,将浇筑混凝土的入口用棚布罩住以防止散热。
整个升温、浇筑、养生、拆模的施工过程均设专人测量、控制、记录温度,确保暖棚内最低温度保持在10℃以上。
施工完毕待同条件养护的混凝土试块强度达到规定拆模强度后再行拆模,拆模时的砼内外温差及棚内外温差控制均在15℃左右,拆模后及时对墩身用保温保湿膜、棉被及防雨布等材料进行包裹。
每个墩身约需配置钢管脚手架30t,棉被、防雨布各600m2,1tPh的蒸汽锅炉1台,单台锅炉的日平均用煤量约1.5T/天,φ30mm的镀锌水管400m,养护周期30天。
除上述防护外,另在砼搅拌时根据其使用要求加入适量的防冻剂。
同时砼浇筑时间选在中午汽温较高时进行。
五、现浇梁的蒸养设备及工艺
1、现浇梁蒸养设备配置
⑴蒸汽锅炉
现浇梁施工区域每处均配置2T锅炉1台,以煤为燃料,单台锅炉的日平均用煤量约2T/天,安装好的锅炉需经地方压力容器主管部门验收合格后方能投入使用。
为减少蒸汽的热能损耗量,尽量使锅炉布置于靠现浇施工区域附近,另在锅炉上料口处搭设操作室,附近设置燃料贮放场。
⑵蒸汽输送管道
锅炉产生的蒸汽通过管道进行输送,分为顺桥长度方向布置的纵向管道、连接纵向管道及锅炉的主管道。
纵向管道长度与现浇梁的长度一致,使用φ50mm的镀锌水管,管道外包裹泡沫塑料保温层,沿现浇支架的一侧布置,每20米左右设一分汽阀。
主管道采用φ80mm的镀锌水管,管道外包裹泡沫塑料保温层,用于锅炉与纵向管道的连接。
⑶排汽管
排汽管为向现浇梁均匀排放蒸汽的管道,长度与梁长相同,在现浇梁的两侧、内箱及顶板各设一根,使用φ30mm的镀锌水管,水管顺长度方向每隔1m钻一φ5~10mm的排汽孔,排汽孔的排汽方向一致,直径自进汽口至水管末端逐渐增大,以使沿长度方向的排汽量均匀。
⑷保温棚
保温棚的作用是为现浇梁的蒸汽养护提供一个封闭的空间,保持梁体周围的温度相对稳定。
保温棚分两部分组成:
一是利用现浇支架本体,外侧满挂厚棉被及防雨布;一是梁顶面搭设保温罩。
梁顶面保温罩采用脚手钢管搭设,外裹棉被及防雨布。
保温棚随着施工区域的延长而接长处理。
每延长米现浇梁约需配置钢管脚手架0.3t,棉被、防雨布各30m2,φ30mm的镀锌水管5m。
每处设置2tPh的蒸汽锅炉1台,单台锅炉的日平均用煤量约2T/天,φ50mm的镀锌水管300m,养护周期30天。
2、现浇梁的蒸养工艺
在低温期现浇梁与蒸养相关的工序有模板钢筋的预热、砼浇筑、蒸汽养护、拆模、养护、孔道压浆及封锚。
⑴模板钢筋的预热
在砼浇筑前,用养护篷布罩将欲浇筑的梁板钢筋连模板一同覆盖好,再通以蒸汽加温预热,使棚内的温度不小于+5℃。
⑵砼浇筑
在低温天汽,预制梁、板的砼浇筑工作尽量放在白天进行。
砼浇筑从一端向另一端施作(其他工艺与正常时浇筑相同),浇筑时将浇筑处的覆盖篷布暂时拿开,待浇筑好后再行覆盖保温,依此逐步向前进行,遵照随开、随浇、随养的原则。
⑶蒸汽养护
混凝土的早期养护对砼的防冻、保证强度、提高弹性模量、控制收缩变形等都具有极其重要的作用。
当砼梁浇筑完毕后,将梁板用保温棚全部罩盖并检查其汽密性,使蒸汽不致外出,使冷空汽不致进入。
混凝土蒸养分为静停、升温、恒温、降温4个阶段。
静停阶段静停也称静养,即使保温棚内的温度先保持在10℃~20℃为宜,时间为2~6h。
②升温阶段梁体砼经静养后再逐渐增大送汽量,使温度逐渐上升,升温速度不大于15℃/h,防止升温过快,也不许用蒸汽直接接触混凝土表面,使混凝土表面急剧凝固而产生裂纹,升温过程直至棚内温度至50℃。
③恒温阶段升温过后调整送汽量,保持棚内温度在40℃~50℃,直至混凝土强度达到规定的降温脱模强度,恒温时间一般不少于26h。
④降温阶段当砼强度达到脱模强度后,逐渐减小送汽量,其降温速度不宜太快,降温开始4h内,速度为5℃/h左右,其后可按10℃/h进行,直至使梁体、棚内与外界温度差不大于20℃时止。
蒸养过程中,派专人随时监控保温棚内温度的变化情况,每1~2h测一次温度,并做好记录,为推断混凝土强度提供依据。
⑷拆模
当梁体表面温度与自然环境温度之差不大于15℃时,可吊移保温棚开始进行拆模工作。
⑸养护
梁体蒸养脱模后,喷洒养护液并覆盖保温继续养护至规定期限。
⑹孔道压浆
现浇梁孔道压浆前需要对孔道或梁体进行预热,加热的办法可采用蒸汽或热水冲洗,保证孔道或梁体的温度不低于+5℃。
孔道压浆的水泥浆采用温水进行搅拌,水泥浆从搅拌到压浆的间隔时间不得超过40min,并且应不断进行搅拌。
压浆后48h之内继续覆盖及通蒸汽等措施保证梁体温度不得低于+5℃。
六、钢筋冬季施工措施
1、钢筋的冷拉和冷弯
钢筋冷拉温度不宜低于-20℃,预应力钢筋张拉温度不宜低于-15℃。
钢筋负温冷拉方法可采用控制应力方法或控制冷拉率方法。
用作预应力砼结构的预应力筋,宜采用控制应力方法;不能分炉批的热轧钢筋冷拉,不宜采用控制冷拉率的方法。
在负温条件下采用控制应力方法冷拉钢筋时,由于伸长率随温度降低而减少,如控制应力不变,则伸长率不足,钢筋强度将达不到设计要求,因此在负温下冷拉的控制应力应较常温提高。
而冷拉率的确定应与常温施工相同。
钢筋冷拉设备仪表和液压工作系统油液应根据环境温度选用,并应在使用温度条件下进行配套校验。
2、钢筋焊接
冬季在负温条件下焊接钢筋,应尽量安排在室内进行。
如必须在室外焊接,其环境温度不宜低于-20℃,风力超过3级时应有挡风措施。
焊后未冷却的接头,严禁碰到冰雪。
负温闪光对焊。
负温闪光对焊宜采用预热闪光焊或闪光--预热--闪光焊工艺。
钢筋端面比较平整时,宜采用预热闪光焊;端面不平整时,宜采用闪光--预热-闪光焊。
负温闪光对焊与常温焊接相比,应采取以下措施:
调伸长度增加10%~20%,以利于增大加热范围,增加预热留量、预热次数、预热间歇时间和预热接触压力,降低冷却速度,改善接头性能。
控制热影响区长度。
热影响区长度随钢筋级别、直径的增加而适当增加。
在闪光过程开始以前,可将钢筋接触几次,使钢筋温度上升,以利于闪光过程顺利进行。
烧化过程中期的速度适当减慢。
负温电弧焊。
钢筋负温电弧焊时,必须防止产生过热、烧伤和裂纹等缺陷,在构造上应防止在接头处产生偏心受力状态。
环境温度达到-5℃时,即为钢筋“低温焊接”,严格执行钢筋低温焊接工艺,严禁焊接过程直接接触到冰雪。
风雪天汽时,焊接操作部位需采取封闭围挡保温措施,使焊接部位缓慢冷却,防止焊接完毕后接头温度下降过快,造成冷脆,影响焊接质量。
3、其它注意事项
冬季钢筋焊接前,必须根据施工条件进行试焊,经试验合格后,方可正式施焊。
如遇雨雪天汽,需将模板内(上)的冰雪打扫干净,模板内(上)难于清理的雨雪及其它杂物,可采用暖风机、吸尘器清理。
最好在雨雪来临之前,采用塑料薄膜覆盖模板、钢筋工程施工操作面,尽量减少大量的清理工作。
七、冬季施工注意事项
1、预防钢筋混凝土结构开裂的措施
加强混凝土的养护管理。
在混凝土温度冷却至与外界温度相近时,方可拆除加热养护结构的模板和保温棚;当混凝土与外界汽温相差大于15℃而要拆除模板时,混凝土表面应加以覆盖,并使其缓慢冷却,严禁提前掀开覆盖布。
可考虑适当增加混凝土结构中的抗裂钢筋。
预应力梁提前释放预应力。
在梁体冷却至5~10℃时应立即拆模,当混凝土强度达到设计强度时,及时施加预应力。
严格控制升降温梯度。
升温速度不超过15℃/h;恒温温度不超过60℃;降温速度不超过15~20℃/h,避免升温过程中产生膨胀裂缝和降温过程中的产生收缩裂缝。
2、质量检查注意事项
⑴温度检查
低温期施工时,混凝土结构施工中除按有关规定进行检查外,还需要检查混凝土在浇筑及养护期间的环境温度。
主要如下:
混凝土用水和骨料的加热温度;减水剂的温度。
混凝土的加热养护方法和时间等。
检查结果应分别记入混凝土工程施工记录和温度检查记录;
骨料和拌和水装入搅拌机时的温度、混凝土自搅拌机倾出时的温度及浇筑时的温度,每一工作班应至少检查3次。
混凝土在养护期间温度的检查,升温及降温期间每小时1次,恒温期间每两小时1次。
检查混凝土温度时,应符合下列规定:
测温孔应绘制布置图并编号;
温度计应与外界汽温隔绝,并应在测温孔内留置不少于3min;
测温孔的位置,当采用蓄热法养护时,应设置在易冷却部位;当采用加热法养护时,应在离热源不同位置分别设置。
厚大结构应在表层及内部分别设置。
⑵砼试块制取
混凝土在低温期施工,用蒸汽加热法养护时,除制取标准养护试件外,应同时制取与混凝土结构同条件蒸养后再在标准条件下养护到56d的试件,以检查经过蒸养后混凝土56d的强度。
八、安全质量保证措施
1、安全管理措施
由于采用锅炉加热方法,所以在施工期间特别要注意锅炉的安全使用,锅炉操作人员必须是持有上岗证的专业人员,锅炉在使用前必须经安全部门检查合格后方可投入使用。
在锅炉投入使用后,安排专职安全员负责蒸汽管道的检查,在通汽时严格控制时间,特别要注意管道的接出阀门处,防止蒸汽烫伤操作人员。
现场设置养护专班,实行24h盯守制度,防止火灾的发生。
2、质量保证措施
在低温施工期间特别要注意各种材料的温度的测量和记录,特别是梁体的升温和降温速度,要由专人负责,两班倒,保证温度24小时在监控范围内。
温度测量人员必须及时将温度记录,如有异常立即向负责人报告。
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