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铁路工程中混凝土冬季低温施工技术

前言:想要写出一篇引人入胜的文章?我们特意为您整理了铁路工程中混凝土冬季低温施工技术范文,希望能给你带来灵感和参考,敬请阅读。

铁路工程中混凝土冬季低温施工技术

摘要:在进行铁路桥梁工程施工过程中,混凝土施工是非常重要的施工环节,对工程质量有比较大的影响。尤其是在冬季进行施工时,如果控制措施不到位,很容易导致混凝土结构出现裂缝。以实际工程为例,分析铁路工程桥梁工程施工过程中低温环境下的混凝土施工特点,探讨混凝土冬季低温施工技术

关键词:混凝土;冬季施工;温控措施

0引言

新建虎什哈~丰宁地方铁路(二期)工程位于河北省承德地区境内,与已建成的虎丰一期在天桥站接轨经黑山嘴、南关、至北黄土梁特大桥北端台尾。线路全长48.462km。HFHBT-01-2标段起讫里程K24km+000m~DK29km+500m(=DK181km+214.06m)~DK162km+350m,正线全长24.364km,主要工程内容包括路基、桥涵、隧道等线下工程。本标段桥涵工程主要有特大桥1908.45m长3座,大桥2741.78m长10座,中桥233.5m长2座,框架小桥3412.4m2(顶部施工)2座,盖板涵169.68m长3座,框架合计2411.47m(横延米)。桥梁结构形式为圆端墩、T形台、桩基或扩大基础,墩高>30m的采用圆端型空心墩,其中庙子沟特大桥跨G112国道,采用圆端型空心高墩,庙子沟特大桥为本标段的重点工程。以此实际工程为例,分析和探讨铁路桥梁工程建设过程中混凝土冬季低温施工技术。

1冬季低温给混凝土造成的影响

1.1拌合物凝结时间

对试验资料进行认真分析,当外界温度达到5℃时,混凝土拌合物的凝结可以保持正常状态,水化反应可以达到正常情况,硬化后强度可以满足设计标准。当气温保持在(0~5)℃时,混凝土拌合物的初凝时间就会减缓;当气温保持在(-0.3~-0.5)℃时,水泥浆的温度则会达到冰点温度,此时水化反应变化中止,混凝土的硬化强度也会出现停止的情况;当气温保持在-10℃以下时,水化反应就会完全中止,结构强度也会跟着停止[1]。

1.2拌合物生成强度

(1)拌合物初凝前或者是刚刚凝固就出现马上受冻的情况。在这个时候,混凝土上冻会比较快,水泥没有出现水化的情况,水化热几乎为零,不会有强度形成。由于早期低温冻结的速度非常快,拌合物出现了“类休眠”的状态,四周养护温度正常以后,水化反应也会跟着出现,使其强度不断增加。(2)拌合物初凝以后,在水化时出现受冻的情况。冻结的速度会比较慢,水泥会有部分水化的情况出现,在冻结以前,混凝土会出现一定的强度和水化热现象。这样的受冻情况会给混泥土结构造成严重的影响,后期强度可能会下降40%左右。(3)拌合物初凝以后,冻结时间出现得比较晚,水化程度非常高,水化热会使强度不断增加。这样的情况在水化反应3d后比较明显,水泥水化结构可以对冰晶冻胀压力产生一定的抵抗作用,混凝土的强度不会受到太大的影响。(4)当水泥水化作用以后,水化物结构可以对冰晶造成的破坏产生强大的抵抗力,这样就会使混凝土的耐久性和强度损失控制在最小的范围之内[2]。

1.3结构耐久性

混凝土拌合物里面的自由水分在受到冻结以后,体积会发生一定的改变,对内部结构产生一定的影响,会导致裂纹的情况发生,使混凝土的耐久性降低。混凝土水分结冰会使粗细毛孔中的未冻结水离子浓度不断增加,渗透压会给混凝土结构造成影响。混凝土中的水分子出现冻结以后,界面黏层上的颗粒会有冰凌出现,从而导致混凝土内部结构的粘结力下降,使混凝土的性能受到影响。伴随着气温的不断升高,混凝土中的水分会出现蒸发的情况,混凝土内部结构就会出现较大的空隙,从而使混凝土的耐久性和结构密实度受到影响。

2混凝土冬季低温施工要点

2.1施工准备阶段

2.1.1施工技术(1)在进行冬季施工时,监理单位和设计单位需要共同编制施工方案。(2)对施工地区的地质情况进行认真分析,对所有的数据信息进行科学分析和预测,从而制定出满足当地情况的最佳施工方案。(3)对所有的施工人员进行岗前培训,责任落实到人,确保冬季施工的质量满足设计的要求。2.1.2原材料(1)该地区在进行冬季施工时,对环境的要求非常高,为了使工程的施工工期得到保证,施工单位需要将施工材料准备充足,并对所有的材料进行认真核查,确保施工材料满足设计要求。(2)该工程使用的水泥具有较强性能,其型号为42.5级普通硅酸盐水泥,然而四周水泥生产厂在受到冬季气温等条件的影响,能否确保足额提供水泥的使用量无法得到保证。因此,需要与水泥厂家进行有效沟通,确保水泥的使用数量得到保证,使工程可以顺利施工。(3)砂石材料中不可以有任何的杂质存在,粗骨料需要进行抗冻融检查。在进行冬季施工时,骨料的含泥量一定要保持在1%以内。2.1.3保温和机具材料(1)保温设备和保温材料需要提前准备好,比如塑料薄膜、帆布、保温帐篷、电热器、锅炉和火炉等。(2)对机械设备进行保温处理,做好保养和维修工作,并对其使用的防冻机油进行及时更换。(3)砂石料棚需要悬挂棉质门帘,并对其进行全封闭处理,也可以架设暖气等设备进行保暖处理。(4)使用电加热和蒸汽加热的办法对水温进行提升,水温和水量一定要满足施工要求。(5)对拌合站采取全封闭的处理,拌合站内的温度需要保持在10℃以上。(6)对排水和供水管道采取防冻、保温处理。

2.2生产高性能混凝土

(1)加热材料。混凝土搅拌时,不可以直接加热胶凝材料,并采取暖棚保温的办法对储备罐进行保温处理。(2)搅拌混凝土。混凝土搅拌前和停止搅拌后都要使用热水冲洗设备。在搅拌施工前,需要先将水和骨料投放进去,接着再将胶凝材料投放进去。混凝土的搅拌时间要比常温搅拌的时间超出一半左右[3]。(3)运输混凝土。混凝土运输车辆和泵车需要保温处理,装卸一定要迅速,尽量控制转运次数,对混凝土暴露在低温环境中的时间要严格控制。

2.3冬季施工

高性能混凝土的强度增加得比较慢,水化热量非常低,因此需要对其采取早期养护的办法进行处理。认真分析混凝土的特点后,在施工中需要注意3个方面,以便达到施工标准要求。(1)施工准备。在浇筑施工以前,需要将钢筋上的冰凌或者冰雪清理干净,同时将模板清理干净,对所有接触混凝土的机械设备进行预热或者是保温处理。(2)浇筑混凝土。混凝土浇筑不可以在强冻胀性地基上施工,如果是弱冻胀性地基施工,地基不可以出现受冻的情况。在进行施工时,需要采取一定的措施分层施工,分层的厚度要保持在30cm左右[4]。混凝土的施工速度需要不断加强,注重结构性整体性的有效形成。在对混凝土进行振捣时,遵循的主要原则为“快插慢拔”,需要对用电安全进行高度关注。在振动棒插入时,不可以对波纹管和预应力管道进行碰撞,振捣结束以后,需要缓慢的将振动棒拔出,防止造成漏浆或者是麻面的情况发生。对振捣时间进行严格控制,混凝土密实度满足设计标准的条件为没有气泡产生、表面不再出现泛浆的情况。腹板和底板交接的位置进行浇筑时,需要将腹板内侧模板底口密封严,这样就会使混凝土内翻的情况得到有效控制。(3)养护。在进行养护时,使用保温材料进行防潮。高性能混凝土养护需要包裹严实,防止出现失水的情况,并做好防水工作,不可以采取洒水养护的办法进行施工[5]。暖棚内温度一定要控制好,温度需要保持在5℃以上,暖棚一定要完整,透气孔和出入口一定要管理好。

3结束语

在铁路桥梁工程冬季进行混凝土施工时,为了保证混凝土的施工质量,首先要做好技术准备和材料准备工作,并严格按照规范要求进行混凝土浇筑施工,浇筑完成后立即进行养护,做好保温处理,确保混凝土施工质量可以达到预期要求。

参考文献

[1]JTG/TF50—2011,公路桥涵施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,2011.

[2]于向清.清河大桥桥梁混凝土冬季施工技术研究[D].长春:吉林大学,2012.

[3]王通.混凝土冬季施工质量控制[J].中国港湾建设,2008(6):60-63.

[4]原晋濮.混凝土冬季施工的要点[J].山西建筑,2007(6):148-149.

[5]王鹏伟,李镇.混凝土冬季施工常见冻害及预防[J].混凝土世界,2012(11):68-70.

作者:刘贺 单位:中铁十九局集团第一工程有限公司

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