丘陵地区高速公路混凝土结构物养护工艺

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丘陵地区高速公路混凝土结构物养护工艺
摘要通过对江西德昌高速公路项目桥涵混凝土结构物施工中养护工艺的总结,并针对丘陵地区各种结构形式的混凝土结构物养护施工提出相应的控制要点,以便今后提高类似混凝土工程的施工质量。

关键词桥梁墩柱;箱梁;盖板通道;混凝土;养护
1工程概况
江西德兴至南昌高速公路新建工程全长约204公里,它是江西省高速公路网的重要组成部分,也是国家高速公路杭州至瑞丽和上海至昆明高速公路之间的横向地方加密高速公路,其中C3合同段项目由中交一航局承建,全长5.5公里,标段内主要布设有单喇叭互通1处,桥梁466米/4座,涵洞27道。

本工程路线位于低山岭丘陵区,部分路段地形起伏较大,在德昌高速项目施工中,桥涵结构物的结构形式呈现出了多样化,因而桥涵结构物的施工工艺也随之完善,混凝土施工养护技术也逐渐成熟。

2桥涵结构物养护
混凝土结构物的养护主要是为保证已浇筑好的混凝土在规定龄期内达到设计要求的强度和耐久性,并防止产生收缩和温度裂缝的产生。

德昌高速公路项目开工以来,针对桥梁墩柱、箱梁、盖板通道等结构物的不同类型,分别采取了如下的养护工艺,确保了丘陵地区高速公路混凝土结构物的施工质量。

1)桥梁墩柱养护工艺。

德昌高速项目全线桥梁墩柱的结构形式以圆柱型为主,特别是上系梁的设置给墩柱施工带来极大不便,以桐源水库大桥(二)为例,其中心桩号为K113+130,线路跨越桐源水库尾部,全桥共有单排双柱式墩20根(柱径为Φ130cm),平均柱高9.78m,2#~4#墩在柱高约6m以下的位置均设置一道上系梁(1.3m高),柱身混凝土设计强度为C30。

我部根据现场实际情况配置了墩柱钢模板2套,其中未设置上系梁的模板周转周期为4天,设置了上系梁的模板周转周期为9天。

10月份作为桥梁墩柱施工的高峰期,墩柱拆模后养生采用墩顶安放储水罐漫流的养生工艺(灌径为Φ60cm,高度为100cm,由约2.26m2白铁皮制作而成,并采用角钢焊接5cm高的底座,储水罐底部按圆形间隔10cm打孔一圈,其孔径为1.5cm,墩柱包裹白色无纺土工布,采用潜水泵(扬程为15m,功率为 1.1kw)从桐源水库的水源不间断的抽入储水罐内,储水罐自重水压通过底部孔洞流出均匀的漫流至墩身和土工布上,再渗流回桐源水库,保证了墩柱真正意义上完全不间断洒水养生)。

以致整套养护系统的运行成本较低,既确保了施工质量又具有可观的经济效益(见表1)。

2)预制箱梁养护工艺。

在桐源水库大桥(二)0#台往小里程方向的主线新建路
基上设置了一箱梁预制场,起讫桩号为K112+903~K113+050,长度为145m,梁场建设面积约4200m2,箱梁预制台座采用100cm宽×30cm厚C25混凝土重力式台座(共10个,沿路线纵向布置两列,一列5个,其间距为4.5m),底模面板采用6mm厚钢板以加强整体刚度,主要负责桐源水库大桥(二)48片25米后张预应力钢筋混凝土箱梁的预制任务。

本预制场计划2009年9月28日开始预制箱梁,根据预制场的台座及模板配置情况,并按照每片梁的生产周期每天可生产1片25m箱梁,则每个月可生产各种预制梁各30片左右,计划在2009年11月30日前全部完工,以满足工期需要。

为达到箱梁腹板持久保湿的目的,我们将人工洒水养护改进成自动喷水养护,并进一步改进,以提高混凝土的养生质量及功效。

该自动喷淋装置采用直径25mm的PPR 管水平悬挂在箱梁两侧上倒脚位置,在PPR管上每隔1m设置一个可转向的离心式可调铜微喷头(流量Q=140-740L/h,射程D=3.0-9.0m),每侧的箱梁端头采用软水管与PPR管绑扎连接,此装置养护时只需将水泵电源打开就将全方位自动洒水。

为了达到多片梁同时养护的要求,我部在主管道上设置自吸式压力泵增加主管道水压,杜绝养护盲点。

10月份为梁体预制的高峰期,江西上饶地区气温为20℃-35℃,应尽量选择温度低的时间段浇注梁体,应适当降低水温拌制,混凝土初凝后在梁顶面采用洒水后润湿的麻袋覆盖养护,而腹板及横隔板部分均采用自动喷淋式养护(桐源水库提供水源并由预制场的100m3蓄水池供应养护用水,洒水养护的间隔时间以保持混凝土表面潮湿为宜,而自动喷淋式养护则不间断,养护时间均不少于7天,养护水系与梁场临时排水系统相通)。

3)盖板通道养护工艺。

德昌高速全线盖板通道多达400余道,我一航局承建的C3合同段内共27道,江西地区气候炎热,且8月份至10月份为施工高峰期,德昌高速盖板通道所处于施工区域地形起伏较大,尤其是C3合同段路线高差多达20余米,沿线涵洞基础均处在横跨岗间沟谷地及地势低洼区域,地表常年积水,多处须进行基础换填等特殊处理。

而江西地区处于长江中游,雨量充沛,使这丘陵地区的高速公路施工存在着一定的特殊性。

以K112+845(2-4×4.5)盖板通道为例,该通道位于桐源水库附近,基础厚度为0.9m、宽度为12.2m,墙身高 5.16m、厚度为1.15m,盖板宽1m、厚度为0.66m,涵长为86.25m,由13块基础组成,基础、墙身混凝土强度为C25,盖板混凝土强度为C30。

该基础为整体式基础,基坑开挖换填后采用跳格施工分两次浇筑完毕,针对丘陵地区现场水系丰富,预先将基础钢筋绑扎完毕,将基坑渗水抽干后进行基础换填并浇筑垫层,再将绑扎好的钢筋放置好并将模板支立完毕后方可进行第一次浇筑,为进一步控制涵洞基础混凝土表面裂缝的出现,在混凝土终凝前,应进行二次抹面,再及时用浸湿的麻袋加一层不透水薄膜覆盖养护,并及时洒水确保基础表面湿润,待第二次将剩余的基础浇筑完成并拆模后,撤除麻袋和薄膜,合理利用基坑渗水,采用蓄水养护的方式,准备2台备用水泵,确保基础全部浸入水体内,并早晚各一次在基础顶面洒水润湿,使整个涵洞基础在七天内保持湿润。

由于基础混凝土较厚,在浇捣结束2-6天内,混凝土中心最高温度较高,采用蓄
水与覆盖相结合养护,严格控制养护水量深度,有效地控制了砼内表温差,起到了较好的保温效果,以便混凝土内部温度和表面温度平稳下降。

特别是基础露出水面以下时,蓄热较少、表面温度流失快,造成基础表面温差有所加大,应采用备用水泵及时补充蓄水热深度,可有效地缩小温差,遏制基础混凝土表面收缩裂缝的恶化。

3结语
高速公路施工中柱顶安装储水罐漫流、自动喷淋、覆盖蓄水相结合等养护工艺,合理利用了丘陵地区的天然水体,体现了真正意义上完全不间断养生,也减少了人为操作的不可控因素,保证了混凝土结构物的养生质量,且成本相对较低,既确保了施工质量又具有可观的经济效益。

参考文献
[1]中华人民共和国交通部,GB50204-2002.混凝土结构工程施工质量验收规范.北京:中国建筑工业出版社,2002,(03):15.
[2]中华人民共和国交通部,JTGD26-2004.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范,北京:人民交通出版社,2004,(06):28.。