1、1对桥梁上部结构冬期施工技术的再探讨摘要：目前，全球都处在城市建设飞速发展的阶段，对于建筑行业来说是存在着巨大的机遇，然而机遇和挑战是并存的，面临的挑战也很大。在建筑行业中，桥梁的作用不容小觑，它不仅是道路连接的组成部分，可以完成主要的交通运输工作，在一定程度上也起着美化和欣赏的作用。但是在桥梁的设计及建设中需要考虑很多问题。混凝土是桥梁建设中最常使用的材料。被人们认为是非常坚固耐用的，近年来，人们发现在桥梁的冬季施工中存在着很多问题，本文从这些问题的表现和原因入手，对这些问题的解决提出一些自己的看法。 关键词：桥梁；结构；冬期；问题；建议 Abstract: Concrete bridge
2、construction materials used most often. It is considered to be very durable, in recent years, people found in the bridge construction in winter there are a lot of problems, the article from these problems and the reasons, the solution to these problems and put forward some own views. Key words: brid
3、ges; structure; winter; problems; suggestions 中图分类号：U445 文献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012）06-0020-02 2影响桥梁上部结构冬季施工的技术原因有以下几点：1.选材因素：现今，我国对于混凝土耐久性更多的知识作为一种概念受到关注，既没有明确的提出使用年限的要求，也没有进行专门的耐久性设计。研究上一直没有太大的突破，跟国外水平还存在很大的差距。2.人为因素和环境因素：桥梁所采用的材料并非均匀和连续的，实际上存在许多微小的缺陷。现在，很多桥梁都存在着超载现象。超载造成的桥梁内部损伤不能恢复，混凝土构建内部产生裂缝，
4、将使得桥梁在正常荷载下的工作状态发生变化。从而危害桥梁的安全性和耐久性。由于经济的快速发展，城市工业化急剧加速，环境污染问题也日趋严重。空气中的有害物质不断增多，造成的酸雨等具有极大地侵蚀性，加剧了混凝土的腐蚀，使其强度和耐久性受到严重的冲击，大大缩短了桥梁的使用寿命。这些原因导致在冬季进行桥梁上部工程施工时，即属于冬期施工的范畴。为防气温突然下降，使工程遭受冻害，在冬期施工前后的时间，也应当注意天气变化，及时采取防冻措施。 1 桥梁上部结构的主要施工工艺 桥梁上部施工是一项复杂而又细致的工作，除具有熟练的工程技术与组织管理人员外，还应选择最优的施工方案。制定周密的施工计划。即使如此，它仍然受
5、到许多因素的制约：施工地点的地形条件和自然环境；施工所在地的社会环境，桥梁的结构形式和建设规模；施工企业的机械水平；施工中的安全性和经济性，施工进度等，所以，在施工过程中对将要发生的一些问题往往不易预见。例如采用支架施工期间偶然出现涨水期；运输线路发生较大的变化等。同时桥梁上部的施工技术也因3人、因时、因地而变化。因此选择确定桥梁施工新形式，要充分考虑桥位的地形条件和自然环境及其他主要影响因素。一般情况下，很难将桥梁的结构形式和施工方法分开考虑，也就是说，在进行桥梁设计时，要预先选择施工方法，并需要在设计上考虑施工过程中产生的应力状态。 2 架设工程施工工艺 2.1 概述 2.1.1 架设方法
6、简述 架设工程系指混凝土桥（钢筋混凝土与预应力混凝土桥）采用支架、施工作业台以及导梁等进行的施工作业或安装预制梁的作业。其中部分施工方法也适用于钢结构桥。在混凝土桥的施工方法中，部分钢筋混凝土桥采用悬臂施工法或预制梁安装法，大部分情况则采用从地面立支架，拼装模板，就地浇注混凝土的方法。预应力混凝土桥（以下简称 PC 桥） ，除固定支架式架设施工方法外，也采用预制安装、层臂施工、移动支架、顶推等多种形式的架设施工方法。 2.1.2 架设施工方法分类（表 1） 另外还有悬臂安装法、顶推施工法和移动支架施工法等。 2.2 固定支架式施工法 固定支架式施工法，一般是与移动支架式施工法相对而言的，简述其
7、意义为：直接在地基上设立支架的一种方法，或者在已有结构物上直接设置固定梁，使之形成支架作用的施工方法。一般根据支架所用构建的组合方式，将固定支架式施工分类如下：用立柱式支架施工；用梁式支架施工；用梁、柱混合式支架施工。 42.2.1 用立柱式支架施工 这种施工法所用的支架，多采用单管、立柱或装配式框架立柱。一般使用组装简便又很安全的装配式框架柱。有以下条件宜采用立柱式支架施工：梁下空间没有阻碍物；梁下高度较低；支承支架的地基较好；进入大型吊车有困难。 2.2.2 用梁式支架施工这种施工法所用的支架，作为纵梁的支承构件，使用托架； 或者在桥墩、桥台里采取预埋工型钢和 H 型钢的方法。这种纵梁用工
8、字梁、H 梁、板梁、腹板开孔梁、衍架梁等。有以下条件宜采用梁式支架施工：要确保梁卜有足够净空；梁下高度很高；支承支架的地基很弱；与小河、大渠或公路交叉；埋设有大直径管道，其上不能承受荷载；支架拼装、拆除可以使用吊车。对这种施工法应特别注意检验支承构件的托架强度，注意预埋工型钢、H 型钢的桥墩形状以及造型的美观；因使用的是大型纵梁，应研究拼装与拆除方法。 2.2.3 用梁、柱混合式支架施工 这种施工方法使用纵梁和立柱组成支架进行施工，用作支架的纵梁，与梁式支架所用的工型钢、H 型钢、板梁、腹板开孔梁、格梁、桁架梁相同。立柱则使用三角立柱、装配式立柱、H 型钢或特制的钢管立柱。有以下条件一般适宜采
9、用梁柱混合式支架施工：要保证一部分梁下净空；梁下高度较为高；支撑架的地基较为好；与小河、水渠或公路交叉；埋设管道和钢索等需要防护；支架拼装与拆除可以使用吊车。 2.3 预制梁安装法采用预制梁架桥方案时，一般常常会采用多主梁式5的 T 型或工型截面梁，先张法预应力梁基本都是空心形成的。在桥位附近制作主梁时，采用最多的是箱型截面主梁。结构以简支梁居多，有时也有采用按简支梁预制，而在安装后形成连续结构的，也有一部分按悬臂简支梁预制，而在安装后作为连续梁结构的。跨径 40 m50 m 以下的，采用预制装配简支梁施工的实例很多。适宜的跨径界限，从结构上来说，至简支梁的经济跨径为止；从施工上来说，取决于预
10、制梁的运输与安装机械能力，一般为 50 m。选择预制梁安装方法应注意的问题：主梁预制场的位置、宽度、预制台数量、预制场的各种条件、梁下以及桥位上空障碍物、梁的质量、工程进度、下部工程构造及大小、线形与坡度、安全性等。对上述条件综合分析之后，适合的安装法可能有若干个，进行经济比较，从而决定最佳的预制梁安装方案。但是，如果制约条件较多，从经济方面考虑，预制梁以外的施工法有时显示出一定的优越性，对于这种情况，有必要重新研究结构形式、截面形状以及安装方法。采用把梁分段预制、运输、再结合到一起的后张法须制梁时，通过黏结剂和张拉预应力钢束在台座上进行连接，以后的工序与一般方法相同。 2.4 悬臂安装法 所
11、谓混凝土桥的悬臂安装法，一般是指由桥墩（台）向跨中段接长桥体的悬臂施工方法。采用这种方法，桥体上缘受拉，下缘受压，为了消除拉应力，上缘要配较多的预应力钢材，在跨中合拢部分，使用连续钢束把桥体连接起来。悬臂安装法有在现场分段浇注法和预先在地面上预制块件在拼接出去的预制块拼装两种。这里所说的预制块悬臂拼装，是指在结合面上涂抹黏结剂，使预制块结合到一起施工法。施工原理基6本相同，但施工方法和机械工具多少有些差别。现场分段浇注施工有下列几种方法：现场悬臂浇注施工：采用挂篮架设施工；采用挂篮和辅助导梁架设施工；采用带移动模板装置的大型移动导架施工。预制块悬拼装架设分段预制悬臂拼装施工法，因运输吊装块件机
12、械等安装设备不同而不同，其方法如下：用挂篮安装；用导梁安装；用塔架安装；用缆索起动机安装；用门式架桥机安装；用汽车吊安装；用浮吊安装。 2.5 移动模架施工 该施工方法使用移动式脚手架和活动式模架，在桥位处逐孔现浇施工，施工中沿桥跨径全封闭，像一座严密而又坚固的“桥梁活动预制厂” 。随着施工进程不断移动连续浇注施工。它仅用一套施工设备重复周转，使用十分方便，施工速度快，机械化程度高，节省劳动力，减轻劳动强度，占用施工现场少，对桥下通航及建筑等不产生影响，特别适用多跨长桥，桥梁路径可达 30 m50 m。而且适用于多孔高架桥，也可适用于斜桥、弯桥和坡度桥。常用的移动模架从构造上可分为支承活动模架
13、与移动式悬吊模架两类。 3 桥梁上部结构的冬期施工 3.1 钢筋施工措施 钢筋冬期堆放、加工与焊接时，为了避免低气温、雨、雪对钢筋的侵蚀，一般采用搭设防风棚措施，并且焊件焊接后在防风棚内多停放一段时间，减小温差对焊接质量的影响，焊件接头尽量避免接触到雨雪。2)负温度焊接应尽量在室内进行，必须在室外焊接时，应采取一定措施防雪挡风，焊后的接头注意勿与冰雪立刻接触，热轧钢筋宜采用闪光焊或闪7光预热闪光焊工艺进行负温闪光对焊，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。 3.2 混凝土施工措施 3.2.1 混凝土拌制 冬期混凝土集中拌制时，必须对原材料进行预热。混凝土搅拌
14、站预热水采用小型燃煤锅炉即可满足要求。一般情况下，水温可加热至 80左右，但当热水与碎石、砂等集料拌和后温度大于 60，不得加入水泥进行搅拌。搅拌时加料顺序为先加入集料，然后加入热水，在集料与水充分拌和后，再加入水泥进行拌制。混凝土拌和完成后，需对混合物的温度进行量测，其温度不能低于 10，从出料到入模时，温度损失不能大于 5。 3.2.2 混凝土输送 冬期混凝土输送时采用泵送混凝土。当混凝土搅拌站距离浇筑现场距离小于 50 m，可不采用额外措施;如大于 50 m 时，输送泵采用麻袋等保温材料进行覆盖，输送管道采用保温棉包裹进行保温。输送泵的环境工作温度要保持在 1015之间。混凝土输送距离较
15、远时可采用接力泵送，具体为几个泵联机作业，但必须保证温度，这就需要在连接处设置暖棚。为了顺利地输送混凝土，混凝土的温度需要适当控制。当混凝土入模温度要求在 12时，出罐温度一般要控制在 1618。若输送泵管道过长，需适当提高温度，但不得超过 25。 3.2.3 混凝土浇筑 以箱梁为例，箱梁浇筑分段进行，每段箱梁的底板、肋板、顶板分8三次浇筑混凝土成型或底肋板一次、顶板一次的两次浇筑成型。混凝土浇筑前，要根据要求对暖棚进行加热，棚内的最低温度始终要保持在10以上。同时用温水将模内杂物清洗干净，经过预热的模板、钢筋、管道，表面温度要达到 5以上。按 60 cm 左右的厚度分层浇筑每段混凝土。采用插
16、入式振捣器振捣混凝土，钢筋密集的底层、根部振捣时要十分小心操作，避免碰损管道。 3.2.4 接槎部位的预热 采用远红外线加热器和蒸汽排管加热的方法对旧混凝土进行预热升温，确保接头处混凝土温度不低于 5，加热深度不小于 30 cm，预热长度一般在 1 m 左右。箱梁底板接槎部位加热较之肋板、顶板困难，升温较缓慢，当外界最低气温低于20时，可在底板接槎部位预埋蒸汽管路。混凝土浇筑前 12 h，如冷接槎部位升温缓慢，可向接槎部位直接喷蒸汽，加快升温速度。混凝土浇筑 12 h 后再间断性通汽加热，并用人工控制通气量，以免混凝土过热造成开裂，温度不超过 50为宜。箱梁底、肋板相交的交角区易形成“冷桥”
17、，应特别注意。 3.2.5 混凝土养护工艺 冬季梁体养生在暖棚中进行，养生期棚内湿度控制在 90%左右，温度控制在 1040之间，但不允许高于 50。对于不能采用暖棚养生的环境，一般采用电热法进行养生，电热法在加热过程中，应对混凝土表面进行覆盖，如发现混凝土表面干燥时，应暂时停止加热，进行洒水养护。在加热过程中，严格控制加热温度不能大于 35，加热设备最好是用自动控温装置，如是手动控温，应安排专人值班，调节混凝土温度。9电热法与蒸汽法养护，具有施工简单，投入较少等特点，广泛地应用于冬期混凝土施工中。 3.2.6 温度测试 混凝土内外温差要小于 25，混凝土的表面平均温度应该在 15左右，不能低
18、于 5，应控制混凝土的降温速度，每小时不能超过 1。对混凝土养生期间的温度变化要特别留意，仔细测试。 3.3 预应力筋张拉及压浆 3.3.1 预应力筋张拉 冬期施工时在低温下张拉锚固预应力筋极易发生脆断，所以要求在棚内温度达到要求的条件下才能进行各项张拉操作，张拉油泵及千斤顶必须用低凝油，油压表工作环境温度不低于 10。油泵正常运转前要进行预操作，使其连续开停几次后再进行正常运转，其他冬季预应力张拉的操作与夏季相同。 3.3.2 预应力孔道压浆 冬期预应力孔道压浆施工用芯管预热法。具体做法是在张拉力筋前，按压浆孔道三面均匀布置加热孔道的原则，对张拉力筋孔道的位置进行调整，并向加热孔道中穿入 2
19、5 mm 胶管，用 8 号铁丝绑扎牢固。内通60蒸汽加热压浆管道，同时将箱内两端堵住，内设远红外线加热器适当提高箱内温度，使箱内温度保持在 5以上，保证灌浆孔温度，从而达到孔道压浆养生的目的。 总之，在整个桥梁施工过程中，因工程进度要求，有时会将桥梁上部结构安排到冬期来施工，这就要求整个施工技术措施要更加严密。通10过这几年的经验总结，我们将上述的施工经验在运城路桥各工地进行了广泛的应用，达到了良好的效果。我们还将继续在以后的施工过程中，发掘更为简单且实用的技术措施，使其在达到技术规范要求的前提条件下，能更加缩短工期并节约成本。 参考文献： 1 王相红.刚构连续板大体积混凝土冬期施工J. 低温建筑技术. 2005(04) 2 康巍.浅谈随岳南高速公路冬期施工J. 黑龙江交通科技. 2006(05) 3 赵培庆,刘君.山海大道公铁立交桥现浇箱梁冬期施工J. 山西建筑. 2011(04) 4 李宏亮.浅析桥梁工程的冬期施工J. 广东科技. 2007(07)
