铁路预制桥梁混凝土施工技术的研究

铁路预制桥梁混凝土施工技术的研究

1中交隧道工程局有限公司北京100000

2中交隧道局第二工程有限公司陕西西安710000

摘要:随着铁路建设的迅速发展,铁路的桥梁结构和桥梁混凝土的施工技术也有较大的发展。本文粗略地介绍了铁路桥梁混凝土技术,并对其进行了简单分析。

关键词:铁路桥梁;混凝土;施工技术

引言

随着高效减水剂和矿物掺和料的研究、开发、应用,以及2004年中国土木工程学会《混凝土结构耐久性设计与施工指南》和铁道部《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》的发布,给原来就具有很大优越性的混凝土带来了更大的发展和应用空间,高性能混凝土(或耐久混凝土)更是为铁路混凝土桥梁特别是大跨度铁路桥梁的发展起到了很好的推动作用。

一、铁路桥梁基本特性

1.1大跨度结构

根据我国国情,受到技术、经济、路况等方面的制约,我国多数地区的铁路预制桥梁工程跨度跨度为32米、24米及16米。而此种大跨度结构对于混凝土施工技术要求非常高。

1.2纵向刚度强

铁路桥梁项目主要采用跨区间的无缝钢轨,跨区间无缝钢轨是指轨条长度跨越多个区间甚至全区间,且与无缝道岔相焊联的铁路无缝线路。为了保证其牢固性,必须严格控制铁路桥梁的纵向位移变化,这就需要铁路桥梁结构的纵向刚度足够强,这样才能保证后期投入使用以后在承受较大荷载的情况下避免铁路桥梁发生较严重的纵向位移变化,尽量延长铁路桥梁的使用寿命。

1.3改善牢固性和耐久性

在我国,铁路在交通运输中占有较为重要的地位,因此为保证交通运输系统的通畅,在使用桥梁结构之后,应该要尽可能的减少维修次数,最好是不进行维修。所以在规划设计阶段需要将改善结构物的耐久性作为设计原则,铁路桥梁项目应结合施工现场实际情况,仔细考虑合理的结构布局和构造细节,严格控制各个施工各环节,确保铁路桥梁施工质量。同时,铁路桥梁工程施工工艺的复杂性,要求相关施工单位必须加强混凝土施工控制,严格把关原材料质量,强化各施工环节的管理和控制,这样才能最大限度地延长桥梁的使用寿命。

二、铁路桥梁的混凝土施工技术

2.1选定合适的混凝土原材料

2.1.1原材料的质量要求

水泥应选用符合GB175-2007《通用硅酸盐水泥》。矿物外加剂(亦称矿物掺合料)宜选用硅粉、粉煤灰、磨细矿渣粉、天然沸石粉等,并应满足以下要求:首先,符合GB/T18736—2002《高强高性能混凝土用矿物外加剂》,中规定的质量要求;其次,不得含有对混凝土及钢材有害的成分;最后,勃氏比表面积宜4000cm2/g。骨料细骨料必须符合JGJ52—2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》的规定,且应选择级配良好、颜色一致的河砂或人工砂,宜选用中砂,含泥量小应大于1.5%,泥块含量不大于1%。粗骨料最大粒径宜不大于25mm,且应连续级配良好,颜色一致、洁净,含泥量小于1%,泥块含量小于0.5%,针片状颗粒不大于15%。混凝土中使用的外加剂必须符合GB50119-2013《混凝土外加剂应用技术规范》的要求。而对经常受潮部位的混凝土,宜选用非碱活性骨料,如受资源限制,不能选用非碱活性骨料时,可有条件使用低碱活性骨料,使用条件按DBJ01—95—2005《顶防混凝土结构工程碱集料反应规程》中的规定执行。但不得使用潜在碱活性或高碱活性骨料。同时不得使用含有氯盐的早强剂,外加剂应不改变混凝土的颜色,避免出现析霜或返潮现象。拌和及养护用水必须是无色无味,符合JGJ63—2006《混凝土拌合用水标准》规定的质量要求。

2.1.2检测指标的要求要统一

结合工程试验检测规范及评定标准的要求,对于设计或者地方标准高于国家规范时,应以设计或者当地的高要求来执行,这就是标准的就高不就低的执行原则。

2.1.3满足设计图要求

查看设计说明中有无具体要求,如必须用某某地区的中粗砂,及细度模数为多少、某产地的某种强度水泥,要求参加某种外加剂,如海洋地区混凝土设计抗渗防腐等功能,采用几级粉煤灰等等,原材料的选用首先尽量满足设计图纸要求;

2.2混凝土配合施工技术

混凝土配合比是现场混凝土质量控制的关键因素,它直接影响着混凝土施工的难易,影响着混凝土工程的内在质量及外观,影响着混凝土的成本,因此对混凝土的配合比如何进行优化调整就显得尤为必要和迫切。一般混凝土配合施工技术主要要求达到两个方面的标准,一是依照规范要求选择适合配制所需混凝土性能的原材料;二是对各原材料合理组配,求得满足工程设计和施工要求技术指标的混凝土,使强度富余适宜、工作性满足施工需要、环境耐久性满足工程设计要求、经济性满足成本最低的要求等。

2.3混凝土搅拌施工技术分析

混凝土搅拌施工技术分析一般采用具有微机控制自动计量系统的拌合站搅拌混凝土。搅拌站开始搅拌混凝土,搅拌人员按试验室给定的施工配合比通知单搅拌相应等级的混凝土,强度等级为C55,搅拌人员应核对试验室给定的施工配合比通知单等级与所浇筑梁体及桥面的混凝土等级是否符合要求。梁体与道碴槽板用同一配合比、同一坍落度的混凝土,任何人不得以任何借口指挥搅拌司机放大坍落度或改变配合比。拌制混凝土时,必须严格按试验室提供的混凝土施工配合比和指定的材料配料,不得随意更改。在搅拌过程中如发现混凝土有异常情况应及时通知试验人员。混凝土拌合时拌合物的坍落度应在搅拌地点和浇筑地点分别随机取样检测。如混凝土拌合物从搅拌机出料起至浇筑人模的时间不超15min时,其坍落度仅可在搅拌地点检测。在检测坍落度时,还应观察混凝土拌舍物的黏聚性和保水性。混凝土运输施工技术分析在混凝土运输过程中,应尽量保证混凝土搅拌场地靠近铁路桥梁的施工场地,或运输道路尽可能平坦且运输距离尽可能短,尽量减少混凝土转运次数,或不转运。同时要求运输过程中(1)混凝土拌合物运输在过程中,应保持均匀性,不产生分层、离析等现象,如出现分层、离析现象,则应对混凝土拌合物进行二次快速搅拌。(2)混凝土拌台物运输到浇筑地点后,应按规定检测其坍落度,坍落度应符合设计要符和施工工艺要求。(3)严禁在运输过程中向混凝土拌合物中加水。(4)采用泵送混凝土时,应保证混凝土泵连续工作,受料斗应有足够韵混凝土。泵送间歇时间不宜超过15min。

2.4混凝土浇筑与振捣施工技术分析

浇筑混凝土前,应检查模板、支架的承载力、刚度、稳定性,检查钢筋及预埋件的位置、规格,并做好记录,符合设计要求后方可浇筑。在原混凝土面上浇筑新混凝土时,相接面应凿毛,并清洗干净,表面湿润但不得有积水。且混凝土一次浇筑量要适应各施工环节的实际能力,以保证混凝土的连续浇筑。同时对于大量混凝土浇筑,应事先制定浇筑方案。其运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。同一施工段的混凝土应连续浇筑,并应在底层混凝土初凝之前将上一层混凝土浇筑完毕。采用振捣器振捣混凝土时,每一振点的振捣延续时间,应以使混凝土表面呈现浮浆、不出现气泡和不再沉落为准。

2.5混凝土养护施工技术分析

混凝土养护必须要根据外界温度对混凝土开展必要的养护工作,在外界温度较高的情况下,需要对混凝土表面开展洒水作业,避免混凝土由于外界温度过高而发生裂缝。如果外界温度较低,则需要减少混凝土结构的用水量,水灰比也应该尽量减少,以促进混凝土的硬化和凝固。同时要为混凝土表面添加保温材料,保证混凝土正常硬化。其养护也包括自然养护和蒸汽养护。养护期间,应重点加强混凝土的湿度和温度控制,尽量减少表面混凝土的暴露时间,及时对混凝土暴露面进行紧密覆盖(可采用蓬布、塑料布等进行覆盖),防止表面水分蒸发。暴露面保护层混凝土初凝前,应卷起覆盖物,用抹子搓压表面至少二遍,使之平整后再次覆盖,此时应注意覆盖物不要直接接触混凝土表面,直至混凝土终凝为止。

三、结论

铁路桥梁是非常重要的交通运输项目,施工建设过程中需要耗费大量的人力、物力和财力,并且建成后再进行维护检修的难度比较大,所以为了保证铁路桥梁的使用寿命,一定要注意混凝土施工时的管理、控制。

参考文献:

[1]曾志长.客运专线铁路预制整孔箱梁施工温度监控与防裂研究[D].中南大学,2008-04-01.

[2]田彬.浅析铁路桥梁承台墩身冬季混凝土施工技术的应用[J].建设科技,2016-05-25.

[3]陈鹏.青藏铁路严寒大温差条件下桥梁耐久性混凝土施工技术[J].铁道标准设计,2008-10-20.

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