第一篇：總結(jié)高寒地區(qū)重力式橋墩深水承臺(tái)在江河上采用的凍結(jié)法施工

總結(jié)高寒地區(qū)重力式橋墩深水承臺(tái)在江河上采用的凍結(jié)法施工

前述：在高寒地區(qū)凍季施工橋梁承臺(tái)基礎(chǔ)。該工藝施工于氣溫達(dá)-25℃以上的地區(qū)，在我國(guó)東北大興安嶺、黑龍江等地區(qū)，鄰國(guó)俄羅斯、蒙古等國(guó)的部分地區(qū)。采用凍結(jié)法施工橋梁下部承臺(tái)基礎(chǔ)，主要是利用高寒氣候自然條件資源，充分利用冬季施工深水承臺(tái)。施工期限每年的11月20日以后至次年的2月10日為安全期，計(jì)為82天。如在施工中發(fā)現(xiàn)河下水豐富，往下凍結(jié)速度較慢，可采用凍導(dǎo)法、凍斷法、凍圍法施工。凍導(dǎo)法就是在該承臺(tái)基坑開(kāi)挖的上游10m處開(kāi)挖冰槽，把冰下河底水導(dǎo)向一側(cè)流向下游；凍斷法就是在施工區(qū)冰面上游20m處開(kāi)挖1m寬冰槽凍斷河下水，然后在上游選一點(diǎn)用炸藥把冰面炸開(kāi)，讓水從冰面流向下游，流水處做好圍堰，把水引導(dǎo)向下游50m處再炸一個(gè)冰洞，水從上游冰口而出，經(jīng)由70-80m的冰面流入下游河面的冰下，下游不得不開(kāi)冰洞，否則水流在冰面1公里左右冰面增厚，導(dǎo)致上游作業(yè)區(qū)淹在水中無(wú)法施工；凍圍法就是在承臺(tái)基坑處四周開(kāi)1m寬的冰槽，阻止水流入基坑，四周開(kāi)槽接頭相互錯(cuò)開(kāi)2m，當(dāng)工期到了2月10日左右該處還未施工完畢需延期時(shí)，可把冰上的凍圍堰槽內(nèi)填滿(mǎn)大粒鹽，上面蓋20cm厚鋸末，可延期7-10天。

一、重力式橋梁承臺(tái)采用凍結(jié)法在大江大河封冰后進(jìn)行，開(kāi)始測(cè)量放線(xiàn)定位要考慮施工情況：冰面上四周每個(gè)邊向外多放出1.5m寬，根據(jù)嚴(yán)寒程度安排每天刨冰深度，開(kāi)始刨冰可用大鎬刨，當(dāng)刨到離河底水面40cm厚時(shí)，需用刨冰專(zhuān)用工具進(jìn)行。刨冰錘重量不大于0.1kg，柄長(zhǎng)70cm左右。刨冰每天進(jìn)行，保持離冰下水位20cm左右，大于20cm厚的冰層就需刨除。刨冰工作安排在每天上午8-10點(diǎn)鐘，刨出的冰用機(jī)械清走，每天凍一層刨一層循環(huán)作業(yè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)用小錘把冰刨漏水時(shí)，可用棉絮堵上，直到刨到河底土層。如河面冰不采用凍結(jié)法，自然冰凍厚度在0.8-0.9m厚，氣溫在﹣25℃－﹣43℃之間，冰凍厚度與地下水溫、水深及水流速度有關(guān)，一般冰下水溫在為﹢3℃－﹢5℃，而在流速較快的急流外露水，最底層水溫一般為﹣3℃左右。在森林山區(qū)土的永凍層為2.23m，超過(guò)2.3m的地下的地就是永凍層，在高塞地區(qū)平原地帶永凍層為3m以下，如蒙古滿(mǎn)洲地區(qū)為例。只有掌握了地質(zhì)、氣候、季節(jié)、溫度等，才能掌握土區(qū)施工規(guī)律，對(duì)于施工成本、進(jìn)度、質(zhì)量、安全方能有勝算性。

了解上述氣候地質(zhì)情況便于在該地區(qū)施工，對(duì)于相應(yīng)的施工防寒措施好采取有效的控制，才能確保高寒地帶冬季施工的安全性，了解了地區(qū)氣候條件，才能開(kāi)展工作。對(duì)于基坑刨冰不能操之過(guò)急，不能把冰刨漏水，否則前功盡棄，還要重新施工。在用專(zhuān)用破冰錘刨冰時(shí)，鑿漏一個(gè)小洞可用棉絮堵上，等待基坑冰凍30cm厚再往上刨冰，當(dāng)施工時(shí)間較緊，應(yīng)采用大型吹風(fēng)機(jī)在該基坑上向下吹風(fēng)，3臺(tái)吹風(fēng)機(jī)在三個(gè)角的基坑上面35°角往下吹形成渦流風(fēng)，利用嚴(yán)寒氣溫強(qiáng)制加速往下凍結(jié)，最深可凍結(jié)4m深，要想往下凍，河面在施工基坑處的冰面15m范圍內(nèi)降2m深的冰。一般情況下，凍到河底處，需采用河底圍堰施工，可采用木制板樁、大框，也可采用鋼板樁、型鋼大框，其圍堰內(nèi)的安全系數(shù)不小于1.5?；觾?nèi)的土方，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況，可采用小型機(jī)具，也可采用人工作業(yè)，但到基坑底標(biāo)高30cm時(shí)必須采用人工挖取，超挖過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，不得用土方回填，應(yīng)用砼回填或者砂礫石、碎狀態(tài)石回填?；娱_(kāi)挖完成后，圍堰四周板樁做好，截水溝在抽水泵水龍頭處設(shè)0.7-1.3m深的抽降水外排積水井，保證基坑內(nèi)處于無(wú)水狀態(tài)。鋼筋模板施工，在采用凍結(jié)法施工時(shí)，在江河基坑的下游100m處，把冰面鑿出一個(gè)或者多個(gè)放水口，因上游基坑凍結(jié)施工，水無(wú)法正常排出，造成基坑內(nèi)的水壓較大，在下游放水以減少基坑內(nèi)水壓。

二、承臺(tái)基礎(chǔ)挖完，在零下40℃以上的情況下混凝土施工。首先，對(duì)粗骨料進(jìn)行48h前加溫，加溫的粗骨料數(shù)量必須滿(mǎn)足一次砼澆筑的數(shù)量要求，加溫可采用搭設(shè)火坑，火坑面鋪設(shè)鋼板，火坑鋼板上鋪設(shè)10cm厚的中粗砂做為墊層，火坑四周可用木板等圍起來(lái)，再把火坑上裝滿(mǎn)粗骨料，用帳篷布四周蓋好圍上，在要澆筑混凝土48h前生火，生火后應(yīng)5h測(cè)一次粗骨料的溫度，當(dāng)生火火5h后，打開(kāi)蓋在火坑上的骨料帳篷布，往骨上面均勻?yàn)⒁徊糠炙?，再蓋上骨料上面的帳篷布，通過(guò)水分滲透變?yōu)檎羝褍?chǔ)料坑上的骨料均勻加熱，而多余的水分滲出坑下面的隔層砂內(nèi)，形成水蒸氣，同時(shí)也預(yù)防了骨料局部加溫過(guò)高對(duì)質(zhì)量的影響。骨料宜加溫到45℃，在使用時(shí)，蓋在料上的敞篷布不能大面積都解開(kāi)，哪個(gè)部位裝料就解開(kāi)一部分，因天氣溫度在零下40℃左右，熱量損失較快，拌和混凝土及外加劑用水溫度控制在45-90℃之間。開(kāi)盤(pán)時(shí)水溫要高一些，拌和機(jī)首盤(pán)應(yīng)用加熱水預(yù)熱拌合設(shè)備，拌合機(jī)下應(yīng)該設(shè)一盆炭火，保持機(jī)身溫度。拌合用的水泥、砂不加溫，運(yùn)輸罐車(chē)需用熱水預(yù)熱，對(duì)承臺(tái)基坑內(nèi)與混凝土接觸的面都應(yīng)用熱水預(yù)熱，現(xiàn)場(chǎng)澆注準(zhǔn)備工作到位，澆注過(guò)程與一般混凝土澆筑施工相同，不過(guò)振搗時(shí)間要適當(dāng)延長(zhǎng)，因振搗骨料碰擊也產(chǎn)生熱量，不過(guò)也不可過(guò)長(zhǎng)，否則骨料下沉影響混凝土質(zhì)量，根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)而確定。承臺(tái)混凝土澆筑完成，基坑內(nèi)停止抽水外排，讓基坑內(nèi)回水，用自制電阻加熱器對(duì)基坑內(nèi)的水進(jìn)行加熱，一個(gè)加熱器組需9000w，根據(jù)基坑內(nèi)水的體積而確定采用多少組加熱器，需采用熱功率計(jì)算，確保澆筑混凝土后基坑下面的水溫不低于80℃為宜。澆筑72小時(shí)候方可抽水拆承臺(tái)模板。

三、高寒地區(qū)冬季橋墩身及帽梁混凝土施工。墩身及帽梁鋼筋、模板施工完成，把墩身和支架全部用帳篷搭蓋完，根據(jù)墩身的高度安裝火爐數(shù)量，一般15m高以下的橋墩帽不少于8和火爐，橋墩四周都有爐子，火爐與模板間距為0.8—1.0m處，爐子排的煙通過(guò)爐筒子排到棚外。燒爐工應(yīng)是專(zhuān)職人員，每2小時(shí)測(cè)一次橋墩模板最低處的溫度及棚外溫度，填寫(xiě)溫度檢測(cè)記錄，棚內(nèi)設(shè)電燈，檢查墩頂混凝土凝固強(qiáng)度，當(dāng)發(fā)現(xiàn)墩頂混凝土凝固干縮時(shí)，在墩頂上蓋土工布灑溫水養(yǎng)護(hù)，溫水來(lái)源于每個(gè)爐子上都有盛滿(mǎn)水的水壺，養(yǎng)護(hù)5天后方可拆模。

四、高寒地區(qū)橋頭選用制梁場(chǎng)。制梁場(chǎng)地要求：①場(chǎng)地應(yīng)順橋方向，場(chǎng)地土質(zhì)不得在凍脹土地區(qū)，制梁區(qū)應(yīng)高于原地貌0.8m，應(yīng)考慮存梁、裝運(yùn)、移梁等因素。②制梁場(chǎng)要是設(shè)在原地貌較低處，應(yīng)人造制梁場(chǎng)地，制梁臺(tái)座下應(yīng)設(shè)混凝土基礎(chǔ)，確保成梁后張拉前制梁臺(tái)座不因?yàn)⑺B(yǎng)護(hù)而下沉或因溫度過(guò)低地質(zhì)受凍而向上脹，把澆筑后的梁向上脹壞而產(chǎn)生多道裂紋。冬季施工采用蒸汽養(yǎng)護(hù)，按制梁場(chǎng)設(shè)計(jì)布置圖，安裝由鍋爐房出來(lái)的供氣管道，分部在每一個(gè)制梁臺(tái)座的兩側(cè)腹板下面，按規(guī)范要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，分靜停、升溫、恒溫、降溫四個(gè)階段，強(qiáng)度、彈模滿(mǎn)足要求后進(jìn)行張拉壓漿，待壓漿管道漿體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后方可移到篷外。混凝土澆筑與鋼筋施工完成后扣篷供氣。

五、高寒地區(qū)-30—-40℃架梁鋪軌。①大型T梁一般為30—40m，在運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)固定牢固，在高寒地區(qū)冬季鋪軌架梁根本就無(wú)土可取，采用地面上的雪進(jìn)行修筑運(yùn)梁道，首先把雪堆成路基形狀，每層雪鋪筑厚度30—40cm，雪路寬度4.5m左右，路中間最下層用圓木放在里面（順橋向放），圓木的直徑不小于20cm，縱向圓木搭接頭應(yīng)錯(cuò)來(lái)3m，運(yùn)梁道第一層雪鋪筑完成后，在河水面鑿出一個(gè)冰眼，用水泵往運(yùn)梁道上鋪的雪上灌水，每天鋪一層雪、灌一次水，達(dá)到運(yùn)梁道標(biāo)高時(shí)，鋪上一層枕木、調(diào)平、固定位置，進(jìn)行灌水凍結(jié)后再鋪設(shè)軌道，在鋪設(shè)軌道、運(yùn)梁及架梁軌道路都可以這樣做。40m T梁有120t左右，運(yùn)梁前河內(nèi)冰面上下游60m內(nèi)不得鑿出冰眼，必須先試行，有應(yīng)急措施和方案，經(jīng)試運(yùn)行檢查合格后方可正式運(yùn)行。筆者是該工藝施工的組織者也是現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)計(jì)者，成功的運(yùn)架了3座大橋，這種運(yùn)架梁方法是臺(tái)車(chē)軌道運(yùn)梁法。運(yùn)梁車(chē)牽引可用卷?yè)P(yáng)機(jī)，也可用臺(tái)車(chē)上的牽引機(jī)。②第二種運(yùn)梁方法：從制梁場(chǎng)的運(yùn)梁道處澆水凍冰，把地面澆筑5cm厚的水，一夜凍結(jié)，自制30cm高的運(yùn)梁鋼托盤(pán)，把制好的梁裝在托盤(pán)上，前面用大馬力推土機(jī)拉，后面用推土機(jī)大鏟往運(yùn)梁托盤(pán)下面一碰，梁就起動(dòng)了，前面的一臺(tái)推土機(jī)拉運(yùn)到架橋機(jī)喂梁處。

六、T梁架設(shè)。按規(guī)范及操作規(guī)程施工，根據(jù)支座放樣進(jìn)行就位，邊梁就位后外側(cè)必須支撐好，當(dāng)?shù)诙壕臀缓?，馬上進(jìn)行橫向焊接，焊接牢固，不少于4個(gè)連接面，每架一片T梁都須及時(shí)焊接橫向連接。架橋機(jī)過(guò)孔時(shí)，橫向移動(dòng)軌道下木方必須墊平、牢固。對(duì)于架橋機(jī)的頂板高度嚴(yán)重超限時(shí)，應(yīng)在橋面鋪裝前進(jìn)行堆載預(yù)壓后，進(jìn)行頂隔板橫向焊接，保證橋面系施工厚度。

富吉宣

2011-5-9