第一篇：總結高寒地區重力式橋墩深水承臺在江河上采用的凍結法施工

總結高寒地區重力式橋墩深水承臺在江河上采用的凍結法施工

前述：在高寒地區凍季施工橋梁承臺基礎。該工藝施工于氣溫達-25℃以上的地區，在我國東北大興安嶺、黑龍江等地區，鄰國俄羅斯、蒙古等國的部分地區。采用凍結法施工橋梁下部承臺基礎，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。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，計為82天。如在施工中發現河下水豐富，往下凍結速度較慢，可采用凍導法、凍斷法、凍圍法施工。凍導法就是在該承臺基坑開挖的上游10m處開挖冰槽，把冰下河底水導向一側流向下游；凍斷法就是在施工區冰面上游20m處開挖1m寬冰槽凍斷河下水，然后在上游選一點用炸藥把冰面炸開，讓水從冰面流向下游，流水處做好圍堰，把水引導向下游50m處再炸一個冰洞，水從上游冰口而出，經由70-80m的冰面流入下游河面的冰下，下游不得不開冰洞，否則水流在冰面1公里左右冰面增厚，導致上游作業區淹在水中無法施工；凍圍法就是在承臺基坑處四周開1m寬的冰槽，阻止水流入基坑，四周開槽接頭相互錯開2m，當工期到了2月10日左右該處還未施工完畢需延期時，可把冰上的凍圍堰槽內填滿大粒鹽，上面蓋20cm厚鋸末，可延期7-10天。

一、重力式橋梁承臺采用凍結法在大江大河封冰后進行，開始測量放線定位要考慮施工情況：冰面上四周每個邊向外多放出1.5m寬，根據嚴寒程度安排每天刨冰深度，開始刨冰可用大鎬刨，當刨到離河底水面40cm厚時，需用刨冰專用工具進行。刨冰錘重量不大于0.1kg，柄長70cm左右。刨冰每天進行，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點鐘，刨出的冰用機械清走，每天凍一層刨一層循環作業，當發現用小錘把冰刨漏水時，可用棉絮堵上，直到刨到河底土層。如河面冰不采用凍結法，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，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。在森林山區土的永凍層為2.23m，超過2.3m的地下的地就是永凍層，在高塞地區平原地帶永凍層為3m以下，如蒙古滿洲地區為例。只有掌握了地質、氣候、季節、溫度等，才能掌握土區施工規律，對于施工成本、進度、質量、安全方能有勝算性。

了解上述氣候地質情況便于在該地區施工，對于相應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，了解了地區氣候條件，才能開展工作。對于基坑刨冰不能操之過急，不能把冰刨漏水，否則前功盡棄，還要重新施工。在用專用破冰錘刨冰時，鑿漏一個小洞可用棉絮堵上，等待基坑冰凍30cm厚再往上刨冰，當施工時間較緊，應采用大型吹風機在該基坑上向下吹風，3臺吹風機在三個角的基坑上面35°角往下吹形成渦流風，利用嚴寒氣溫強制加速往下凍結，最深可凍結4m深，要想往下凍，河面在施工基坑處的冰面15m范圍內降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，其圍堰內的安全系數不小于1.5?；觾鹊耐练?，根據施工現場情況，可采用小型機具，也可采用人工作業，但到基坑底標高30cm時必須采用人工挖取，超挖過設計標高時，不得用土方回填，應用砼回填或者砂礫石、碎狀態石回填?；娱_挖完成后，圍堰四周板樁做好，截水溝在抽水泵水龍頭處設0.7-1.3m深的抽降水外排積水井，保證基坑內處于無水狀態。鋼筋模板施工，在采用凍結法施工時，在江河基坑的下游100m處，把冰面鑿出一個或者多個放水口，因上游基坑凍結施工，水無法正常排出，造成基坑內的水壓較大，在下游放水以減少基坑內水壓。

二、承臺基礎挖完，在零下40℃以上的情況下混凝土施工。首先，對粗骨料進行48h前加溫，加溫的粗骨料數量必須滿足一次砼澆筑的數量要求，加溫可采用搭設火坑，火坑面鋪設鋼板，火坑鋼板上鋪設10cm厚的中粗砂做為墊層，火坑四周可用木板等圍起來，再把火坑上裝滿粗骨料，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5h測一次粗骨料的溫度，當生火火5h后，打開蓋在火坑上的骨料帳篷布，往骨上面均勻灑一部分水，再蓋上骨料上面的帳篷布，通過水分滲透變為蒸汽，把儲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，形成水蒸氣，同時也預防了骨料局部加溫過高對質量的影響。骨料宜加溫到45℃，在使用時，蓋在料上的敞篷布不能大面積都解開，哪個部位裝料就解開一部分，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。開盤時水溫要高一些，拌和機首盤應用加熱水預熱拌合設備，拌合機下應該設一盆炭火，保持機身溫度。拌合用的水泥、砂不加溫，運輸罐車需用熱水預熱，對承臺基坑內與混凝土接觸的面都應用熱水預熱，現場澆注準備工作到位，澆注過程與一般混凝土澆筑施工相同，不過振搗時間要適當延長，因振搗骨料碰擊也產生熱量，不過也不可過長，否則骨料下沉影響混凝土質量，根據施工經驗而確定。承臺混凝土澆筑完成，基坑內停止抽水外排，讓基坑內回水，用自制電阻加熱器對基坑內的水進行加熱，一個加熱器組需9000w，根據基坑內水的體積而確定采用多少組加熱器，需采用熱功率計算，確保澆筑混凝土后基坑下面的水溫不低于80℃為宜。澆筑72小時候方可抽水拆承臺模板。

三、高寒地區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，根據墩身的高度安裝火爐數量，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，爐子排的煙通過爐筒子排到棚外。燒爐工應是專職人員，每2小時測一次橋墩模板最低處的溫度及棚外溫度，填寫溫度檢測記錄，棚內設電燈，檢查墩頂混凝土凝固強度，當發現墩頂混凝土凝固干縮時，在墩頂上蓋土工布灑溫水養護，溫水來源于每個爐子上都有盛滿水的水壺，養護5天后方可拆模。

四、高寒地區橋頭選用制梁場。制梁場地要求：①場地應順橋方向，場地土質不得在凍脹土地區，制梁區應高于原地貌0.8m，應考慮存梁、裝運、移梁等因素。②制梁場要是設在原地貌較低處，應人造制梁場地，制梁臺座下應設混凝土基礎，確保成梁后張拉前制梁臺座不因灑水養護而下沉或因溫度過低地質受凍而向上脹，把澆筑后的梁向上脹壞而產生多道裂紋。冬季施工采用蒸汽養護，按制梁場設計布置圖，安裝由鍋爐房出來的供氣管道，分部在每一個制梁臺座的兩側腹板下面，按規范要求進行養護，分靜停、升溫、恒溫、降溫四個階段，強度、彈模滿足要求后進行張拉壓漿，待壓漿管道漿體強度達到設計要求后方可移到篷外?；炷翝仓c鋼筋施工完成后扣篷供氣。

五、高寒地區-30—-40℃架梁鋪軌。①大型T梁一般為30—40m，在運輸過程中應固定牢固，在高寒地區冬季鋪軌架梁根本就無土可取，采用地面上的雪進行修筑運梁道，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，縱向圓木搭接頭應錯來3m，運梁道第一層雪鋪筑完成后，在河水面鑿出一個冰眼，用水泵往運梁道上鋪的雪上灌水，每天鋪一層雪、灌一次水，達到運梁道標高時，鋪上一層枕木、調平、固定位置，進行灌水凍結后再鋪設軌道，在鋪設軌道、運梁及架梁軌道路都可以這樣做。40m T梁有120t左右，運梁前河內冰面上下游60m內不得鑿出冰眼，必須先試行，有應急措施和方案，經試運行檢查合格后方可正式運行。筆者是該工藝施工的組織者也是現場的設計者，成功的運架了3座大橋，這種運架梁方法是臺車軌道運梁法。運梁車牽引可用卷揚機，也可用臺車上的牽引機。②第二種運梁方法：從制梁場的運梁道處澆水凍冰，把地面澆筑5cm厚的水，一夜凍結，自制30cm高的運梁鋼托盤，把制好的梁裝在托盤上，前面用大馬力推土機拉，后面用推土機大鏟往運梁托盤下面一碰，梁就起動了，前面的一臺推土機拉運到架橋機喂梁處。

六、T梁架設。按規范及操作規程施工，根據支座放樣進行就位，邊梁就位后外側必須支撐好，當第二片梁就位后，馬上進行橫向焊接，焊接牢固，不少于4個連接面，每架一片T梁都須及時焊接橫向連接。架橋機過孔時，橫向移動軌道下木方必須墊平、牢固。對于架橋機的頂板高度嚴重超限時，應在橋面鋪裝前進行堆載預壓后，進行頂隔板橫向焊接，保證橋面系施工厚度。

富吉宣

2011-5-9