王 超,周亞雄,段宏博
(黑龍江省龍建路橋第五工程有限公司,黑龍江 哈爾濱 150090)
鶴大高速佳木斯過(guò)境段項(xiàng)目松花江特大橋主橋采用110+4×200+110 m五塔單索面五跨預(yù)應(yīng)力混凝土矮塔斜拉橋,主橋長(zhǎng)1 020 m,橋面寬28 m。采用塔梁固結(jié),墩梁分離的結(jié)構(gòu)體系。
主梁具有橋面寬度大,結(jié)構(gòu)尺寸大,兩端懸臂較長(zhǎng)的特點(diǎn),0~2#塊長(zhǎng)19 m,墩頂處梁高7 m,由于橡膠支座采用摩擦擺減隔震球形支座,澆筑時(shí)不能承重,所以必須采用臨時(shí)支座來(lái)分擔(dān)一些重量,待到懸澆段全部合攏時(shí)再拆除臨時(shí)支座,梁體便落在球形橡膠支座上。
作為主梁臨時(shí)承重結(jié)構(gòu),臨時(shí)支座必須具備足夠的強(qiáng)度,在滿足強(qiáng)度要求情況下,為了節(jié)約工期便于拆除,本項(xiàng)目選擇采用C55高強(qiáng)度硫磺砂漿臨時(shí)支座。
(1)硫磺砂漿硬化快、高早強(qiáng)、處理方便、經(jīng)濟(jì)安全
(2)施工簡(jiǎn)單易于掌握,拆除簡(jiǎn)便速度快,勞動(dòng)強(qiáng)度低。
(3)硫磺砂漿臨時(shí)支座可以迅速、平穩(wěn)、無(wú)喉音地實(shí)現(xiàn)體系轉(zhuǎn)換。
(4)用硫磺砂漿臨時(shí)支座可以保證梁體準(zhǔn)確安全同步下落,避免造成梁體應(yīng)集中對(duì)梁體結(jié)構(gòu)的破壞。
硫磺:塊狀硫或工業(yè)使用的粉狀硫磺,純度要求較高、水份少、雜質(zhì)少、其中含量應(yīng)不少于98%、水分要求小于 1%;
水泥:使用時(shí)必須提前進(jìn)行烘干處理,含水率控制在不大于0.5%;
中細(xì)砂:使用時(shí)需提前進(jìn)行烘干脫水,其含水率控制在小于0.5%,含泥量不大于1%
電阻絲:選用長(zhǎng)60 cm,2 000 W的電阻絲,要求抽檢合格率為100%。
表1 硫磺砂漿配合比
準(zhǔn)備熬制容器將按比例稱好的硫磺分批放入,然后進(jìn)行加熱升溫130~150 ℃熔化,熔化過(guò)程中進(jìn)行攪拌,時(shí)刻注意局部過(guò)熱嚴(yán)重,以達(dá)到充分脫水的目的。
硫磺脫水完畢后,將已攪拌均勻的烘干水泥、細(xì)骨料分批放入容器中進(jìn)行不間斷的攪拌和脫水達(dá)到均勻混合;熬制過(guò)程中注意要嚴(yán)格控制溫度,一般為控制在140~170 ℃,溫度最高不得超過(guò)180 ℃,熬制時(shí)間為3~4 h。
當(dāng)硫磺砂漿熬制均勻、砂漿內(nèi)汽泡完全消失、顏色一致時(shí)先進(jìn)行取樣檢查,確定熬制的硫磺砂漿的質(zhì)量,當(dāng)不符合要求時(shí),應(yīng)該繼續(xù)熬制,直到熬制合格。
硫磺砂漿質(zhì)量鑒定溫度在140 ℃時(shí),灌入“8”字型抗拉試模當(dāng)中,觀察硫磺砂漿冷卻冷卻過(guò)程中有無(wú)涌泡、不密實(shí)、凹陷、分層的現(xiàn)象,觀察頸部斷面內(nèi),當(dāng)可見(jiàn)的小孔多于5個(gè),說(shuō)明硫磺砂漿熬制時(shí)間不夠,需要延長(zhǎng)熬制的時(shí)間,直到小孔小于或等于5個(gè)為止。
加溫不可過(guò)猛,要用小火均勻加熱熔化。溫度要嚴(yán)格控制在180 ℃以內(nèi)。熔制溫度要控制在200 ℃以內(nèi)。熔制過(guò)程應(yīng)不間斷的攪拌,防止?jié){液燃燒,當(dāng)漿液發(fā)生燃燒時(shí),可用水泥和砂子進(jìn)行覆蓋沒(méi)火,隨時(shí)注意不得有水或雨雪等進(jìn)入容器內(nèi)。
硫磺砂漿熬制過(guò)程中,由于硫磺熬制過(guò)程中受熱不均勻以及溫度達(dá)不到要求等各種因素影響產(chǎn)生大量的有毒氣體SO2,要求在熬制硫磺砂漿的過(guò)程中,熬制地點(diǎn)要設(shè)在施工作業(yè)區(qū)域的下風(fēng)處,操作人員必須在上風(fēng)處進(jìn)行操作,并且要佩帶口罩、手套、眼鏡、和穿規(guī)定的工作服,防止有害氣體中毒。
為嚴(yán)防火災(zāi)發(fā)生,制漿容器附近禁止堆放危險(xiǎn)品和易燃品。嚴(yán)格禁止硫磺破碎加工地吸煙。
將熬制好的硫磺砂漿規(guī)范快速的灌注在模板內(nèi)(臨時(shí)支座最好使用散熱較快的鋼模板),第一步將硫磺砂漿灌注至2 cm的高度,等待硫磺砂漿表面初步結(jié)晶后,均勻布置電阻絲在表層,接著灌注至規(guī)定高度。電阻絲均勻分布布置,并且要留一定的間隙,一般2~4 cm最為合適,不宜過(guò)近或過(guò)遠(yuǎn),防止出現(xiàn)短路和產(chǎn)熱不均勻。
(1)保證硫磺砂漿塊上下面平整; (2)模具采用鋼模板;(3)澆注硫磺砂漿時(shí),將上下兩個(gè)面作為側(cè)模面;(4)支座墊石平整度較差時(shí),用薄鋼板墊平墊實(shí);(5)硫磺砂漿臨時(shí)支座同步熔化的措施;(6)每一根電熱絲嚴(yán)格逐根用萬(wàn)用表量測(cè),不合標(biāo)準(zhǔn)的堅(jiān)決不用;(7)硫磺砂漿原材料硫磺、水泥選用同一批一次性進(jìn)庫(kù)材料;(8)硫磺砂漿熬制熔化過(guò)程中,嚴(yán)格控制熔化溫度,專人用溫度計(jì)測(cè)試,專人上下不斷地翻動(dòng)攪拌砂漿;(9)硫磺砂漿臨時(shí)支座采用現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制;(10)預(yù)制完成后,對(duì)每一塊支座中的每一根電熱絲月萬(wàn)用表量測(cè),數(shù)據(jù)不符的堅(jiān)決不用;(11)安裝后的硫磺砂漿支座專人負(fù)責(zé)保護(hù)。落梁前對(duì)每根電熱絲進(jìn)行復(fù)測(cè),確保合格。接線時(shí)專職電工負(fù)貢落實(shí)到具體墩臺(tái)號(hào):(12)避開(kāi)風(fēng)、雨天氣落梁,(13)硫磺砂漿臨時(shí)支座承壓保證指施:先做樣品試壓,再確定配料和施工工藝。
鶴大高速佳木斯過(guò)境段對(duì)該施工方法的運(yùn)用簡(jiǎn)便,技術(shù)實(shí)用可操作性強(qiáng),難度不大,硫磺砂漿支座可以迅速、平穩(wěn)、無(wú)噪音地實(shí)現(xiàn)體系轉(zhuǎn)換。體系轉(zhuǎn)換時(shí),只要用足夠電壓,熔掉一個(gè)硫磺砂漿支座的時(shí)間需要15~20 min相比較而言,如果人工鑿除C55混凝土臨時(shí)支座,一排橋墩頂2個(gè)臨時(shí)支座,4~5個(gè)工人要鑿幾個(gè)小時(shí)甚至更長(zhǎng)時(shí)間。
硫磺砂漿具有強(qiáng)度生成快速,抗凍性能、承受重復(fù)荷載能力和抗疲勞性能的特點(diǎn)從而被廣泛用于橋梁工程、土木工程的各個(gè)領(lǐng)域。在鐵路工程領(lǐng)域,較好的應(yīng)用硫磺砂漿當(dāng)做連續(xù)梁的臨時(shí)支座和硫磺砂漿在結(jié)構(gòu)物修補(bǔ)缺陷操作死角的工藝中得到了充分的驗(yàn)證,為今后各方面施工提供了經(jīng)驗(yàn)。