为高原预制梁“强筋健骨”
川西高原,一条银灰色的长龙飞跃草场奔向雪山,一航局承建的久马高速公路标段主体结构已顺利完工。“能在这片雪域高原上架设通途,得益于今年7月被认定为国际领先水平的高海拔地区混凝土梁预制与养护等技术。”项目经理任智辉说道。
久马高速是四川省首条高原高速公路,首次实现了四川省和青海省的高速公路连接。一航局承建标段位于四川省阿坝州红原县,线路长近10公里,包括5座大桥、1194榀预制T型梁。在平原地区十分常规的预制,在这里却异常艰难。
红原县平均海拔3600米,高原山地气候显著,前一分钟晴空万里,后一分钟便可能黑云压城,“胡天八月即飞雪”是这里气候的真实写照。气温多变,既影响混凝土中水泥水化速度,又影响预制梁强度。当温度降到零摄氏度以下,混凝土中的水结冰膨胀,会直接损害其结构,因此研究一套契合高原环境的预制方法势在必行。
为避免高原天气影响,技术团队将预制工作转移到“室内”,采用装配式大棚来削减温差变化,还在大棚顶部布设透明采光板。如此一来,即便在室外低温条件下也能正常开展预制,每年有效延长作业时间约136天。
有了大棚的加持,制梁“战役”火速打响。预制T型梁时,需在梁体内埋好钢板增加制梁强度,且钢板要有微弱的倾斜度,即纵坡值,防止桥梁路面积水。为调整坡度,用可塑性强的砂粒堆砌挤压预埋钢板,待混凝土凝固后便可形成坡度。但如果施工时受到震动,砂粒便会沉降,预埋的钢板姿态也容易发生变化,为制梁质量埋下隐患。有没有更好的方法能消除这种隐患,保障工程质量呢?梁场技术员丁代军陷入沉思。工期压力与日俱增,丁代军的高原反应似乎也因压力而加剧,让他倍感头疼且影响工作。一次给孩子网购小桌板的经历,让丁代军受到启发,依靠儿童学习桌面下部顶杆和桌面背后的卡扣组合,小桌板可分档调节桌面坡度。丁代军灵光一现,计划采用类似的方法调节纵坡,研讨试验工作也迅速展开。
可是纵坡值千变万化,只有几个固定档位显然不够。据此,大家选用了两块3厘米厚的钢板,钢板之间由螺栓连接,通过旋转螺栓灵活调节钢板姿态,“调坡器1代”应运而生,顺利通过了实践检验。但要想进一步提高效率,最直接的办法便是减少调节螺栓的时间。技术团队通过优化结构减少调节次数,在原有结构基础上为调坡器增加了可旋转活动轴,每次调节时,转动一侧螺栓,另一边便联动变化,纵坡控制精度明显提高,又一大问题迎刃而解。
高原昼夜温差最高可达25摄氏度,热胀冷缩加上梁体干燥,极易导致刚预制完成的梁体产生裂缝,影响质量。为此,技术团队采用蒸汽替代喷淋养护,通过高温水蒸气为T梁保温保湿。为了进一步强化效果,还研制了复合型蒸养篷布,阻止水分蒸发。蒸汽养护搭配复合篷布覆盖,在防止裂缝出现的同时快速提高了梁体强度,该项经验也在全线推广使用。
一系列举措实施后,高原环境给预制工作带来的问题也随之解决。这条飞跨草场的高速公路,成为项目团队锐意创新精神的最好见证。
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