黃保林
摘要:目前興建的客運專線鐵路中橋梁工程占據很大比重,而橋梁中大量使用了預制簡支箱梁,由于現在對橋梁主體要求壽命達到100年,所有的主體結構混凝土均采用具有高強度、高耐久特性的高性能混凝土。
關鍵詞:混凝土;攪拌;澆筑
1 混凝土的攪拌
混凝土攪拌是指將各種組成材料拌制成質地均勻、顏色一致、具備一定流動性的混凝土拌和物。由于混凝土配合比是按照細骨料恰好填滿粗骨料的間隙,而水泥漿又均勻地分布在粗細骨料表面原理設計地,如混凝土制備地不均勻就不能獲得密實地混凝土,影響混凝土地質量,所以攪拌是混凝土施工工藝過程中很重要地一道工序。
混凝土原材料應嚴格按照施工配合比要求進行準確稱量,稱量最大允許偏差應符合下列規(guī)定(按重量計):膠凝材料(水泥、摻和料等)±1%;外加劑±1%;粗、細骨料±2%;拌合用水±1%。
2 混凝土的運輸
混凝土運輸過程中必須確?;炷辆鶆蛐裕\到澆筑地點時不分層、不離析、不漏漿,并具有要求的坍落度和含氣量等工作性能。當運至現場的混凝土發(fā)生離析現象時,應在澆筑前對混凝土進行二次攪拌,但不得再次加水。
采用攪拌輸送車運輸至制梁臺座附近然后就近采用混凝土輸送泵結合布料機對預制梁進行布料澆筑。泵送時輸送管路的起始水平段長度不應小于15m,除出口處采用軟管外,輸送管路其他部分不得采用軟管或錐形管。輸送管路應固定牢固,且不得與模板或鋼筋直接接觸。泵送過程中,混凝土拌和物應始終連續(xù)輸送。
混凝土宜在攪拌后60min內泵送完畢,且在1/2初凝時間前入泵,并在初凝前澆筑完畢。因各種原因導致停泵時間超過15min,應每隔4~5min開泵一次,使泵機進行正轉和反轉兩個方向的運動,同時開動料斗攪拌器,防止斗中混凝土離析。如停泵時間超過45min,應將管中混凝土清除,并用壓力水或其他方法沖洗管內殘留的混凝土。
3 混凝土的澆筑
混凝土澆筑要保證混凝土的均勻性和密實性,要保證結構的整體性、尺寸準確和鋼筋、預埋件的位置正確,拆模后混凝土表面要平整、光潔。
預制梁混凝土澆筑采用整體一次性澆筑,為保證混凝土的澆筑質量,混凝土澆筑前應做好準備工作:制定澆筑工藝,明確結構分段分塊的間隔澆筑順序和鋼筋的混凝土保護層厚度的控制措施:混凝土澆筑采用縱向分段、水平分層連續(xù)澆筑,由一端向另一端循序漸進的施工方法;澆筑順序為腹板與底板交接處→底板→腹板→頂板,澆筑時兩側對稱同步進行。澆筑厚度不得大于40cm,分段長度6m~8m。根據箱梁截面特征確定必要的混凝土溫度監(jiān)控措施:分別在梁端和跨中的底板、腹板、頂板設置測溫點,對梁體混凝土的各部溫度進行監(jiān)控。
混凝土拌和物入模溫度宜在5~30℃,模板溫度宜在5~35℃;炎熱氣候條件下,應避免模板和新澆混凝土受陽光直射,盡可能安排在傍晚澆筑而避開炎熱的白天,也不宜在早上澆筑以免氣溫升到最高時加劇混凝土的內部溫升。
梁體灌筑時間不宜超過6h或不得超過混凝土的初凝時間。
施工機械(具)及施工人員的足量配備、合理分配安排:為了有效的控制混凝土施工過程,消滅施工盲點,對混凝土施工機具及人員進行合理安排,確定機具人員數額及分配位置。
按照施工經驗及澆筑梁的工作量對人員有以下安排:頂板:振搗人員12人、布料人員2人、指揮1人、抹面人員若干、其他輔助人員若干;底板:振搗人員6人,指揮1人、抹面人員若干、其他輔助人員若干。每人員配備相應的施工機具。
兩臺布料機分別從梁的一端向另一端沿腹板方向布料。當混凝土澆筑到高于底板混凝土時,改用從內模頂的預留孔布料,振搗采用插入式振搗棒振搗。梁端兩腹板混凝土澆筑時,采用同步對稱澆筑腹板混凝土,防止兩邊混凝土面高低懸殊,造成內模偏移。腹板澆筑完成后,開始澆筑頂板混凝土。頂板混凝土也從一端向另一端連續(xù)一次澆筑完成。
4 混凝土振搗
混凝土拌和物澆筑以后,需經振實成型后才能賦予混凝土制品或結構一定的外形和內部結構。強度、抗凍性、抗?jié)B性、耐久性等皆與密實成型的好壞有關。
采用插入式振搗器和附著式振搗器聯(lián)合振搗。振搗過程中,應避免重復振搗,防止過振。應加強檢查模板支撐的穩(wěn)定性和接縫的密合情況,防止在振搗混凝土過程中產生漏漿。采用插入式振搗器振搗混凝土時,插入式振搗器的移動間距不宜大于振搗器的作用半徑的1.5倍(40cm~60cm),且插入下層混凝土內的深度宜為50~100mm,與側模應保持50~100mm的距離。當振動完畢需變換振搗棒在混凝土拌和物的水平位置時,應邊振動邊豎向緩慢提出振動棒,不得將振搗棒放在拌和物內平拖。不得用振搗棒驅趕混凝土。每一振點的振搗延續(xù)時間宜為20~30s,以混凝土不再沉落,不出現氣泡,表面呈現浮漿為度,防止過振、漏振。混凝土振搗完成后,應及時修整、抹平梁體頂面,待定漿后再抹第二遍并壓光。抹面時嚴禁灑水,并應防止過度操作影響表層混凝土的質量。預制梁在澆筑混凝土過程中,應隨機取樣制作標準養(yǎng)護和施工用混凝土強度、彈性模量試件,并應從箱梁底板、腹板和頂板處分別取樣。施工試件應隨梁體或在同樣條件下振動成型、養(yǎng)護,28d標準試件按標準養(yǎng)護辦理。
5 混凝土養(yǎng)護
混凝土澆筑后,如氣候炎熱、空氣干燥,不及時進行養(yǎng)護,混凝土中水分會蒸發(fā)過快,形成脫水現象,會使已形成膠凝體的水泥顆粒不能充分水化,不能轉化為穩(wěn)定的結晶,缺乏足夠的黏結力,從而會在混凝土表面出現片狀或粉狀脫落。此外,在混凝土尚未具備足夠的強度時,其中水分過早的蒸發(fā)還會產生較大的收縮變形,出現干縮裂紋,影響混凝土的耐久性和整體性。所以混凝土澆筑后初期階段的養(yǎng)護非常重要,混凝土終凝后應立即進行養(yǎng)護。
混凝土養(yǎng)護期間,應重點加強混凝土的濕度和溫度控制,盡量減少表面混凝土的暴露時間,及時對混凝土暴露面進行緊密覆蓋,防止表面水分蒸發(fā)。暴露面保護層混凝土初凝前,用抹子搓壓表面至少二遍,使之平整后進行覆蓋,此時應注意覆蓋物不要直接接觸混凝土表面,直至混凝土終凝為止。混凝土帶模養(yǎng)護期間,應采取帶模包裹、澆水、噴淋灑水或通蒸汽等措施進行保濕、潮濕養(yǎng)護,保證模板接縫處不致失水干燥?;炷敛鹉:?,應對混凝土采用蓄水、澆水或覆蓋灑水等措施進行潮濕養(yǎng)護,也可在混凝土表面處于潮濕狀態(tài)時,迅速采用土工布等材料將暴露面混凝土覆蓋或包裹?;炷琉B(yǎng)護期間應注意采取保溫措施,防止混凝土表面溫度受環(huán)境因素影響(如曝曬、氣溫驟降等)而發(fā)生劇烈變化。養(yǎng)護期間混凝土的芯部與表層、表層與環(huán)境之間的溫差不宜超過15℃。混凝土養(yǎng)護期間,應對有代表性的結構進行溫度監(jiān)控,定時測定混凝土芯部溫度、表層溫度以及環(huán)境的氣溫、相對濕度、風速等參數,并根據混凝土的溫度和環(huán)境參數的變化情況及時調整養(yǎng)護制度,嚴格控制混凝土的內外溫差滿足要求。
6 混凝土的拆模
模板的拆除時間應根據拆模后對混凝土的影響來確定。拆模后混凝土不得有能量測到的撓度或扭動,更不能因拆除支撐或拆模作業(yè)使混凝土產生明顯的損壞。
混凝土構件的拆模時間一般應根據環(huán)境溫度以及構件特征確定?;炷敛鹉8鶕瑮l件養(yǎng)護試件的強度進行控制,混凝土拆模應符合下列情況:模板在混凝土強度達到60%以上后方可拆除。預留孔洞應在混凝土強度能保證構件和孔洞表面不發(fā)生塌陷和裂縫時,方可拆除。
7 混凝土缺陷防治
混凝土需要進行修補處理的缺陷可能包括:各種不同面積和不同深度的未搗實部位,拆模造成的損傷,螺栓孔、模板接縫上的錯臺、模板變形后產生的鼓脹等。
為了盡量避免混凝土完成后的修補,對混凝土缺陷實行預防為主、防治結合的措施。對混凝土的振搗工作人員進行合理的安排并加強現場的監(jiān)控可以有效的消除混凝土的未搗實部位的產生。加強對模板質量的控制,并對拆模的混凝土強度進行控制,在強度達到設計強度的60%時進行拆模,防止由于立模、拆模引起的質量缺陷。
8 混凝土實體結構的質量檢驗
混凝土實體結構的檢驗主要有表面裂縫或鋼筋保護層厚度。
用肉眼或放大鏡觀察實體結構表面是否存在非外力裂縫。當混凝土表面出現非外力裂縫時,普通混凝土結構表面的裂縫最大寬度不得大于0.20mm,預應力混凝土結構不得出現結構性裂縫。采用無損檢測方法進行混凝土保護層厚度的檢測(當對混凝土保護層厚度檢測結果有懷疑時,可采用局部破損的方法進行復核,復核結束后對破損部位進行及時修復),檢驗結果應滿足設計要求。