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(四川華浩建筑工程有限公司,四川 西昌,615000)
上海東海大橋防浪墻工程于2005年正式施工,該工程位于顆珠山島和烏龜島之間,防浪墻兩側(cè)是廣闊的東海,中間是上海蘆潮港通往浙江洋山深水港碼頭的高速公路。該工程全長超2km,斷面為不規(guī)則的幾何形狀(如圖1所示)。
注:圖中尺寸單位為cm。
根據(jù)工程技術(shù)要求,防浪墻的表面應(yīng)光滑,不允許有任何的氣泡、露砂、裂縫等缺陷。在工程初期,兩支工程隊(duì)伍分別采取了不同方法進(jìn)行初步實(shí)踐。從操作簡便和模板強(qiáng)度因素考慮,我們采取小模板(規(guī)格為1m×1m和1m×0.30m)進(jìn)行立模,施工過程分一次性立模完畢、兩次澆筑和兩次立模、兩次澆筑的方法。施工過程中發(fā)現(xiàn),模板不易固定,需要在倉內(nèi)焊接拉筋,且模板之間出現(xiàn)不同程度的漏漿。澆筑出來的防浪墻在模板之間出現(xiàn)凸臺(tái)、錯(cuò)臺(tái)等現(xiàn)象;焊有拉筋的部位修補(bǔ)難,且影響工程質(zhì)量;在防浪墻的表面出現(xiàn)了不同程度的脫皮、氣泡、露砂、裂縫等缺陷。上述這些問題都直接影響到防浪墻的質(zhì)量,不能滿足工程技術(shù)要求。
通過對(duì)兩支工程隊(duì)伍的施工進(jìn)行總結(jié),就可能影響防浪墻外觀質(zhì)量的因素——材料、模板、脫模劑、施工過程以及養(yǎng)護(hù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析,并就以上問題采取了相應(yīng)的對(duì)策。
2.1.1 水泥
由于防浪墻處于東海,根據(jù)DL/T5057-1996《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定,防浪墻處于四類環(huán)境,是潮濕并有嚴(yán)重侵蝕性介質(zhì)的環(huán)境。因此,在選用水泥時(shí),必須考慮具備抗侵蝕性的水泥。粉煤灰水泥具有干縮性較小、抗裂性較好的優(yōu)點(diǎn),再加上它的水化熱較硅酸鹽水泥及普通水泥低,抗侵蝕性較強(qiáng);鑒于上述優(yōu)點(diǎn),本工程選用粉煤灰水泥。
2.1.2 骨料
對(duì)混凝土骨料選用問題作了如下探討:
(1)粗骨料最大粒徑。從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)(該工程位于島上,所有材料都需要用船支運(yùn)至島上),粗骨料最大粒徑大,混凝土混合料坍落度相同時(shí),單位用水量可降低,從而可節(jié)省水泥用量,但隨粗骨料最大粒徑增大,強(qiáng)度呈下降趨勢。實(shí)驗(yàn)證明:碎石最大粒徑從20mm升到40mm時(shí),立方體強(qiáng)度下降14%~17%,而較接近混凝土在結(jié)構(gòu)中的實(shí)際受力狀態(tài)的棱柱體強(qiáng)度提高約46%~51%。粗骨料最大粒徑增大造成混凝土強(qiáng)度下降的原因在于粗骨料增大,使界面過渡層結(jié)構(gòu)弱化,混凝土中原始微裂縫特別是界面縫相對(duì)也較寬較長。這種弱化同時(shí)也會(huì)降低混凝土耐久性,故在配制高性能混凝土?xí)r,最大粒徑不宜超過20mm,中等強(qiáng)度最大粒徑不宜超過40mm。
(2)改善級(jí)配。骨料級(jí)配合理,能滿足混凝土最大密實(shí)度的要求;在混凝土中可以加入一定數(shù)量粒徑小于0.15mm的細(xì)粉料,不僅可以使混凝土更加密實(shí),而且可以堵塞混凝土表面的毛細(xì)孔,但摻量不宜過多,一般其重量宜占骨料總重量的6%~8%。為此,我們確定:砂選用級(jí)配在二區(qū)內(nèi),碎石選用5mm~31.5mm連續(xù)級(jí)配的石子。
在工程初期采用的小模板,其優(yōu)點(diǎn)在于立模時(shí)人為操作容易,但固定難,且接縫多,接縫處易漏漿,效率不高。鑒于以上因素,本工程采取了定制大模板的措施。
一個(gè)10m長的倉,在長度方向上只用4塊大模板,這樣可以避免接縫過多的缺點(diǎn);同時(shí),在模板與模板的接縫處采用海綿進(jìn)行填縫處理,解決了漏漿這一難題。在大模板制作過程中,我們聽取了機(jī)械工程師的建議,使模板的表面粗糙度達(dá)到3.2,為實(shí)現(xiàn)光面效果打下良好的基礎(chǔ)。在立模時(shí)使用吊車配合人工的方式,使用大模板后,便可一次性立模一次性澆筑成一個(gè)10m的倉,而不用擔(dān)心模板的強(qiáng)度因素而要分兩次澆筑。通過實(shí)踐證明:采用大模板后其效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于小模板方式,且保證了質(zhì)量,同時(shí)又大大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。
目前市場上脫模劑的種類繁多,脫模劑的選擇對(duì)混凝土構(gòu)件的鏡面效果至關(guān)重要。劣質(zhì)脫模劑在混凝土構(gòu)件形成中,易出現(xiàn)剝皮、脫落、露砂、銹斑等不良現(xiàn)象,直接影響混凝土構(gòu)件的外觀質(zhì)量。要達(dá)鏡面效果,脫模劑必須符合以下要求:
(1)具備最基本的脫模功能;
(2)在混凝土構(gòu)件成型后,表面必須高度光潔,其平面度須達(dá)到0.50mm以內(nèi);
(3)混凝土構(gòu)件成型后,在混凝土構(gòu)件表面形成高強(qiáng)度保護(hù)層,其硬度超過混凝土內(nèi)在強(qiáng)度。
通過對(duì)比,本工程選擇了一種以凡士林為主要材料的液體臘型脫模劑,為實(shí)現(xiàn)防浪墻的鏡面效果起到了非常重要的作用。
防浪墻澆筑主要包括配料、拌和、運(yùn)輸、入倉、平倉、振搗、擦模等過程,每個(gè)過程都會(huì)直接或間接影響到混凝土構(gòu)件的外觀質(zhì)量,因此,必須嚴(yán)把每一個(gè)過程的質(zhì)量。
2.4.1 配料、拌和
由于料倉處于露天,故砂料的含水率時(shí)刻在變化,如雨天與晴天砂料的含水率是不同的,料場上層砂料與下層砂料含水率不一樣,沖洗石子與未沖洗石子含水率也是不一樣的,配料時(shí)要根據(jù)現(xiàn)場情況及時(shí)調(diào)整混凝土加水量,嚴(yán)格按配料單控制W/C。
2.4.2 運(yùn)輸、入倉
由于工程戰(zhàn)線比較長,在施工過程中,應(yīng)注意倉位距離攪拌站的遠(yuǎn)近,采取合理的運(yùn)輸方式,防止運(yùn)距過長導(dǎo)致混凝土離析。
2.4.3 平倉
平倉應(yīng)均勻、層厚適中,在施工過程中,混凝土入倉厚度按照40cm進(jìn)行控制。
2.4.4 振搗、擦模
振搗是施工過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),欠振會(huì)造成混凝土表面不實(shí),過振則會(huì)導(dǎo)致混凝土漿上泛,表面無漿而形成麻面。因此,在振搗過程中,應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)范進(jìn)行。
(1)振搗時(shí),振搗器應(yīng)快插,慢拔,插點(diǎn)均勻;不僅要防止欠振和過振,而且要嚴(yán)禁振搗器振碰到模板,以免影響混凝土構(gòu)件的鏡面效果;
(2)混凝土澆筑過程中,入倉的混凝土漿不可避免的要濺到模板上,并且有可能形成初凝,倉內(nèi)操作人員如不及時(shí)清理,則會(huì)使先后不同時(shí)間入
倉的混凝土發(fā)生離散,混凝土在脫模后,由于濺點(diǎn)混凝土凝結(jié)不牢而脫落,形成麻面現(xiàn)象,而影響混凝土鏡面效果。因此,要求操作人員隨著澆筑高度的上升、位置的變化,不斷用粗毛巾抹去濺點(diǎn),保持模板表面清潔。
2.4.5 抹面
對(duì)防浪墻頂部,應(yīng)經(jīng)過多次的反復(fù)抹壓和收光。
養(yǎng)護(hù)是整個(gè)施工過程的最后一個(gè)環(huán)節(jié),也是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié),直接影響到混凝土構(gòu)件的內(nèi)部質(zhì)量和外觀質(zhì)量?;炷恋膹?qiáng)度受養(yǎng)護(hù)條件及齡期的影響很大。在干燥的環(huán)境中,混凝土強(qiáng)度發(fā)展會(huì)隨水分的逐漸蒸發(fā)而減慢或停止。養(yǎng)護(hù)溫度高時(shí),硬化速度較快;養(yǎng)護(hù)溫度低時(shí),硬化比較緩慢。當(dāng)溫度低至0℃以下時(shí),混凝土停止硬化,且有冰凍破壞的危險(xiǎn)。由于海島上季節(jié)和晝夜溫差很大,同時(shí)島上淡水資源比較寶貴,而混凝土構(gòu)件又必須用淡水進(jìn)行養(yǎng)護(hù),這些都給養(yǎng)護(hù)帶來了很大的困難。
冬季施工時(shí),在進(jìn)行澆筑前,采用干燥的草袋、麻袋將模板的四周遮蓋起來;待澆筑完畢時(shí),對(duì)防浪墻頂部,先覆蓋一層塑料薄膜,再用草袋、麻袋進(jìn)行遮蓋,以達(dá)到保溫的作用。保溫材料的鋪設(shè)厚度為:一般情況0℃以上鋪一層;0℃以下鋪二層或三層。拆模后的混凝土也應(yīng)及時(shí)覆蓋保溫材料,以防混凝土表面溫度的驟降而產(chǎn)生裂縫。
夏季施工時(shí),則采取保濕的措施來保證混凝土的質(zhì)量,即用灑有淡水的草袋、麻袋圍在混凝土構(gòu)件的四周。
通過采取上述的措施,防浪墻工程圓滿的達(dá)到了工程技術(shù)的相關(guān)要求,實(shí)現(xiàn)了防浪墻表面的鏡面效果。