王俊鋒 (中交隧道工程局有限公司,北京 100102)
渝萬鐵路3標(biāo)正線線路全長53.8km,其中橋涵27.509km,占到一半以上。全線共建設(shè)了5座混凝土攪拌站。由于重慶夏季常出現(xiàn)高溫天氣,白天和夜晚的溫度差較大,且施工現(xiàn)場多在山區(qū),運(yùn)輸線路較長,這些條件都會(huì)對混凝土的施工產(chǎn)生一定的不良影響,這就要求在施工中嚴(yán)格控制混凝土各項(xiàng)性能指標(biāo)。
施工前做好機(jī)具、混凝土原材料、配合比選定、模板選定工作,施工現(xiàn)場做好基礎(chǔ)處理、與承臺施工縫處理、模板表面處理工作,施工過程中嚴(yán)格按規(guī)范要求做好振搗,施工完畢到齡期后再拆模。
本工程水泥選用P.O42.5水泥(長壽區(qū)西南水泥廠生產(chǎn)),細(xì)骨料選用機(jī)制砂和細(xì)砂摻配的混合砂,機(jī)制砂產(chǎn)自重慶叢山,特細(xì)砂產(chǎn)自湖南岳陽青天,選取重慶叢山錘破工藝生產(chǎn)的石灰?guī)r碎石,粉煤灰由開縣精鑫粉煤灰石生產(chǎn)而來,減水劑選用聚羧酸高效減水劑,由中標(biāo)廠家山西鐵力外加劑廠生產(chǎn)。
2.3.1 細(xì)骨料摻配比例的選定
機(jī)制砂、特細(xì)砂篩分結(jié)果如表1所示。
試驗(yàn)結(jié)果顯示配料中機(jī)制砂∶河砂=7∶3,砂細(xì)度模數(shù)和Ⅱ區(qū)中砂級配中值大致相同。
2.3.2 混凝土配合比的選定
一般而言,若在高標(biāo)號混凝土配合比中膠凝材料含量太多,混凝土的密實(shí)度及和易性較強(qiáng),混凝土外觀質(zhì)量更易控制。但要保持混凝土的耐久性,需嚴(yán)格控制膠凝材料總用量、總堿含量、SO3含量及Cl-含量,通過膠凝材料用量增加的辦法使混凝土標(biāo)號提高是不可行的。由于C35混凝土的強(qiáng)度設(shè)計(jì)標(biāo)號不高,很容易就可以達(dá)到相應(yīng)力學(xué)性能,膠凝材料的用量不需要太高,但要使和易性也達(dá)到相關(guān)要求比較有難度。本工程選用的就是該型號混凝土,在施工時(shí)必須進(jìn)行科學(xué)的對比實(shí)驗(yàn)以確定混凝土配合比。
在具體施工中我們得出如下經(jīng)驗(yàn):提高計(jì)量結(jié)果的準(zhǔn)確性可避免蜂窩、掉角、麻面等混凝土質(zhì)量問題,重點(diǎn)關(guān)注對混凝土振搗、澆筑、模板施工等環(huán)節(jié)對于提升混凝土的質(zhì)量也有一定的效果。但借助以上質(zhì)量控制方法不能解決混凝土表面泛砂的問題,因此對于混凝土的配合比還需進(jìn)一步探究,以得出最佳方案?,F(xiàn)列舉2種具有代表性的混凝土配合比設(shè)計(jì)方案(見表2),并分析試驗(yàn)結(jié)果。
分析檢測結(jié)果如下。
第一,C35混凝土如果細(xì)骨料細(xì)度模數(shù)在2.3以下,混凝土表面泛砂的問題發(fā)生率較低,但易出現(xiàn)混凝土裂縫問題,為確?;炷翉?qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求需對水泥用量適當(dāng)提高,成本投入提升。C35混凝土如果細(xì)骨料細(xì)度模數(shù)在2.5~3.0,其外觀質(zhì)量將達(dá)到一個(gè)比較滿意的結(jié)果,分析其原因可能是混凝土的密實(shí)度提升,降低了孔隙率。但是這種方案為確?;炷翉?qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求也需對水泥用量適當(dāng)提高,可能會(huì)因熱化導(dǎo)致混凝土裂縫問題的出現(xiàn)。
第二,混凝土如果水灰比和坍落度較低可實(shí)現(xiàn)更加均勻的將骨料裹漿,一定程度上提高混合料的粘漿性,降低澆筑過程中及運(yùn)輸過程中離析的發(fā)生概率,有效解決泌水問題,控制蜂窩、泛砂問題。但其劣勢在于可能導(dǎo)致混凝土的和易性較差,振搗工作實(shí)施起來強(qiáng)度大,且無法控制顏色。
第三,摻礦粉的配合比方案,可提高混凝土的粘性,減低混凝土的棍度,對用水量和外加劑有較高的敏感性,難以實(shí)現(xiàn)對于遠(yuǎn)距離運(yùn)輸混凝土現(xiàn)場的施工控制,所以此方案被否決,選用摻粉煤灰的配合比。
由上述分析結(jié)果我們得出混凝土施工中最佳配合比如表3所示。
針對現(xiàn)場骨料含水率的不同需要適當(dāng)調(diào)整施工配合比,并通過控制坍落度實(shí)現(xiàn)對水灰比的控制。
機(jī)制砂、特細(xì)砂篩分結(jié)果表1
混凝土配合比設(shè)計(jì)方案表2
混凝土施工中最佳配合比表3
2.4.1 模板選定
為確保項(xiàng)目創(chuàng)優(yōu)工作順利開展,本項(xiàng)目橋梁施工中應(yīng)用了墩身組合鋼模板,可使混凝土外觀質(zhì)量大大提升。鋼模板采用6mm的厚度,將其制作成圓弧狀,每節(jié)保持2.5m的高度,整體絎架固定,為滿足墩高需要,增加調(diào)節(jié)0.5m的模板和1m的模板。
2.4.2 模板處理
模板經(jīng)新加工后表面略微粗糙,在運(yùn)輸?shù)倪^程中生銹、磕碰等問題時(shí)有發(fā)生,因此,在使用前應(yīng)仔細(xì)檢查其質(zhì)量,如果出現(xiàn)生銹、磕碰等問題,需先對模板進(jìn)行打磨、除銹等,確保鋼模板的質(zhì)量滿足相應(yīng)的要求。上述處理完成后再進(jìn)行拋光處理,并將一層新油均勻的涂刷于模板上以起到防銹的目的。
2.4.3 施工縫處理
對舊混凝土面表面按照相應(yīng)操作規(guī)范加以清洗,除銹后的連接筋用彩條布覆蓋,防止在立模時(shí)被污染。鑿毛處理時(shí)應(yīng)特別注意對鋼模板的保護(hù),防止混凝土裂縫問題的發(fā)生。然后灑水潤濕并攤鋪砂漿(厚度為1~2cm)后進(jìn)行混凝土澆筑,混凝土澆筑過程中要注意防止接縫處顏色不統(tǒng)一的情況。
2.4.4 模板安裝
用吊車對墩身下口邊進(jìn)行吊裝,模板就位后對模板內(nèi)徑加以測量,確保每個(gè)方向的內(nèi)徑都滿足高程設(shè)計(jì)內(nèi)徑的尺寸標(biāo)準(zhǔn),盡量將誤差縮小至2mm范圍內(nèi)。固定好螺栓,對模板頂部高差加以檢查,使用密封膠條確保任意兩點(diǎn)位置高差縮小至2mm的范圍內(nèi)。不同的墩高其立模高度也存在差異性,通常情況下每次立模10~15m,立模完畢后應(yīng)進(jìn)行加固處理,提高模板安裝的安全性。
2.4.5 模板接縫處理
錯(cuò)臺、板縫是一個(gè)比較普遍的問題,為有效解決這一問題,可以使用角磨機(jī)對錯(cuò)臺加以打磨,保證其平整度。通過刮膩?zhàn)拥姆椒▽蹇p修補(bǔ)好,確保兩者在1mm范圍內(nèi),并通過涂刷防銹漆的方式防止生銹。
拌和站試驗(yàn)人員結(jié)合試驗(yàn)室理論配合比、原材料含水率等因素對施工配合比加以確定,并下發(fā)“配料通知單”。
攪拌機(jī)的型號為HZS120型強(qiáng)制式自動(dòng)計(jì)量拌合機(jī),保證2min以上的攪拌時(shí)長?;炷脸鰴C(jī)后,對混凝土的工作性能進(jìn)行檢查,坍落度和含氣量分別控制在12~16cm、2%~4%,無離析和泌水情況出現(xiàn)。
施工時(shí),依照每層0.4m的厚度進(jìn)行人工攤鋪入倉混凝土。遵循先周邊后中間的原則進(jìn)行振搗,從模板15~20cm周圍振搗,振搗間距為20~25cm,振搗深度為深入下層混凝土面5cm。施工過程中還需注意保持振動(dòng)棒和模板表面始終保持平行,保持45。~75。的夾角,遵循進(jìn)快出慢的原則,每次振搗時(shí)間宜保持在10~15s,等到混凝土不在泛漿、下沉、未出現(xiàn)氣泡上升等后停止。然后再對中間部分進(jìn)行振搗,一定要確?;炷恋拿軐?shí)度。先沿著周圍振搗有利于使周圍析出的水流向中間,水分不至于在模板表面積存而將水泥漿帶走,可解決泛砂問題。將振搗時(shí)間和振搗間距加以縮短,可顯著提升混凝土振搗質(zhì)量,防止離析問題的出現(xiàn)。振搗工作完畢后應(yīng)及時(shí)擦干凈模板上的干硬水泥漿,同時(shí)將機(jī)油涂刷于上面。
拆模前應(yīng)確保強(qiáng)度滿足原設(shè)計(jì)值的75%,拆模過程中應(yīng)避免污損墩身,切忌野蠻施工,需小心操作,以免碰撞或損傷混凝土。
混凝土澆筑處理完成后,確保適宜的濕度和溫度,以使混凝土的強(qiáng)度提高;要特別注意對澆筑混凝土的養(yǎng)護(hù)工作,針對處于正常溫度下的混凝土,采用人工灑水或覆蓋的方式加以養(yǎng)護(hù),并采用長期流動(dòng)水的方法對暴露面加以養(yǎng)護(hù)?;炷翝仓瓿?4h后用塑料薄膜覆蓋14d,防止被污染。
混凝土澆筑階段的施工質(zhì)量對于工程整體質(zhì)量的提升有重要作用,因此應(yīng)加強(qiáng)重視度,對各項(xiàng)施工材料應(yīng)嚴(yán)格按照《鐵路混凝土工程質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》中的相應(yīng)規(guī)范和規(guī)定執(zhí)行,并制訂施工方案、《作業(yè)指導(dǎo)書》,做好施工人員的各項(xiàng)技術(shù)交底工作。另外,應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行以下質(zhì)量安全保證措施:①對材料進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān),嚴(yán)厲杜絕質(zhì)量不合格的原材料;②對施工過程進(jìn)行嚴(yán)格控制,以檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制;③嚴(yán)格遵循質(zhì)檢制度對施工質(zhì)量仔細(xì)檢查;④組織成立QC活動(dòng)小組,促進(jìn)質(zhì)量管理體系的健全和完善,施工項(xiàng)目評審工作需進(jìn)一步加強(qiáng);⑤對施工人員進(jìn)行必要的培訓(xùn),提升其專業(yè)技能。完善責(zé)任追究制度及考核機(jī)制,將施工質(zhì)量與施工人員和管理人員的切身利益掛鉤。
在重慶至萬州客運(yùn)專線第3合同段橋梁墩身施工中,我們加強(qiáng)試驗(yàn)研究,就地取材,大膽創(chuàng)新,綜合分析多種混凝土配合比方案,最終得出了適合本項(xiàng)目的最佳混凝土配合比。同時(shí)在施工過程中,還對影響混凝土外觀質(zhì)量的主要因素做了相應(yīng)分析,并對其進(jìn)行嚴(yán)格質(zhì)量控制,力求使?jié)仓丈淼耐庥^質(zhì)量顯著提升,在以后的工作中我們還需加強(qiáng)實(shí)踐和探索,徹底消除了混凝土外觀質(zhì)量通病。