李傳凱　劉夢齊　陳煒　張潤

摘 要：四面六邊形透水框架作為能減緩水流流速，具有良好的消能、促淤或防沖效果的透水型混凝土構件，近年來在長江航道整治工程中得到廣泛運用。通過對透水框架機械化批量預制施工環(huán)節(jié)的分析，總結提煉透水框架施工過程中質量控制要點，進而達到提高透水框架成品質量目的。

關鍵詞：透水框架;成品質量;施工方法;質量控制

中圖分類號：U617? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2022）01-0078-03

1前言

近年來，四面六邊形透水框架作為能減緩水流流速，具有良好的消能、促淤或防沖效果的透水型混凝土構件大量用于長江航道整治工程。

透水框架在批量預制過程中容易出現強度不夠、缺棱掉角等質量缺陷，大規(guī)模的批量預制，對施工過程中的質量管理提出了嚴峻的考驗，施工方法好壞直接決定了透水框架的最終質量，通過對施工各工序的分析與總結，提出質量控制措施，提高透水框架混凝土制品的質量對長江航道整治工程的實施具有現實的促進意義。

2施工工藝

四面六邊形透水框架機械化批量施工主要由配合比配料、鋼筋制作與安裝、模具安裝、施工機具澆筑、混凝土抹面、成品養(yǎng)護等步驟組成，施工工藝流程如下：

3施工準備

3.1 材料要求

水泥：通用硅酸鹽水泥，等級不低于32.5等級。

細骨料：選用質地堅硬、顆粒潔凈、級配良好的天然砂。顆粒形狀應為方圓形;細骨料的細度模數宜在 2.4～ 2.8之間。

粗骨料：采用堅硬碎石、或碎石與卵石的混合物，禁止使用受礦物水特別是酸水浸蝕的石灰?guī)r碎石及經過鍛燒的石料。

鋼筋：采用Φ10 鋼筋。要求Φ10 鋼筋屈服強度≥300MPa，極 限強度≥420MPa。

拌合用水：任何用于混凝土拌和用的水，應不影響水泥正常凝結、硬化，不得采用沼澤水、工業(yè)廢水或含有雜質（酸、鹽、糖、油等）的水。

3.2 施工機具要求

混凝土泵：由泵體和輸送管組成。是一種利用壓力，將混凝土沿管道連續(xù)輸送的機械，見圖2。

混凝土布料機：將泵壓來的混凝土通過管道送到要澆筑構件的模板內的設備，見圖3。

透水框架模具：三角透水框架模具，見圖4。

4施工過程控制

（1）外模安放：外模呈倒三角放置在平整硬化的場地上，盡量保證水平，模具兩邊的水平高差不得超過1cm。同時，涂抹脫模劑。

（2）鋼筋制作：根據透水框架尺寸，截取規(guī)定長度的6根鋼筋，按照模具樣式將3根鋼筋接點處（共4個接點）進行焊接，最終形成鋼筋骨架的6個邊。

（3）鋼筋安裝：在鋼筋安裝前，要在模具內壁放在墊塊，保證鋼筋置中。同時要將墊塊綁系在鋼筋上，防止振搗過程鋼筋移位。墊塊的材質采用預制混凝土塊或其他復合土工材料。

（4）內模安裝：在安裝內模前，對內模涂刷脫模劑。內模安裝要確保整套模具的密封性。安裝完成后，向模具內觀察，沒有光線透過，說明密封性較好，如出現透光現象，應當重新安裝。

（5）混凝土澆筑：混凝土一邊澆筑一邊振搗，每次添加三分之一的混凝土用量。振搗采用直徑30mm以下的震動棒調至低頻率進行振搗。振搗時，應當盡量避免振動棒與模具接觸，防止振動能量導致模具出現縫隙，混凝土漏漿。

（6）模具拆除：在終凝之后，進行脫模，呈倒三角狀態(tài)時，先脫內模，然后采用人力或機械將透水框架進行翻轉180°，再脫外模。

（7）養(yǎng)護堆放：按照混凝土養(yǎng)護標準進行養(yǎng)護、堆放、調運。

5質量影響因素分析

通過對透水框架施工工藝及施工過程進行總結分析，發(fā)現影響透水框架成品質量的主要因素如下：

5.1原材料影響因素

（1）水泥的影響因素：水泥抗壓強度、安定性不合格，將直接影響到混凝土成品的強度;甚至會導致混凝土的開裂。

（2）細骨料的影響因素：細骨料云母含量過多，含泥量過高，細度模數過小均會影響混凝土的和易性及最終成品質量，骨料堿活性將影響混凝土制品的耐久性。

（3）粗骨料的影響因素：級配不連續(xù)，壓碎指標不合格，含泥量不合格等影響混凝土強度，粗骨料粒徑過大影響混凝土和易性及澆筑質量。

（4）混凝土拌合用水pH值過小，雜質過多，氯離子、硫酸鹽含量不合格最終影響混凝土的耐久性。

（5）鋼筋原材強度、伸長率不滿足要求。

5.2施工工藝影響因素

（1）混凝土泵性功率過大或過小，混凝土澆筑設備輸送管過長導致澆筑不連續(xù)、發(fā)生堵管。

（2）模具安裝不規(guī)范、模具發(fā)生變形導致最終混凝土質量存在施工缺陷。

（3）鋼筋制作不滿足規(guī)范要求，鋼筋焊接不牢靠，極易脫焊。

（4）混凝土澆筑過程中，振搗不到位。

5.3半成品養(yǎng)護質量影響因素

（1）拆模時間把握不準，拆模過程導致混凝土發(fā)生缺棱、掉角等形象。

（2）脫模劑性能不合格，導致存在色差等混凝土外觀缺陷。

（3）透水框架起吊時間過早，起吊過程中已發(fā)生局部混凝土掉落。

6質量提高措施

6.1 原材料質量控制措施

（1）加強原材料的抽檢頻率，對水泥安定性、骨料含泥量、鋼筋強度及伸長率等指標進行嚴格控制，依據《水運工程質量檢驗標準》（JTS 257）對混凝土用原材料必檢指標進行檢測的同時，在材料進場前進行全面檢測，確保原材料的質量。

（2）依據《通用硅酸鹽水泥》（GB 175）規(guī)范，嚴禁使用超過3個月以上的水泥制品，嚴禁使用燒粘土質的火山灰質硅酸鹽水泥。

（3）根據透水框架尺寸，粗骨料最大粒徑的選取按“不大于構件截面最小尺寸的1/4，不大于保護層厚度4/5” 的原則進行選取，選定的粗骨料最大粒徑不超過25mm。

（4）粗骨料應選擇連續(xù)粒級的骨料，盡量選擇細度模數在2.4～ 2.8間，級配在Ⅱ區(qū)的細骨料。

（5）嚴禁使用變質的酸性水或強堿性水用于混凝土拌合，拌合用水應符合《混凝土用水標準》（JGJ63）要求。

（6）加強混凝土的配合比設計，嚴格按照設計的配合比進行施工，確?；炷翉姸取⒑鸵仔?、保水性等滿足要求。

6.2施工工藝控制措施

（1）布料機溜槽長度控制在2m以內防止混凝土離析，溜槽與混凝土泵之間設置一過篩網，防止粒徑大于30mm碎石進入輸送管造成卡管，溜槽采用活動方式便于清洗。

（2）調整混凝土泵功率，使布料機澆筑速度能適應模具入料口小的特點，輸送管道線路按場地要求布置為最短路徑，配管時盡量采用直管而少用彎管和軟管，同時應盡量避免使用過大彎度的彎頭方便布料，易于管理清洗、排除故障和裝拆維修;采用螺栓式管道接頭必須連接牢靠，必須保持管路密封良好，避免由于管道密封不良造成水泥漿泄漏而引起的管道堵塞。

（3）模具安裝安裝完成后，要對模具進行密封性檢查，以及鋼筋保護層檢查，如發(fā)現問題，應當重新安裝。

（4）透水框架的鋼筋焊接為三根鋼筋頭部對接的點焊，難以用試驗手段證明焊接質量，因此要尤其注意保證焊條質量和焊工水平，考核焊工水平可采用另取鋼筋進行單面焊和雙面焊等方式進行試驗考核。

（5）混凝土澆筑應一邊澆筑一邊振搗，每次添加三分之一的混凝土用量。振搗采用直徑30mm以下的震動棒調至低頻率進行振搗。振搗時，在確保振搗充實的情況下應當盡量避免振動棒與模具接觸，防止振動能量導致模具出現縫隙，混凝土漏漿。

6.3半成品質量控制措施

（1）嚴格控制脫模劑質量，不得將廢機油等當做脫模劑使用。

（2）混凝土振搗妥后，用光潔度較好的手工專用鐵板對模具中的框架進行表面光平，以保證外觀的質量。當混凝土經過約30分鐘的初凝后再第二次光平收漿，使將要終凝時砼塊的死角壓實、抹光，避免拆模后出現麻面和掉角。經過 1 小時后，如用手指對砼表面進行按壓有一定的下沉感覺時，再對表面進行第三次光平。經過 24 小時后即可對砼進行灑水養(yǎng)護，當透水框架體的強度達 70%以上后，接著可以進行脫模，脫模后將繼續(xù)進行養(yǎng)護。

（3）加強混凝土的養(yǎng)護，澆筑現場留置混凝土試件進行同條件養(yǎng)護，透水框架在起吊前對同條件混凝土試件進行混凝土抗壓強度試驗，確保混凝土強度達到75%以上方能開展起吊工作。

7結果反饋

通過加強對原材料的質量把控，對施工工藝進行總結與改進，加強混凝土半成品的養(yǎng)護，有效避免了透水框架預制過程中的強度不足、鋼筋保護層厚度不夠、缺棱掉角、蜂窩、麻面等常見質量缺陷，目前該控制措施已經在長江航道整治工程中應用，反饋效果良好。

8結論及建議

本文從原材料、施工工藝、成品養(yǎng)護3個方面對影響透水框架成品質量因素進行分析和探討，提出了基于提高透水框架成品質量的具體措施，能夠為透水框架預制提供參考，建議實際工作中加強各主要工序的質量控制，切實提高透水框架質量。

參考文獻：

[1]《水運工程質量檢驗標準》（JTS 257-2008）.

[2]《水運工程混凝土施工規(guī)范》（JTS 202-2011）.