箱涵混凝土施工質(zhì)量研究

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1箱涵施工的技術(shù)及質(zhì)量要求

1.1箱涵預(yù)制

箱涵預(yù)制首先要做好測量定位工作,在工作坑底板上放線定位。箱涵預(yù)制的順序為:綁扎底板鋼筋及支立底板模板→澆注底板砼→綁扎邊墻鋼筋→支立邊墻模型→灌注邊墻混凝土→支立、加固頂板及懸臂人行道模型→綁扎頂板及懸臂人行道鋼筋→澆注頂板及懸臂人行道砼→箱涵養(yǎng)護→做防水層。

1.1.1鋼筋制作及綁扎鋼筋制作及綁扎除必須按設(shè)計文件和施工規(guī)范執(zhí)行外,還要注意以下事頂:

(1)鋼筋的制作要在搭設(shè)的鋼筋棚中進行,制作好的鋼筋要整齊放置在干燥防雨的地方,并做好不同型號、不同規(guī)格、不同部位的掛牌標(biāo)識。

(2)鋼筋的保護層要采用高標(biāo)號的水泥砂漿墊塊,墊塊要在綁扎鋼筋的同時設(shè)好,并滿足保護層厚度要求。

(3)由于設(shè)計采用單肢箍筋,在實際綁扎中要采用“馬凳筋”,以加固鋼筋的整體性,便于進行綁扎鋼筋。

(4)鋼筋綁扎前要進行除銹,并要防止鋼筋上沾有油污等影響鋼筋與砼粘結(jié)的雜物。

(5)一般鋼筋接頭宜用電焊焊接,并以閃光接觸對焊為主。T20MnSi主筋接頭,必須采用閃光接觸對焊。

(6)鋼筋接頭應(yīng)避免設(shè)置在鋼筋承受應(yīng)力最大之處,并應(yīng)分散布置。配置在“同一截面”內(nèi)的受力鋼筋,其接頭的截面面積占受力鋼筋總截面面積的百分率應(yīng)符合下列規(guī)定:閃光接觸對焊的接頭,在受拉區(qū)不得超過50%,在受壓區(qū)不受限制。

(7)焊接閃光接觸對焊接頭時,首先應(yīng)按實際條件試焊,經(jīng)實驗室檢驗合格后,方可成批焊接。并應(yīng)對每個焊接接頭進行外觀檢查,逐批取試件進行接頭抗拉強度、冷彎試驗。

1.1.2模板與支撐架

(1)模扳及支撐必須要有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性,模板的縫隙應(yīng)嚴(yán)密不漏漿。

(2)模板不得與腳手架連接。

(3)立模允許誤差不超過以下范圍:中線偏差:±3mm;標(biāo)高偏差:±3mm;凈空寬度偏差:+3mm,-0mm;縱向長度偏差:±20mm;預(yù)留上拱度:箱涵中孔按3cm預(yù)留,兩邊孔按2cm預(yù)留。

(4)箱涵內(nèi)邊墻及頂板采用600×1500mm的鋼模板,其余部位采用300×1500mm的鋼模板?？蚣茼敯搴投骂^板采用300×1500的鋼模板及50mm厚木模板。邊墻立柱和橫帶采用120×120mm方木;立柱,橫帶間距以900mm為宜。支撐桿件上的帽木采用120×120mm方木,梗肋變截面處采用150×150mm帽木,縱向放置。龍骨采用120×120mm方木。鋼模在使用前必須嚴(yán)格挑選,不得使用變形模板,模板表面要徹底清理干凈,盡量使用新模板,表面涂脫模劑。

(5)模板卡環(huán)必須與模板孔眼大小配套,不得使用不合格卡環(huán)或不配套卡環(huán)。(6)管件搭拆①內(nèi)模加固采用WDJ型多功能腳手桿。腳手架搭設(shè)按0.9x0.6m進行中孔,部分用0.3m的進行調(diào)整,桿件垂直于邊墻正交布置,橫桿豎直方向間距0.6m。②立桿置于可調(diào)底座上,可調(diào)支座置于橋底板頂面。③搭設(shè)桿件時先進行放線,根據(jù)方案進行搭設(shè)。拆除時應(yīng)在頂板混凝土強度達到設(shè)計砼強度的100%方可拆除(由試件試壓結(jié)果定)。④支撐卸落時在縱向應(yīng)同時一起卸落,橫向應(yīng)對稱均衡卸落。⑤桿件隨拆隨整理,保持場地整潔。

1.2混凝土灌筑

1.2.1箱涵混凝土一般設(shè)計為C35砼。小型箱涵一般分二次進行澆筑,第一次澆筑底板及0.6～0.8m高的墻身。第二次澆筑墻身剩余部分和頂板部分,現(xiàn)場機械拌制。較大型箱涵的混凝土施工一般需分三次進行澆筑,第一次澆筑主體結(jié)構(gòu)底板,第二次澆筑邊墻至梗肋下40cm,第三次澆筑完頂板、梗肋及懸臂人行道。灌筑箱涵的砼采用商品砼,由攪拌廠運至工地,用輸送泵輸送到工作面。塌落度控制在10～12cm。灌筑砼時除必須按《鐵路混凝土及砌石工程施工規(guī)范》有關(guān)規(guī)定執(zhí)行外,為保證箱涵混凝土質(zhì)量還應(yīng)注意以下事項:

(1)灌注混凝土前要認真檢查鋼筋與模板尺寸是否準(zhǔn)確無誤,模板加固是否牢固,以防止跑模。灌筑速度不宜過快。

(2)灌注箱身底板砼時,留設(shè)施工縫位置要高出斜筋,并要預(yù)埋一排短鋼筋以加強與墻身砼的連接,且兩側(cè)邊墻施工縫不得在同一平面上。第二次灌注邊墻砼之前要將砼施工縫處浮碴鑿除,再用水沖洗干凈(注意不得積水),灌注前應(yīng)先灌注一層同標(biāo)號的水泥砂漿。

(3)灌注箱涵邊墻砼時要注意兩側(cè)同時灌注,使模板受力均勻,防止其受力不均引起跑模現(xiàn)象。施工中砼灌注間隙時間不得超過砼的終凝時間,否則應(yīng)采用相應(yīng)措施進行處理。

1.2.2砼的澆筑

(1)在澆筑混凝土前,模板表面應(yīng)予清理,涂抹脫模劑,按規(guī)定填寫相關(guān)檢查記錄。灌筑底板、頂板砼時,由長邊兩側(cè)依次進行對稱循環(huán)澆筑,每次澆筑砼寬度以1.0m為宜。底板、頂板砼澆筑順序見下圖:

(2)邊墻的澆筑應(yīng)兩邊交替對稱進行,每次澆筑的厚度不大于0.5米。

(3)澆筑混凝土前以及澆筑過程中,應(yīng)對模板、支架、鋼筋骨架、預(yù)埋件等設(shè)專人加以檢查,發(fā)現(xiàn)問題,應(yīng)及時處理,并作記錄。

(4)大體積混凝土的澆注必須埋設(shè)測溫管,當(dāng)混凝土內(nèi)部與表面的溫差大于25℃時,必須采取相應(yīng)措施(如冬季覆蓋朔料薄膜、草簾蓄熱養(yǎng)護;夏季搭設(shè)涼棚、埋設(shè)循環(huán)水管等)。

(5)當(dāng)氣溫大于30℃時混凝土澆注的間隙不得大于1.5小時。

1.2.3箱涵混凝土的搗固一般采用插入式振搗器搗固,為保證箱涵混凝土質(zhì)量還應(yīng)注意以下事項:

(1)插入式振搗器移動間距不宜大于振搗器作用半徑的1.5倍。

(2)振搗時不得碰撞模板、鋼筋和預(yù)埋部件。

(3)每一振點的振搗延續(xù)時間以混凝土不再沉落,不再出現(xiàn)氣泡,表面呈現(xiàn)浮漿為度。

1.2.4澆筑混凝土施工縫的處理由于箱涵混凝土灌注量較大,施工縫的處理直接影響外觀和內(nèi)在施工質(zhì)量,接續(xù)澆筑新砼時,應(yīng)采取以下措施:

(1)前層混凝土的強度不低于1.2Mpa。

(2)施工縫處的水泥砂漿薄膜、松動石子或松弱混凝土層應(yīng)鑿除,并應(yīng)用水沖洗干凈、濕潤,但不得有積水。

(3)新混凝土澆筑前,宜在橫向施工縫處先鋪一層厚約15mm,并與混凝土灰砂比相同而水灰比略小的水泥砂漿,或鋪一層厚約30cm的混凝土,其粗骨料宜比新澆筑混凝土少10%,然后,再繼續(xù)澆筑新層混凝土。

(4)施工縫處的新層混凝土應(yīng)搗實。

1.2.5混凝土的養(yǎng)護

(1)混凝土澆筑后應(yīng)根據(jù)氣候條件,最遲不超過12h即覆蓋養(yǎng)生,直至規(guī)定的養(yǎng)護時間。操作時,不得使砼受到污染和損傷。當(dāng)時晝夜平均氣溫低于5℃時,不得對混凝土灑水養(yǎng)護。

(2)灑水次數(shù)應(yīng)以混凝土表面保持濕潤為度。養(yǎng)護用水應(yīng)與拌制用水相同。養(yǎng)護時間不得少于14天。

1.2.6拆模

(1)側(cè)模應(yīng)在混凝土強度達到2.5MPa以上,且砼養(yǎng)生強度達到設(shè)計強度的75%,表面棱角不因拆模而受損時方可拆除,承重模型在砼強度達到設(shè)計強度的100%后方可拆模。

(2)拆模時,不得影響混凝土的養(yǎng)護工作。

2箱涵結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)的混凝土缺陷與防治措施

在施工中,難度較大的部位是底板、頂板和墻身的折角部位的澆筑。這些部位鋼筋密集,水平縱橫向鋼筋以及墻身豎向鋼筋和折角斜筋互相交匯、穿插和搭接,鋼筋最小間距只有50mm,加之折角部位斜面模板水平尺寸較大,此外,在第一次混凝土澆筑時,墻身鋼筋已綁扎,因此混凝土振搗、下料等都比較困難,稍有疏忽或不當(dāng),就會出現(xiàn)露筋、露石、蜂窩、麻面等缺陷。折角部位斜表面的另一個通病是氣泡孔多而且大,大的氣泡孔徑可達20mm。另外,在澆筑底板時,兩側(cè)墻外壁距墊層30～80mm處的墻根部位容易出現(xiàn)一條露石帶,也是施工中常見的混凝土表面缺陷。

2.1混凝土產(chǎn)生缺陷的原因

造成混凝土表面缺陷的原因主要有:

(1)混凝土和易性較差;

(2)澆筑折角部位時,混凝土下料厚度過大;

(3)底板混凝土未填滿到折角部位下口齊平位置;

(4)鋼筋密集,個別石子過大。除此之外,由于當(dāng)混凝土和易性較差產(chǎn)生離析,或者混凝土坍落度過大、流動性太大時,在折角部位斜面處的砂漿經(jīng)振搗后會從底板處流失,造成露石、麻面、蜂窩等現(xiàn)象。折角部位斜面的氣泡孔多而且孔徑大的主要原因是斜表面尺寸較大,在混凝土振搗過程中,氣泡垂直上浮到了斜面鋼模板位置,既不能被吸收又無法排走,所以拆模后,表面出現(xiàn)較多的氣泡孔。若采用木模板或在鋼模板上鉆些小孔,都不失為減少氣泡孔較有效的辦法。

2.2防治措施

本著預(yù)防為主、治理為輔的原則,為防止混凝土表面缺陷的產(chǎn)生,應(yīng)重點采取以下幾條措施。

2.2.1控制好坍落度值,切實保證混凝土的和易性。折角部位的混凝土流動性不宜過大,否則將造成折角部位下口大量翻漿。建議坍落度值取100mm較好,同時保證良好的和易性。

2.2.2必須注意澆筑次序,尤其是當(dāng)澆滿底板混凝土、將要澆筑折角部位時,應(yīng)特別注意折角部位下口齊平。當(dāng)混凝土第一次下料完畢,經(jīng)振搗后,由于料漿下沉密實會低于折角部位下口,此時必須再加料直到底板混凝土與折角部位下口齊平為止,以阻擋折角部位的混凝土從底板流失。

2.2.3嚴(yán)格控制好混凝土的灌注厚度,其厚度宜控制在不超過0.5m為好。這樣既便于振搗,又能避免在墻身與斜面交界處形成空穴。

2.2.4振搗要充分、到位。振搗時,振搗棒棒頭應(yīng)斜插至折角部位內(nèi)。盡管墻身模板較窄,而墻厚只有0.3m左右,斜插振搗棒有一定的困難,但只要精心施工,還是可以設(shè)法將振搗棒棒頭插到折角部位的。一旦振搗棒棒頭插到該部位,就基本上可以消除該位置的混凝土振搗不密實現(xiàn)象。消除兩側(cè)墻外壁墻根部位的水平露石帶的辦法,主要是堵死鋼模板與墊層間的縫隙,并盡量避免振搗棒碰觸鋼筋。

3結(jié)束語

我們針對可能出現(xiàn)的混凝土表面缺陷進行了較細致的分析,施工中將可能導(dǎo)致混凝土缺陷的薄弱環(huán)節(jié)設(shè)置為施工質(zhì)量控制的重點,在施工中采取加強箱涵澆筑及砼養(yǎng)生階段的施工過程控制,采用各項指標(biāo)和性能比較穩(wěn)定的商品砼進行大型箱涵的灌注,控制箱涵折角部位的混凝土施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)等措施,取得了較好的效果。已建成各種類型箱涵混凝土的施工質(zhì)量得到了建設(shè)單位和設(shè)備管理單位的一致好評。

作者：張快利單位：西安鐵路局工務(wù)機械段