鋼筋混凝土空心預(yù)制構(gòu)件制作方法探討
摘要:重點(diǎn)介紹了水閘交通橋鋼筋混凝土空心板構(gòu)件制作方法,指出了在制作過程中容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題,提出了預(yù)防質(zhì)量問題的措施。
關(guān)鍵詞:混凝土;空心板構(gòu)件;制作過程;控制質(zhì)量
潮白新河南里自沽蓄水閘交通橋結(jié)構(gòu)型式為裝配式鋼筋混凝土空心板結(jié)構(gòu),總長(zhǎng)202m,凈跨9m,共20跨。每跨包括3塊空心板,中板每塊長(zhǎng)10.06m、寬1.59m、厚0.65m,邊板每塊長(zhǎng)10.06m、寬1.52m、厚0.65m。每塊板上留設(shè)2道Ф500mm的通長(zhǎng)孔洞,孔洞中心距板底325mm,距離板頂75mm,在滿足承受荷載要求的情況下減輕構(gòu)件重量。構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30F150。鋼筋采用HPB235和HRB335兩種。鋼筋保護(hù)層厚度為35mm。
1施工準(zhǔn)備
1.1施工場(chǎng)地
根據(jù)通往施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際條件,選擇閘所的河堤道路兩側(cè)作為預(yù)制場(chǎng)地。先用推土機(jī)將地面進(jìn)行清理、平整,并用蛙夯進(jìn)行夯實(shí),保證構(gòu)件在制作過程中不至于因?yàn)榈刭|(zhì)條件造成沉降引發(fā)構(gòu)件裂縫。
1.2原材料
根據(jù)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)選擇砂子、石子、水泥,并抽取試樣送實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)合格后出具混凝土配合比單。經(jīng)過試驗(yàn),砂子選用產(chǎn)自薊縣的河砂中砂,石子選用產(chǎn)自薊縣的4~6號(hào)石子,水泥選用唐山冀東水泥廠生產(chǎn)的“盾牌”P.O.32.5水泥。
1.3模板
(1)構(gòu)件底模的制作:根據(jù)構(gòu)件的尺寸,在事先做好的場(chǎng)地上用磚和水泥砂漿砌筑底模周圈。底部一層采用24磚墻,上部?jī)蓪硬捎?2磚墻,內(nèi)部填充土石屑并用平板振搗器夯實(shí),防止構(gòu)件制作過程中發(fā)生沉降引起構(gòu)件的變形。底模的表面抹1∶3水泥砂漿,以保證表面的平整。底模制作時(shí),根據(jù)設(shè)計(jì)意圖設(shè)置1.0cm反拱值,并按二次拋物線進(jìn)行布設(shè)。在底模中,橫向設(shè)置通長(zhǎng)的硬塑管,間距1000mm,用于模板支設(shè)時(shí)貫穿拉桿,以保證拉桿的重復(fù)利用。
(2)側(cè)模、芯模的準(zhǔn)備:根據(jù)預(yù)制構(gòu)件的形式,邊板有一個(gè)側(cè)面在橋梁建成后屬于外露面,中板的兩個(gè)側(cè)面和邊板的另一個(gè)側(cè)面之間要澆筑混凝土。所以,從混凝土的外觀質(zhì)量和施工的經(jīng)濟(jì)角度綜合考慮,邊板的外露面采用定型鋼模板,另外一面及中板的兩側(cè)采用木模板。木模板由凈面竹膠板和木方加固而成。芯模采用Ф500mm的橡膠氣囊。預(yù)制構(gòu)件的兩端封堵同樣采用竹膠板和木方。穿氣囊的圓孔事先在竹膠板上制作成形,然后用木方固定。圓孔內(nèi)側(cè)用小鐵釘固定與竹膠板等寬的厚度為1cm的橡膠條,防止木刺刺破氣囊和澆筑混凝土?xí)r漏漿。橡膠充氣芯模以滑石粉作為脫模劑。使用前,側(cè)模應(yīng)先在底模上進(jìn)行試拼,檢查各部位尺寸是否準(zhǔn)確,并將各個(gè)接縫處打磨平整,以保證梁體外觀質(zhì)量。同時(shí),嚴(yán)格控制頂板寬度和厚度。
1.4施工機(jī)械
根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的需要,選用的機(jī)械設(shè)備如下:自落式攪拌機(jī)1臺(tái),ZN50型振搗棒2條,ZN30型振搗棒2條,自卸式翻斗運(yùn)輸車1輛,磅秤2臺(tái),塌落度桶1套。
2 制作環(huán)節(jié)及技術(shù)要求
2.1鋼筋加工制作
按照構(gòu)件的圖紙要求進(jìn)行鋼筋的采購。鋼筋進(jìn)場(chǎng)經(jīng)檢驗(yàn)合格后,進(jìn)行鋼筋的加工。在底模的水泥砂漿達(dá)到一定強(qiáng)度后,在其表面彈出模板位置線。然后按照?qǐng)D紙要求在位置線范圍內(nèi)綁扎鋼筋。結(jié)構(gòu)鋼筋綁扎結(jié)束后,在預(yù)留孔位置加設(shè)橡膠氣囊的固定筋,間距1m。固定筋與底部鋼筋焊接成整體。
2.2 模板支拆
待鋼筋綁扎完畢經(jīng)驗(yàn)收合格后開始合模。合模時(shí),嚴(yán)格按照事先彈好的位置線進(jìn)行。側(cè)模板加固采用鋼管和拉桿。在底模的周圍間隔1m的距離將2根長(zhǎng)度為1.5m的鋼管垂直砸入地中50cm,兩根鋼管間距3cm。上層拉桿從縫隙內(nèi)穿過,外加大雁后開始加固。底層拉桿采用同樣的方法。然后,在支撐側(cè)模的鋼管上(構(gòu)件上表面高度)沿構(gòu)件方向設(shè)置一道水平鋼管,在距離構(gòu)件1.5m的地方將0.5m長(zhǎng)的鋼管砸入地中30cm作為支撐點(diǎn)。同時(shí),將水平鋼管和支撐點(diǎn)用鋼管連接,作為模板的加固系統(tǒng)。端頭模板用鋼管將兩側(cè)模鎖住之后,同樣采用鋼管斜撐進(jìn)行加固。在模板加固完畢后,穿入橡膠氣囊。穿氣囊前,將氣囊內(nèi)沖入一部分氣體,待全部穿進(jìn)去固定好位置后再次進(jìn)行加壓至0.5MPa。為了在混凝土澆筑完成后便于順利地將氣囊抽出、防止在抽出過程中對(duì)梁板造成損傷,在氣囊安裝前在其表面刷一層洗衣粉水,以起到潤(rùn)滑作用。
2.3 混凝土澆筑方法
待前期準(zhǔn)備工作全部結(jié)束后,進(jìn)行混凝土的澆筑。澆筑氣囊以下部分的鋼筋時(shí),混凝土的塌落度控制在100mm,以保證混凝土能夠流到氣囊的底部。澆筑至氣囊中心標(biāo)高以上時(shí),混凝土塌落度調(diào)整至80mm。澆筑混凝土的過程中,要分層布料,并嚴(yán)格
控制每次的布料厚度,以防止?jié)仓^程中氣囊在浮力作用下上浮。每次布料厚度在30cm左右,且沿構(gòu)件縱向通長(zhǎng)布料。隨著混凝土的入倉即開始振搗。振搗氣囊以下的混凝土使用ZN30型振搗棒,防止下部混凝土的過振;振搗其上部混凝土采用ZN50型振搗棒。
2.4混凝土養(yǎng)護(hù)
混凝土拆模后,立即著手混凝土的養(yǎng)護(hù)。由于制作構(gòu)件的時(shí)間為冬季,不能采用澆水養(yǎng)護(hù)的方法。因此,采用在構(gòu)件周圍纏裹塑料薄膜并苫蓋草簾的措施。在溫度較低的情況下,加蓋草簾并搭設(shè)暖棚,防止混凝土的凍傷?;炷恋酿B(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7d。養(yǎng)護(hù)過程中,還要做好測(cè)溫工作。
2.5橡膠氣囊抽出時(shí)間確定
根據(jù)混凝土澆筑時(shí)的氣溫確定氣囊的抽出時(shí)間。氣溫在5℃以上時(shí),抽出時(shí)間控制在澆筑結(jié)束后5h;氣溫低于5℃時(shí),抽出時(shí)間控制在7~8h。如果氣囊抽出過早,則會(huì)使得氣囊表面粘有混凝土,即影響混凝土的美觀、加大氣囊抽出的難度;抽出時(shí)間過晚,氣囊會(huì)與混凝土產(chǎn)生粘接力,氣囊很難抽出,甚至有損壞氣囊的可能。
3 制作質(zhì)量問題及預(yù)防措施
3.1質(zhì)量問題
制作過程中,容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題主要有:①空心板底板超厚,頂板厚度不足;②空心板底混凝土不密實(shí);③空心板高度控制不嚴(yán),超過設(shè)計(jì)高度;④空心板頂板橫向或底板縱向出現(xiàn)裂紋。
3.2預(yù)防措施
(1)處理好預(yù)制件底模。底模制作過程中,一定要將場(chǎng)地進(jìn)行夯實(shí),底模內(nèi)部的石屑也要夯實(shí),防止不均勻沉降引發(fā)的裂縫。
(2)根據(jù)構(gòu)件特點(diǎn),澆筑混凝土?xí)r必須分層布料。為解決空心板底板超厚、頂板厚度不足、空心板高度控制不嚴(yán)、超過設(shè)計(jì)高度的問題,澆筑過程中必須分層布料,且嚴(yán)格控制好布料厚度。如果布料厚度過大,容易產(chǎn)生氣囊上浮或者底模漏振產(chǎn)生蜂窩麻面;布料厚度過小,容易過振。
(3)嚴(yán)格按照混凝土配合比進(jìn)行混凝土的拌制。在混凝土拌制過程中,除了控制混凝土的塌落度以外,還要控制水灰比,從根源上預(yù)防混凝土裂縫的出現(xiàn)。
(4)加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)。由于處于冬季施工,混凝土養(yǎng)護(hù)不能采用澆水養(yǎng)護(hù)的方法。在纏裹塑料薄膜的過程中,一定要保證纏裹得嚴(yán)實(shí),盡量減少混凝土自身水分的蒸發(fā)。養(yǎng)護(hù)過程中,要加強(qiáng)檢查,及時(shí)修復(fù)塑料薄膜的破損之處。在以后的工程中,若采取刷養(yǎng)護(hù)劑或者蒸汽養(yǎng)護(hù)的方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù),效果會(huì)更好,但是混凝土養(yǎng)護(hù)的成本也會(huì)相應(yīng)地隨之增加。
4結(jié)語
在潮白新河南里自沽蓄水閘工程中,由于采用了預(yù)制橋面板,克服了現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地狹窄的困難,節(jié)省了現(xiàn)場(chǎng)土地資源,大大縮短了混凝土澆筑的工期,增加了定型模板的周轉(zhuǎn)使用,提高了其在該工程中的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
編輯:王欣欣
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