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Abstract: The technique of rolled compacted concrete used is similar to earth rock backfilling construction technology, it will dry concrete by vibration roller compaction is a new concrete construction technology, to grasp the correct construction, applied to the actual construction, and achieved very good results.
Key words: concrete; construction technology; construction technology
中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)
1 概述
碾压混凝土技术是采用类似土石方填筑施工工艺,将干硬性混凝土用振动碾压实的一种新的混凝土施工技术。碾压混凝土主要应用在水利水电工程大坝混凝土工程中,具有施工程序简化、机械化程度高、缩短工期、节省投资等优点[1]。
2 碾压混凝土主要施工工艺流程
2.1 混凝土的拌和
碾压混凝土的拌和在拌和站进行,定期由国家计量检测单位对拌和系统的称量装置进行标定,标定过程中请监理工程师旁站监理,保证称量的准确性,配料准确性,确保混凝土的质量;根据混凝土温控要求,通过试验确定气温与Vc值损失曲线,以此对机口Vc值进行动态控制。
2.2混凝土的运输
运输汽车在使用前进行全面检查和清理,确保运输道路平坦与畅通,尽量缩短运输时间,使混凝土拌和料出拌和楼后迅速、平稳运达浇筑地点,避免骨料分离,漏浆现象;
2.3布料与平仓
混凝土拌和料按级配、标号卸在正确部位,采用汽车入仓卸料时,采用退铺法依次卸料,对料堆旁出现的分离骨料,由平仓铲并辅以人工将其摊铺到混凝土面上。控制砂浆的摊铺厚度和均匀性,砂浆的一次摊铺面积须与混凝土的入仓强度相匹配,铺完砂浆后须及时覆盖碾压混凝土料。采用推土机进行摊铺施工,控制铺料厚度的均匀性,平仓方向与堰轴线方向平行,平仓后混凝土表面平整,厚度均匀,不允许有向下游倾斜的坡度。
2.4 碾压
碾压分条带进行,条带之间采用搭接法,搭接长度为20cm,碾压方向垂直水流方向;混凝土碾压时,振动碾行走速度控制在1.0~1.5km/h范围内;混凝土拌和物从拌和到碾压完毕的时间控制在不大于2.0h。每层碾压完后,及时按网格布点检测混凝土压实容重,不合格时,找出原因,采用增加碾压遍数处理,直到合格为止。
2.5 缝面处理及层间结合部位处理
连续上升铺筑的碾压混凝土,层间间隔时间超过铺筑允许时间的层面,采取先在层面上铺砂浆或小级配常态混凝土,再铺筑上一层碾压混凝土。施工缝层面用冲毛车进行缝面处理,经检查合格后,方能开始施工,施工前仓面先均匀铺1.5~2.0cm厚的砂浆或铺3cm厚的小骨料混凝土,其强度比碾压混凝土等级高一级,再摊铺碾压混凝土施工;
2.6 横缝施工
横缝施工方式的选择,多采用液压连续式碾压混凝土造缝机或振动切缝机成缝。该设备在切缝过程中能同时将填缝材料插入碾压混凝土内。施工速度快、操作简便、可靠。切缝完毕后用振动碾碾压1~2遍。
2.7养护
施工过程中,混凝土仓面通过喷雾保持湿润;正在施工和碾压完毕的仓面要防止外来水流入;施工间歇期间,碾压混凝土终凝后即开始洒水养护,洒水养护持续至上一层碾压混凝土开始浇筑为止。对上、下游面进行流水养护。
3碾压混凝土其他施工工艺
3.1仓面工艺
对碾压混凝土而言,仓面划分的大小,利于仓面设备效率的发挥,又有利于减少坝段之间的模板使用数量,同时也有利于仓面管理;实践表明,高温季节一个浇筑仓,仓面控制在4000~7500m2,低温季节一个浇筑仓,仓面面积控制在10000~15000m2。
3.2检测工艺
碾压混凝土仓内质量控制直接关系到大坝质量的好坏,其控制主要内容包括:VC值控制;卸料、平仓、碾压控制;压实度控制;浇筑温度控制。对每一浇筑层进行及时检测。
3.3坝面防渗层工艺
坝体上、下游面8m范围为防渗层混凝土,是坝体防渗的关键防线。采用二级配碾压混凝土、上游面1m厚变态混凝土和坝面喷涂水泥基渗透结晶型防水材料的综合防渗方式,每一碾压混凝土层上面,在覆盖上一层碾压混凝土前铺洒2mm厚水泥粉煤灰净浆,水泥粉煤灰净浆水胶比应小于同部位碾压混凝土水胶比值。水泥粉煤灰净浆采用仓面储浆车边铺洒水泥煤灰净浆,边摊铺混凝土。
3.4模板工艺
模板工程是影响碾压混凝土的关键技术之一,也是影响碾压混凝土施工质量快速施工的主要因素之一。碾压混凝土连续快速上升的工艺既要求模板拆装方便、稳定性好、对碾压混凝土施工干扰小,又要求能满足坝面平整的要求。根据不同部位选用不同的模板。
3.5温控工艺
采用中、低热水泥和高效缓凝剂减水剂配制混凝土;降低碾压混凝土出机口温度;通过试验建立混凝土出机口温度与现场浇筑温度之间的关系,采取相应措施严格控制混凝土出机口温度及控制碾压混凝土拌和物在存料斗中的存放时间;减少混凝土运输过程中的温度回升;采取仓面喷雾;控制碾压混凝土层间间歇时间,充分利用混凝土表面散热。
4 建议与体会
为了达到碾压混凝土连续、高强度、快速施工的目的,要处理好以下问题:
①混凝土浇筑入仓手段;
②混凝土生产、运输系统配套设施及管理体系;
③科学规划仓号,保证混凝土连续、高效、均衡地施工;
④高气温条件下碾压混凝土连续施工。
在碾压混凝土施工过程中,对碾压混凝土的稠度控制、压实规律、混凝土初凝时间、层面间隔时间、施工组织管理、仓面异种混凝土施工、模板简化、坝体温度变化特性等需根据各地方特点,进行专题研究和现场观测,才能选定碾压混凝土施工方法,保证碾压混凝土浇筑质量。
本工艺标准适用于砖混结构,外砖内模,外板内模的构造柱、圈梁、板缝等混凝土浇筑工艺。
施工准备
2.1 材料及本要机具:
2.1.1 水泥:用325~425号矿渣硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
2.1.2 砂:用粗砂或中砂,当混凝土为C30以下时,含泥量不大于5%。
2.1.3 石子:构造柱、圈梁用粒径:0.5~3.2cm卵石或碎石;板缝用粒径0.55~1.2cm细石,当混凝土为C30以下时,含泥量不大于2%。
2.1.4 水:用不含杂质的洁净水。
2.1.5 外加剂:根据要求选用早强剂、减水剂等,掺入量由试验室确定。
2.2 作业条件:
2.2.1 混凝土配合比经试验室确定,配合比通知单与现场使用材料相符。
2.2.2 模板牢固、稳定,标高、尺寸等符合设计要求,模板缝隙超过规定时,要堵塞严密,并办完预检手续。
2.2.3 钢筋办完院检手续。
2.2.4 构造往、圈梁接槎处的松散混凝土和砂浆应剔除,模板内杂物要清理干净。
2.2.5 常温时,混凝土浇筑前,砖墙、木模应提前适量浇水湿润,但不得有积水。
操作工艺
3.1 工艺流程:
作业准备
混凝土搅拌
混凝土运输
混凝土浇筑、振捣
混凝土养护
3.2 混凝土搅拌:
3.2.1 根据测定的砂、石含水率,调整配合比中的用水量,雨天应增加测定次数。
3.2.2 根据搅拌机每盘各种材料用量及车皮重量,分别固定好水泥(散装)、砂、石各个磅秤的标量。磅秤应定期核验、维护,以保证计量的准确。计量精度:水泥及掺合料为±2%,骨料为±3%,水、外加剂为±2%。搅拌机棚应设置混凝土配合比标牌。
3.2.3 正式搅拌前搅拌机先空车试运转,正常后方可正式装料搅拌。
3.2.4 砂、石、水泥(散装)必须严格按需用量分别过秤,加水也必须严格计量。
3.2.5 投料顺序:一般先倒石子,再倒水泥,后倒砂子,最后加水。掺合料在倒水泥时一并加入。掺外加剂与水同时加入。
3.2.6 搅拌第一盘混凝上,可在装料时适当少装一些石子或适当增加水泥和水量。
3.2.7 混凝土搅拌时间,400L自落式搅拌机一般不应少于1.5min。
3.2.8 混凝土坍落度,一般控制在5~7cm,每台班应测两次。
3.3 混凝土运输:
3.3.1 混凝土自搅拌机卸出后,应及时用翻斗车、手推车或吊斗运至浇筑地点。运送混凝土时,应防止水泥浆流失。若有离析现象,应在浇筑地点进行人工二次拌合。
3.3.2 混凝土以搅拌机卸出后到浇筑完毕的延续时间,当混凝土为C30,及其以下,气温高于25℃时不得大于90min,C30以上时不得大于60min。
3.4 混凝土浇筑、振捣:
3.4.1 构造柱根部施工缝处,在浇筑前宜先铺5cm厚与混凝土配合比相同的水泥砂浆或减石子混凝土。
3.4.2 浇筑方法:用塔吊吊斗供料时,应先将吊斗降至距铁盘50~60cm处,将混凝土卸在铁盘上,再用铁锹灌入模内,不应用吊斗直接将混凝土卸入模内。
3.4.3 浇筑混凝土构造柱时,先将振捣棒插入柱底根部,使其振动再灌入混凝土,应分层浇筑、振捣,每层厚度不超过60cm,边下料边振捣,一般浇筑高度不宜大于2m,如能确保浇筑密实,亦可每层一次浇筑。
3.4.4 混凝土振捣:振捣构造柱时,振捣棒尽量靠近内墙插入。振捣圈梁混凝土时,振捣棒与混凝土面应成斜角,斜向振捣。振捣板缝混凝土时,应选用φ30mm小型振捣棒。振捣层厚度不应超过振捣棒的1.25倍。
3.4.5 浇筑混凝土时,应注意保护钢筋位置及外砖墙、外墙板的防水构造,不使其损害,专人检查模板、钢筋是否变形、移位;螺栓、拉杆是否松动、脱落;发现漏浆等现象,指派专人检修。
3.4.6 表面抹平:圈梁、板缝混凝土每振捣完一段,应随即用木抹子压实、抹平。表面不得有松散混凝土。
3.5 混凝土养护:混凝土浇筑完12h以内,应对混凝土加以覆盖并浇水养护。常温时每日至少浇水两次,养护时间不得少于1d。
3.6 填写混凝土施工记录,制作混凝土试块。
质量标准
4.1 保证项目;
4.1.l 水泥、砂、石、外加剂必须符合施工规范及有关标准的规定,有出厂合格证、试验报告。
4.1.2 混凝土配合比、搅拌、养护和施工缝处理,符合规范的规定。
4.1.3 按标准对混凝土进行取样、制作、养护和试验,评定混凝上强度并符合设计要求。
4.2 基本项目:
混凝土应振捣密实,不得有蜂窝、孔洞露筋、缝隙、夹渣。
4.3 允许偏差项目,见表4-31。
表 4-31
允许偏差 (mm)
砖 混
多层大模
1
构造柱中心线位置
10
10
2
构造柱层间错位
8
8
3
标高 (层高)
±10
±10
水准仪或尺量
4
截面尺寸
+8 -5
+5 -2
尺量检查
每 层
10
10
用2m托线板检查
5
垂直度
10m以下
15
15
10m以上
20
20
成品保护
5.1 浇筑混凝土时,不得污染清水砖墙面。
5.2 振捣混凝土时,不得碰动钢筋、埋件,防止移位。
5.3 钢筋有踩弯、移位或脱扣时,及时调整、补好。
5.4 散落在模板上的混凝土应及时清理干净。
6 应注意的质量问题
6.1 混凝土材料计量不准:影响混凝土强度,施工前要检查,校正好磅秤,车车过秤,加水量必须严格控制。
6.2 混凝土外观存在蜂窝、孔洞、露筋、夹渣等缺陷:混凝土振捣不实,漏振,钢筋缺少保护层垫块,尤其是板缝内加筋位置,应认真检查,发现问题及时处理。
质量记录
本工艺标准应具备以下质量记录:
6.1 材料(水泥、砂、石、掺合料、外加剂等)出厂合格证明、试验报告。
6.2 混凝土试块试验报告。
6.3 分项工程质量检验评定表。
6.4 隐检、预检记录。
6.5 冬期施工记录。
【关键词】浇筑;混凝土;振捣
混凝土是有胶凝材料、水和粗骨料、细骨料按照一定的比例配置,经过均匀拌合、浇筑密实,并且在一定的温度和适度条件之下养护硬化而成的人工石材,有的时候为了增加混凝土某些特性方面的要求,在施工的过程中通常会采用各种外加剂。浇筑作为当前混凝土施工过程中的施工重点,是当前人们关注的主要问题所在。
一、准备工作
1、浇筑前模板的轴线位置、截面尺寸是否与施工图一致。模板的支撑体系稳定性是否符合当前设计者要求。
2、钢筋的规格型号、数量、搭接长度是否符合设计要求,并且做好隐蔽工程的验收记录。
3、浇筑之前应当把模板内掉入的杂物;钢筋上的各种污渍和油渍等清理干净,对模板的板缝隙进和空洞进行严格的堵严;对模板应当使用水进行浇湿。
4、现场拌制、现场运输的混凝土应当在楼面搭接好运输通道,用钢管架子搭设、噶度为版面的30~50cm,搭设的线路应当根据浇筑的程序进行确定,若为泵送商品混凝土,则应当以浇筑程序的先后,把输送管架至浇筑的区域。
二、混凝土浇筑
1、浇筑混凝土的时候,为了避免发生离析现象,混凝土自高处倾落的自由高度,自由下落高度应当不吃超过2m,自由下落高度较大的时候,应当使用溜槽或者串筒,以防止混凝土产生离析,溜槽一般用木板制作,表面包薄钢板,使用的时候其水平倾角不能够超过30°,串筒用薄钢板制成,媒介桶长700mm左右,采用钩环连结,筒内设置有缓冲板。
2、由于振捣工具的性能因素混凝土的厚度太大的时候需要分层浇筑,,每次浇筑所允许的铺混凝土厚度为掺入是振捣其振动的时候,允许铺的厚度为振捣器作用部分长度的1.25倍。一般约为50cm,用平板振动器,则允许铺厚度为200mm,若是有些地区实在没有振捣器,而用人工振捣的,则一般铺200mm左右,根据钢筋的疏密程度来确定。
3、浇筑竖向结构的混凝土时候,在新浇筑的混凝土与员混凝土结合处应当现在底部浇筑与混凝土砂浆成分相同的水泥砂浆。
三、浇筑要求
1、防止离析,保证混凝土的均匀性浇筑中,当混凝土自由倾落高度较大时,易产生离析现象,若混凝土自由下落高度超过2m,要沿溜槽或串筒下落;当混凝土浇筑深度超过8m时,则应采用带节管的振动串筒,即在串筒上每隔2~3节管装一台振动器。
2、分层浇筑,分层捣实。混凝土进行分层浇筑时,分层厚度可按相关的规定。混凝土分层浇筑的间隔时间超过混凝土初凝时,会出现冷缝,使混凝土层间的抗渗、抗剪能力明显下降,严重影响混凝土的整体质量。在施工过程中,其允许间隔时间要符合规范要求。
3、正确留置施工缝。施工缝是新浇筑混凝土与已经凝固混凝土的结合面,它是结构的薄弱环节。为保证结构的整体性,混凝土一般应连续浇筑,如因技术或组织上的原因不能连续浇筑,且停歇时间有可能超过混凝土的初凝时间时,则应预先确定在适当的位置留置施工缝。施工缝宜留在剪力较小处且便于施工的部位。
四、混凝土浇筑时应注意的事项。
1、在混凝土浇筑中出现下列情况之一应停止浇筑。
①混凝土初凝并超过允许面积;②混凝土平均浇筑气温超过允许偏差值,并在1小时内无法调整至允许温度内;③在浇筑过程中出现大雨或暴雨天气。
2、在施工过程中出现下列情况之一,应凿出已浇筑的混凝土并重新浇筑。
①不能保证混凝土振捣密实或对建筑物带来不利影响的级配错误的混凝土料;②长时间凝固、超过规定时间的混凝土料;③下到高等级混凝土浇筑部位的低等级混凝土料;
3、浇筑完的混凝土必须遮盖来保温或者防雨。
五、混凝土的捣实
混凝土的振捣首先要根据设计混凝土的厚度来选择振捣器,一般平面面积较大厚度在20~30cm的混凝土板应选择表面振捣器,对振捣器面积尺寸较小而有一定垂直深度的构件或厚大结构的混凝土应选择插入式振捣器。操作时应快插慢拔,快插是为了防止表面层混凝土拌和物振动过度而下面混凝土拌和物振动不足结构不匀;慢拔是为了使混凝土拌和物籍振动力能于振动器抽出时均匀填满振动器留下的空间。振捣时间视混凝土不再显着下沉,同时不再出现气泡且混凝土表面呈水平并出现水泥浆时为准。插入点应均匀交错排列,插点间距不应超过振动棒作用半径的1.5倍,只有遵守了这些操作程序,才能使混凝土振捣密实。
六、混凝土拌合物的养护
混凝土的凝结硬化是水泥水化作用的结果,而水泥水化作用必须在适当的温度和湿度的条件下才能进行。混凝土的养护,就是使混凝土具有一定的温度和湿度,而逐渐硬化。混凝土养护分人工养护和自然养护。为保证混凝土养护期间内的湿润状态,应每天不断的浇水,只有强度达设计要求强度70%以上,方可停止养护。
七、混凝土的拆模
拆模的时间早晚直接影响到混凝土质量和模板的使用周转率。拆模时间应根据设计要求、气温和混凝土强度等级情况而定。对非承重构件,只有当混凝土强度达到5MPa以上,且其表面和棱角不会因为拆模造成损坏时,方可拆除模板。对承重构件,只有当混凝土强度达到规定的混凝土设计标号的百分率后方可拆模。对后张法预应力混凝土结构构件,侧模宜在预应力张拉前拆除;底模支架的拆除应按施工技术方案执行,当无具体要求时,不应在结构构件建立预应力前拆除。
在混凝土浇筑施工的过程中,在拆模的过程中是一项重要的施工工序。在拆模的过程中不仅仅是混凝土拆模的工序,更是要检查混凝土施工过程中的各个质量问题和其中容易出现的额各种缺陷,在发现缺陷的过程中要及时的进行修补措施。避免日后的维修带来影响和不利因素。对面积小、数量不多的蜂窝或露石的混凝土,先通过钢丝刷或者压水进行冲洗和冲刷其基层部位,然后在使用其主要的水泥浆进行找平。对较大面积的蜂窝、露石和露筋应按其全部深度凿去薄弱的混凝土层,然后再进行用钢丝刷或加压水冲刷的施工过程,这样有利于在施工的过程中良好的捣实过程,避免在施工中存在的各种质量问题与影响因素。对影响工程结构安全及使用工程的缺陷,提出相应的设计过程和解决措施。
关键词:碾压 混凝土施工工艺
中图分类号: TU528 文献标识码: A 文章编号:
1.简述
本工程为Ⅱ等大(2)型工程,相应拦河坝、泄洪防空洞、水垫塘等建筑物为2级建筑物,发电引水建筑物、电站厂房、开关站等建筑物为3级建筑物。
枢纽工程由碾压混凝土双曲拱坝、中孔泄洪,右岸明流泄洪洞、右岸发电引水系统、左岸地面厂房、导流洞等建筑物组成。挡水建筑物为双曲拱坝,砼总方量39万m3,其中碾压砼 33万m3,变态砼1万m3,常态砼5万m3。
根据试验结果确定出了满足大坝碾压砼施工技术要求的施工配合比、施工工艺及相关技术参数,现将试验结果整理汇总分析,形成如下报告。
2、试验用碾压砼原材料及检测结果
2.1原材料品种
本次试验碾压砼用的砂石骨料采用工程筛分场生产的砂石骨料。水泥采用葛洲坝股份有限公司生产的“三峡”牌中热水泥。碾压砼及变态砼浆液中的粉煤灰采用襄樊电厂Ⅱ级灰。外加剂采用山西黄河新型化工有限公司生产的恒久牌系列外加剂,和武汉天衣化工有限责任公司生产的WHDF砼密实剂。
水泥物理力学性能检测结果 表1
粉煤灰物理性能检测结果 表2
砂石骨料检测结果 表3
外加剂检测结果表4
3、碾压混凝土工艺试验配合比
碾压混凝土工艺试验采用《水利水电站枢纽工程砼配合比设计试验报告》中的建议的施工配合比,确定的工艺试验设计配合比见表5
工艺试验前,按照拌和站砂石骨料表面含水率、超逊径、外加剂溶液浓度对配合比进行调整。
碾压混凝土建议施工用配合比表5
4.工艺试验检测结果及汇总
4.1拌和物检测
拌和物检测项目有出机温度、施工环境温度、VC值、含气量等,因碾压试验历时较长,各个参数变化较大,检测结果为试验成功时的各参数,施工环境温度(20~27)℃,砼出机温度(20.5~21)℃,VC值(4~6)S,平均5.4S,含气量4.2%;从现场碾压效果来看,VC值控制在4-6S碾压效果最佳.检测结果见表6。
拌和物检测结果 表6
4.2压实密度检测
振动碾行进速度实测平均1.3km/h,振动碾压8遍后表面基本全部泛浆,碾压效果良好;压实密度检测采用表面核子密度仪,每层测定孔间排距2m,二级配测定30个点,平均密度值2554kg/m3,三级配测定22个点,平均密度值2534 kg/m3,压实度均满足规范内部碾压砼压实度大于97%、外部碾压砼大于98%要求。
13.工艺试验评价
13.1碾压砼施工配合比评价
通过工艺试验确定的配合比具有良好的拌和性能和可碾性,配合比砂率和骨料级配合适,VC值容易控制,施工过程可根据不同季节气候特点实现VC值动态控制,配合比设计试验是成功的,可以满足碾压砼施工技术要求。
14.工艺试验结论
施工过程若出现砂料过粗,细度模数较大,石粉含量偏低,造成砼可碾性差,可采用超量掺加粉煤灰以提高砼可碾性。当砂料生产进入正常、石粉含量在18%、细度模数符合规范要求时,在保证砂率不变的情况下,可以取消超量掺加的粉煤灰。
采用DW240型连续式拌和站拌制碾压砼是成功的。施工中要加强定期对拌和站称量系统的校准;对操作系统和原材料系统进行标识;对每种混凝土应加于区别,以便拌合的混凝土浇筑到正确的部位;所有混凝土拌合的记录都应齐全。
VC值控制是碾压砼控制关键环节。根据试验结果,在正常施工状态下VC值控制在(4~6S)碾压效果最好,施工中随气候的变化VC值应进行动态管理。
关键词:异型柱;施工工法;质量控制
中图分类号:O213.1 文献标识码:A 文章编号:
引言:
随着居住建筑对房屋平面及空间布置要求的提高,普通框架结构房间内的阳角,直接影响到家具布置和空间使用而难以被接受,而异型柱结构的出现在一定程度上解决了这一问题。混凝土异型柱结构是以T形、L形、十字形的异型截面柱代替一般框架柱作为竖向支承构件的结构,以避免框架柱在室内凸出,少占建筑空间,改善建筑观瞻,为建筑设计及使用功能带来灵活性和方便性。某小区,总建筑面积55810m2,异型柱结构,12层,异型柱截面形式多为T形及L形,少数为十字形,采用本工法施工,异型柱、墙位置正确,几何尺寸符合设计及规范规定,达到清水混凝土效果,保证了施工质量,为今后住宅工程中施工异型柱结构积累了经验。
1 异型柱施工工法
1.1 异型柱施工工法的特点
异型柱是指截面几何形状为L形、T形和十字形,截面各肢的肢高与肢厚比不大于4的柱。混凝土异型柱框架结构是以异型柱代替一般框架柱,和梁刚性连接组成的承受竖向和水平作用的结构。
异型柱结构自形成以来,多数探讨集中在结构设计及空间的布置上,本工法通过对异型柱施工时模板、钢筋、混凝土施工等操作提出要求,形成了异型柱施工方法。通过模板的加固控制,混凝土浇筑方式控制、养护和成品保护等措施,解决了异型柱施工时阴角加固不便,混凝土浇筑后的观感质量和几何形状不易控制等难题,形成较完整的异型柱施工工艺,保证了施工安全有序地进行,也有效地保证了施工质量。
1.2 异型柱施工工法的适用范围
本工法主要适用于非抗震设计和地震设防烈度为6度、7度和8度的一般居住建筑混凝土异型柱结构的施工。
2 施工准备
2.1 材料准备
模板。竹胶板,方木、直径14 mm对拉螺栓、双面胶带、钢管及扣件,所有材料质量必须符合相关规范的要求。
(2) 异型柱结构的纵向受力钢筋,应符合国家标准《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)第4.2.2条的要求,对二级抗震设计的框架结构,检验所得的强度实测值,还应符合下列要求:钢筋抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25,钢筋的屈服强度实测值与标准值的比值不应大于1.3。
(3) 混凝土用细骨料宜采用中砂,粗骨料宜采用碎石,最大粒径不宜大于31.5 mm,并应符合现行行业标准《普通混凝土用碎石或卵石质量及检验方法》(JGJ53)的有关规定。
(4) 混凝土用水采用饮用水。
2.2 机具设备
扳手、撬棍、手锤、钢卷尺、检测尺、配料机、搅拌机和输送泵等。
3 异型柱施工工艺流程及操作要点
3.1 工艺原理
柱、墙钢筋验收完成后,安装模板和穿墙螺栓,模板校正与安装穿墙螺栓同步进行,安装完成后浇筑混凝土。模板按规定顺序拆除,拆除后应对结构棱角处采取成品保护措施。
3.2 工艺流程
异型柱施工工艺流程如图1所示。
图1 异型柱施工工艺流程
3.3 操作要点
3.3.1 施工准备
材料、 成品、 半成品进场验收和复试必须符合要求;机具设备试运转情况良好;施工实行“样板开路”制度,质检人员按样板控制施工质量。
3.3.2 绑扎钢筋
按规定进行钢筋绑扎和验收。验收前应将模板内的杂物清理干净,经验收合格后方可进入下道工序施工。纵向受力钢筋接头位置应设在构件受力较小处,在层高范围内每根纵向受力钢筋的接头数不应超过1个。
3.3.3 模板支撑及加固
异型柱模板面板采用10 mm厚竹胶模板,采用50mm×80 mm方木加固,间距按柱宽调整。柱箍采用单根钢管,先沿外廓最大尺寸将异型柱组成方形或长方形,对异型柱的阴角部位用短钢管定形,短钢管的另一端固定在与其垂直的柱箍上。
L形柱及T形柱对拉螺栓布置如图2所示。
图2L形柱及T形柱对拉螺栓布置示意
(2) 由于十字形柱翼缘较窄,故在其四边象限区用模板分别定做相应尺寸的木盒,安置完毕后再按普通矩形柱加固方式进行施工即可。支设完成后,应组织相关方验收。
3.3.4 混凝土施工
采用泵送混凝土,坍落度控制在160~180 mm;振捣应循序渐进,以保证混凝土密实,严禁振动棒直接振捣钢筋和模板。
(2) 每楼层异型柱宜连续浇筑,分层振捣,不得在柱净高范围内留置施工缝。
(3) 若柱与楼板混凝土强度等级不同,框架节点核心区内的混凝土应采用相交构件的混凝土强度等级的较大值,并应振捣密实。
(4) 模板拆除后立即对混凝土进行养护,养护剂应喷刷均匀,避免污染面层,养护14 d。
3.3.5 拆模
待混凝土强度达到要求时可拆除侧模板,拆模时应执行相关规定。
4 质量控制措施
4.1 模板工程
模板及其支架应根据结构形式、荷载大小、基土类别、施工设备和材料供应等条件进行专门设计,模板及其支架应具有足够的承载力、刚度和稳定性,应能可靠地承受浇筑过程中混凝土的重量、侧压力和施工荷载。为保证模板拼缝满足质量要求,模板安装后应使用透明胶带或双面胶条粘贴板缝,浇筑混凝土前模板内的杂物应清理干净。
4.2 钢筋工程
钢筋的规格、形式、尺寸、数量、间距、锚固长度、接头位置和长度必须符合设计要求和规范规定。钢筋接头采用焊接或机械连接时,接头的质量及类型应符合设计要求和现行标准规范要求,操作人员应持有相应证件。
4.3 混凝土工程
混凝土浇筑前,应做好各项技术复核及隐蔽验收等工作。混凝土必须保证连续浇筑,振动棒不得直接作用于模板或钢筋。异型柱结构施工的尺寸允许偏差如表1所示。
表1 异型柱结构施工的尺寸允许偏差
5 结语
异型柱施工工法是一个从模板加固、混凝土浇筑控制到后期成品保护控制等多方面的施工技术体系,它有效地指导了异型柱结构工程的施工,并取得了较好的控制效果,提供了完整的施工工艺要求,也为类似工程施工提供了借鉴,其良好的质量提升了施工企业的质量信誉,社会效益显著。异型柱施工截面尺寸规范,较好地保证了构件的成型效果,可直接在其上进行装饰抹灰等后期工序的施工,有效地减少了人工消耗,保证了工程质量,提高了施工效率,降低了施工成本。
参考文献
[1] 朱景敏,陆锡蕾. 大开间住宅钢筋混凝土异型柱框轻结构的适用范围[J]. 建筑结构,2011(1):23-25.
[2] 李九宏. 异型截面钢筋混凝土偏心受压构件正截面受压承载能力计算[J]. 建筑结构,2009(10):10-15.
[3] 罗永坤. 异型柱对高层结构受力特性影响浅析 [J]. 建筑结构,2012(2):33-36.
摘要:简述了橡胶沥青的发展历史,结合橡胶沥青混凝土路面的特点和性能,给出了橡胶沥青混凝土路面的施工工艺。
关键词:橡胶沥青 混凝土路面 施工工艺
引言
20世纪60年代,美国的Chales McDonad发明了橡胶沥青,最初主要用于应力吸收层;到70年代初,橡胶沥青的应用延伸到应力吸收中间层;70年代中期,橡胶粉应用领域的重点转向沥青混凝土,并首先在开级配沥青混凝土中使用;70年代后期,在以连续级配为主的密实型沥青混凝土中开始使用橡胶粉;80年代后期至今,主要研究在断级配沥青混凝土中使用橡胶粉[1]。
1、橡胶沥青混合料材料的要求[2]
(1)橡胶沥青混合料使用的各种材料运至现场后必须取样进行质量检验,经评定合格方可使用,不得以供应商提供的检测报告或商检报告代替现场检测。
(2)橡胶沥青路面集料宜采用玄武岩或技术指标达到的石料。
(3)集料粒径规格以方孔筛为准,小同料源、品种、规格的集料小得混杂堆放。
(4)橡胶屑由碎化的轮胎组成。橡胶屑应在常温下碎化,小应采用冷冻法来制造橡胶屑,如果用低温分离法,应在磨碎前进行。
(5)橡胶屑应干燥、无污染,在与沥青和骨料的拌和中能自由流动而不产生泡沫。可以加入碳酸钙或滑石粉以防止橡胶屑黏在一起,但用量不能超过橡胶屑质量的3%。宜选用不大于2mm范围内的粒径。
(6)橡胶沥青最好是当天生产当天使用,可24 h存放。如有其他原因,可降到140℃-145℃存放,存放小能超过3天。使用时重新升温到190℃测黏度,不够时加胶粉反应45 min。
2、橡胶沥青路面施工工艺
2.1橡胶沥青混凝土的拌和
国内外研究表明,橡胶沥青混合料优选的级配是断级配或开级配。
橡胶沥青混凝土断级配的油石比一般在7%—9%,橡胶沥青混凝土开级配抗滑磨耗层油石比一般在6~8 % 。具体油石比通过试验确定,方法同普通沥青混凝土一样。
要严格控制橡胶沥青和集料的拌制温度和出场温度。确定符合要求,橡胶沥青混合料在拌和时,温度需控制在170℃—5℃,但注意不超过195℃。在拌合过程中要注意目测检查混合料的均匀性,及时分析异常现象。
2.2沥青混合料拌和需要注意的事项
(1)施工前需备好石料、沥青、橡胶粉等各种原材料,并对其质量进行严格的检测;确定各热料仓的材料比例,供拌和机控制室使用,同时反复调整冷料仓进料比例和上料速度以达到供料平衡,从而来确定生产配合比。
(2)拌和厂必须配备足够实验设备和熟悉沥青混合料的试验、生产工艺、质量标准的技术骨干人员,并能及时提供给监理工程师满意的试验资料。
(3)应严格控制沥青混合料的施工温度。
(4)拌和厂拌和的沥青混合料均匀一致,无花白料、无结团或严重的粗细集料离析现象,不符合要求时不得使用,并应及时调整。
2.3橡胶沥青混合料的运输[3]
(1)橡胶沥青混合料应随拌随用,储存时间不得超过24h,储存期间温度不得降低10℃,且结合料不得老化、滴漏及粗细料离析;橡胶沥青混合料的运输温度大多采用165℃,热天短距离运输时温度宜在150℃以上,冷天长距离运输时可采用175℃的高温。在运输过程中应注意混合料的保温防护。
(2)装运混合料的自卸车的箱底板和侧板应涂拌一层隔离剂,运料车应有良好的篷布覆盖设施,卸料过程中继续覆盖,直到卸料结束取走篷布,以至保温并避免污染环境。
2. 4橡胶沥青混凝土的摊铺
(1)橡胶沥青混凝土摊铺机的摊铺速度应根据拌和楼的产景、施工机械配套情况及摊铺厚度、摊铺宽度,按1-3m/min予以调整选择,做到缓慢、均匀、不间断地摊铺。
(2)用机械摊铺的混合料未压实前,施工人员不得进入踩踏。一般情况下不得采用人工整修。
(3)橡胶沥青的压实应在摊铺后立即进行,摊铺时两台摊铺机距离不应超过10m,以形成良好的热接缝。
(4)应采取措施防止混合料在施工中的离析,包括控制布料器中混合料的量、摊铺速度以及事先加热熨平板到规定的温度等。
2. 5橡胶沥青混凝土的压实
橡胶沥青混凝上只能采用钢轮压路机进行碾压,不允许采用轮胎压路机,否则会将混合料粘起。推荐使用2台带振动的初压钢轮压路机,尤其是摊铺宽度超过3. 65 m时。橡胶沥青混凝土的压实度需达到至少96%的要求橡胶沥青混合料的碾压速度可参照表1进行。
表1 压路机碾压速度要求 Km/h
2.6橡胶沥青混凝土施工温度控制
橡胶沥青混凝土在施工中各阶段的温度控制可参照表2进行。
表2橡胶沥青混凝土的施工温度控制
2.7接缝的处理
橡胶沥青混合料采用2台摊铺机成梯队摊铺时,纵向施工缝应采用斜接缝,横向施工缝应采用平接缝,接缝处理过程与普通沥青混合料相同。
3、结束语
橡胶沥青设计应用于道路方案中,可以充分体现以下特性与优点:环保和节约资源;抗低温脆裂;抗高温车辙;降低噪音;超强粘结作用;提高行车安全;减薄路而厚度、降低建造成木;延长使用寿命、节省养护成本。随着对橡胶沥青及其混合料性能的研究,橡胶沥青在道路工程中的应用将有广阔前景。
参考文献:
[1]汪成夫. 橡胶沥青的创新应用与施工工艺[J]. 2009城市道桥与防洪第四届全国(国际)技术高峰论坛暨西部交通科技创新论坛专辑,2009,(10):43-46
[2]刘卫. 浅谈橡胶沥青混凝土路面施工技术[J]. 科技情报开发与经济,2009,19 (33):197-198
关键词:公路隧道、混凝土、施工工艺
一、 工程简介
该公路地处地形起伏较大的山区;隧道全长1301.6m,为分离式双线隧道,左、右洞分别位于半径R为1970m和2310的曲线上,设计行车速度为80km/h。隧道路面行车道宽度设计为2m×3.75m,路面结构层设计为两层,下层为C20混凝土调平层,厚15cm,上层为水泥混凝土面层,设计弯拉强度为5MPa;在洞内外路面相接处,根据隧道洞内外路面结构形式的不同特点,在进洞口和出洞口后15m范围内,采取设置混凝土过渡板、加铺级配碎石底基层、加厚C20素混凝土基层的处理方案,做好洞外沥青路面与洞内水泥砼路面的顺接,有效地防止“跳车”现象的发生。
二、隧道路面施工要点
由于隧道内是一个狭小的管状空间,隧道内不利于大型施工机械作业,对需要大型施工设备的路面结构不适合,通过比选,结合多年施工经验,采用三辊轴机组铺筑,同时配备一台安装插入式振捣棒组的排式振捣机及螺旋布料器一台;施工采取半幅施工,每板长度控制在5m,每5m设置一道胀(缩)缝。
2.1原材料的选取
配合比、原材料及外加剂选配是隧道砼路面弯拉强度的决定因素,对此,配合比的选配方面,采用高效减水剂及抗折剂作为外加剂,在试验室小梁强度合格的情况下,通过现场试验段钻心劈裂检测进行对比,结果表明,抗折剂在提高砼弯拉强度方面要优于高效减水剂,最终确定选用抗折剂作为外加剂。在其他原材料选择方面,我们也经过多次筛选,选用最佳材料:水泥选用P042.5号硅酸盐散装水泥,28d抗折强度大于7.OMPa,终凝时间大于lOh;砂:选用中砂,砂中含泥量小于2%。碎石:根据以往高速公路隧道路面施工经验,由于隧道爆破对石质内部结构扰动破坏性较大,选用隧道洞碴加工的碎石,弯拉强度很难达到要求,因此,在碎石的选择方面,通过采用隧道加工冲洗干净的碎石与外购宕口加工的碎石进行对比试验,隧道洞碴加工的碎石在冲洗干净的情况下,完全能够满足隧道路面各种指标的要求,因此,在碎石选用方面打破了以往对洞碴加工碎石的偏见,同时也大大降低了施工成本;碎石采用两种级配:4.75~19mm、16~26.5mm,其碎石含泥量小于1%,碎石在使用前进行冲洗除尘。传力杆、拉力杆、角隅钢筋等钢筋选用符合国家行业标准的钢材。
2.2 施工工艺流程
工艺流程:测量放样钢模板安装传力杆安装砼拌制、运输布料密集排振拉杆安装人工补料三辊轴整平精平饰面拉毛养生刻槽填缝。
2.3 隧道路面施工技术
2.3.1传力杆、角隅钢筋安装
(1)混凝土板连续浇筑时,可采用钢筋支架法安设传力杆。即在嵌缝板上预留圆孔,以便传力杆穿过,嵌缝板上面设木制或铁制压缝板条,按传力杆位置和间距,在接缝模板下部做成倒U形槽,使传力杆由此通过,传力杆的两端固定在支架上,支架通过锚固筋插入调平层上。
(2)传力杆必须设在面板厚中央,平行于板面,并涂刷防锈油漆,涂层面积为长度的一半即可,布设时按前后有涂刷的传力杆交错排放。严格与接缝垂直,传力杆端用lOcm塑料套管套住并在相邻板中央交错布置。
(3)安放角隅钢筋时,应先在安放钢筋的角隅处摊铺一层混凝土拌合物。摊铺高度应比钢筋设计位置预加一定的沉落度。角隅钢筋就位后,用混凝土拌和物压住。
2.3.2 砼拌制、运输
施工后台拌和站作业选用合格原材料,严格按照配合比施工,所用碎石要经过冲洗除尘后,方可使用;严格准确计量抗折剂,砼拌和时间不小于2min;砼出料坍落度控制在30~50mm,现场坍落度控制在lO~30mm;砼运输过程中,车厢应严密不漏浆。
2.3.3砼面精平
采用4.5m刮尺在纵横两个方向进行精平饰面,每个方向不少于两遍,精平时,路面表面会有麻面或小坑出现,用磨光机磨出浆液修补,用铁抹子刮平,最后用塑料抹子收光找平。
2.3.4 养生、切缝、灌缝
由于隧道洞内温度变化不明显,温度适宜,一般在浇筑5h后,用土工布全面覆盖至面板边缘两侧洒水养护,路面始终保持湿润不少于14d,防止砼产生收缩裂缝。横、纵缝切缝时间在隧道路面施工中控制在6~8h,过早切缝,由于混凝土的强度不足,会引起粗料从砂浆中脱落,而不能切出整齐的缝;过迟切缝,由于收缩应力的影响,易产生裂缝;横向缩缝深度6cm,缝宽3~8 mm;纵向缩缝深度为8~10cm,缝宽控制在3~8mm;设置胀缝位置深度4cm,缝宽2cm。混凝土板养护期满后应及时填缝。填缝前必须保持缝内清洁,防止砂石等杂物掉入缝内,填缝料采用聚酯或改性沥青作为填料。
2.3.5刻槽
为避免雨水带入洞内,引起路面湿滑,在隧道洞内进口方向200m范围水泥混凝土路面采取凿毛措施,防止车辆滑移;为提高隧道洞内的抗滑性能,同时减少隧道内噪音,采取刻纵向非等间距槽,槽深3~mm,槽宽3mm,槽间距12~24mm之间随机调整。
三、水泥砼路面病害预防
水泥混凝土路面是一种稳定性好的路面结构。尤其隧道水泥砼路面由于气候变化小,温度稳定,一定程度上,隧道水泥砼路面质量方面较其他工程的水泥砼路面有明显的提高,但水泥砼路面是砼结构形式,它仍难以克服自身结构应力、原材料使用、疲劳荷载等方面影响,部分出现裂缝、断板、断边、缺角等病害,随着对隧道路面结构和材料的研究的不断深入、病害预防方面日趋成熟,通过科学分析,精细化地施工,水泥砼路面病害大幅度减少。
(1)裂缝:主要原因水灰比偏大,水泥用量过多,粗细集料过多或过少,结果都会造成混凝土强度不足和其它性能(和易性、密实度)下降,导致裂缝产生。因此,施工中严格使用合格材料、按照规定配合比、计量准确,能够有效地避免裂缝的产生;
(2)断板:面板所受拉应力超过了混凝土面板可承受的抗应力,水泥砼面板的弯拉应力是衡量路面结构的关键指标,弯拉应力主要是骨料与浆液之间的包裹力及骨料强度体现,如果骨料不洁、石粉含量超标,砼包裹力下降,砼内部结构会在骨料与浆液之间隔离层发生断裂,因此,使用清洁、强度高的骨料是决定砼弯拉强度的重要指标,连续、密实的砼结构也能有效地防止断板的发生;
(3)胀(缩)缝处拉裂:每板砼面板通过传力杆自由伸缩,由于传力杆施工不规范,引起传力杆不直顺,施工完毕后,传力杆卡死,面板不能自由伸缩,面板很容易在胀(缩)缝处拉裂;因此,严格按照规范,精细化地施工,完全能够避免由于细节方面疏忽造成的损失;
(4)断边、缺角现象:由于砼面板采用半副施工,施工中边、角部位存在漏振、漏浆情况,因此,边、角部位易形成薄弱环节,加之,纵缝切缝、灌缝不及时,在外力作用下很容易发生断边、缺角现象;为防止断边、缺角现象发生,按照工艺要求施工,并处理好施工细节是关键。
关键字:后张预应力 混凝土梁施工工艺
Abstract: the post-tensioned prestressed concrete box girder due to its saving material, light weight, reduce the vertical shear of concrete beams and the principal tensile stress, simple structure, safety and reliability, convenient installation and other advantages, is widely used in domestic construction. The paper discussed the post-tensioned prestressed concrete beam construction technology related issues.
Keywords: prestressed concrete beam construction technology
中图分类号:TU377 文献标识码:A文章编号:
一、前言:
后张预应力混凝土箱梁因其节省材料,自重轻,减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力,结构简单,安全可靠,便于安装等优点,在国内建设中得到广泛应用。但预应力混凝土梁施工工艺相对较复杂,需对各施工环节进行重点控制,以确保整体施工质量,在这里对后张预应力混凝土箱梁施工工艺进行探讨。
二、预应力混凝土箱梁施工工艺流程
后张预应力混凝土箱梁工艺流程:安装底模绑扎钢筋预应力筋下料、制作,穿预应力筋(同时穿波纹管)安装侧模浇筑混凝土(制作混凝土试块,同条件养护)养护,拆侧模张拉预应力筋孔道灌浆切割、封锚拆底模。
三、预应力混凝土箱梁操作步骤及控制要点
1、底模
1.1 对预制场地及底模的要求
箱梁预制场地要平整,有良好的排水系统,底模要坚固,耐周转,几何尺寸符合设计要求,基础顶面光滑平整,两侧顺直,与模板接触效果好。
1.2 底模的制作
为确保底模坚固,在硬化好的预制场内合理安排底模的位置(方便施工、吊运),在箱梁两端部现浇长3 m×0.5 m的混凝土,防止箱梁张拉时两端受力。用砖块砌筑底模,上面用5 cm高标号砂浆抹光,保证表面平整光洁,侧向顺直平整。沿梁长方向每1 m预留一个对拉螺旋孔,底模两端设置吊装孔。
2 钢筋工程
(1)特点。箱梁中钢筋密、预留筋多、弯曲多、加工难度大,标准要求高。
(2)钢筋加工。加工前,首先按设计图纸,加工操作平台,将钢筋大样画在操作台上面,钢筋加工形状、尺寸严格按照设计图纸执行,钢筋弯钩、焊接严格执行现行施工技术规范。
(3)钢筋安装工艺流程。绑扎底板和腹板钢筋—布设正弯矩波纹管—安装侧模、芯模—绑扎顶板钢筋—布设负弯矩波纹管。
(4)钢筋绑扎。首先用记号笔将钢筋位置按设计图纸准确地画在底模上,将钢筋逐一按照图纸位置放好。制作腹板钢筋临时支架、预埋件的放置。这样既保证了钢筋间距符合要求,又方便了施工。
3 波纹管采用焊接固定法安装 严格控制其位置;操作方法:用Φ6钢筋加工成与波纹管直径相同的圆,按位置将其垂直焊接在腹板钢筋网片上,防止穿入波纹管时波纹管下落或上浮。混凝土浇筑之前,检查波纹管的位置,应先浇筑,后穿束。为避免波纹管浇筑时漏浆而堵塞孔道,在浇筑前把直径稍小于波纹管内径的高密度聚乙烯管(塑料管)穿入其中,浇筑中每隔20 min反复抽拉几次,浇筑完毕后抽出塑料管,张拉前再穿入钢绞线。 4 钢筋保护层 由于使用水泥垫块,容易在箱梁表面出现整块的印痕,影响外观质量,所以宜采用外购的塑料卡钢筋支撑保护层。 5 模板工程 5.1 外模 为了便于模板支拆和搬运,每节模板之间用活动螺旋连接,接缝处夹垫橡胶条,以免漏浆,保证表面平整度;侧模内侧用砂轮磨光,保证表面光洁度,用棉团对板面进行处理,使板面全部露出光泽,涂油保养。 5.2 箱梁芯模 箱梁芯模必须有足够的刚度。既保证几何尺寸不变形,又增加周转使用次数,同时有利于抑制上浮,采用钢结构组合模板作芯模,效果很好。 由于箱梁顶板混凝土施工完毕后,只有箱梁的两端可以畅通,因此要求芯模可拆成多个小片从两端取出。芯模上浮是常见的问题,它严重影响预制件的截面尺寸。在横向槽钢上拴接钢管,钢管抵在芯模底板上,槽钢两端用紧固螺栓拉结在两侧外模钢支撑上,槽钢两端支撑与底模固定,这样起到很好的作用。为了固定芯模使其不偏移轴线位置,采用高强混凝土块或方木将芯模与外侧模顶牢,在浇筑混凝土时将木撑逐步拿走。将芯模的底板做成分块活动板,浇筑底板混凝土前将底板掀起,待浇筑完底板混凝土后,将芯模底板放下,固定后,接着浇筑腹板混凝土。未采用活模板时,如果施工工艺安排不当,底板与侧板之间会产生工作缝,影响箱梁的整体性。采用活模板后,就可以将钢筋、模板全部安装好,一次性浇筑混凝土,这样既可保证混凝土的质量,又加快了施工进度。
5.3 预留钢筋处模板的安装
箱梁翼缘板、端头及工作孔有许多外伸钢筋或预埋锚垫板,这些部位的模板定位和止浆处理对箱梁的质量也很重要,预留钢筋偏位影响桥面板钢筋布置,混凝土漏浆影响箱梁翼板的质量和美观。
(1)翼缘板侧模。翼缘板外侧钢筋根数多、密度大,可采用定型橡胶带留齿口的方法固定钢筋,橡胶带有很好的止浆效果,还可以周转使用。
(2)工作孔模板。为了保证负弯矩锚垫板的倾角,固定外伸钢筋位置,防止漏浆,工作孔模板采用定型钢模,并夹橡胶带。该模板通过其上面的槽钢与外侧模板支架相连,以固定位置。
(3)封头模板。封头模板采用定型钢模,表面倾角与设计锚垫板倾斜度一致;边跨梁封头模板增加锚具盒模板,锚具盒用螺丝连接在封头模板上,以利于拆除。采用钢模板,形状好、耐周转。
6 混凝土工程
6.1 混凝土配合比
严格按照施工配合比,主骨料采用强度高的10 mm~20 mm碎石,用粒径小的骨料有利于混凝土进入梁底部。碎石粒径减小,会增加水泥用量,要控制水泥的最大用量,若水泥用量超过500 g/m3,宜采用高标号水泥来达到梁板的强度要求,不宜采用增加水泥用量的方法使其符合标准规范要求。
6.2 混凝土的浇筑
箱梁混凝土坍落度不宜太大,但由于钢筋密,并有波纹管等,也不宜过小,太大则很难消除外表面的气泡、水斑、砂线等缺陷,太小则混凝土密实度很难保证,一般为7 cm~9 cm为宜;石子粒径大或针片状含量超标,易产生云斑,应严格控制,拌和要均匀。可适当加长搅拌时间,这样可以消除由于外加剂拌和不均匀等原因引起的色斑。混凝土弹性模量一定要满足设计要求,如果偏小,容易使张拉后的拱度超过设计要求,混凝土浇筑采用一次成型工艺,由一端向另一端全断面推进,或者由中间同时向两端推进。同断面浇筑顺序为底板、腹板、顶板,分段分层循环推进,每段约3 cm长,在前一段混凝土初凝前浇筑下一段混凝土,段与段之间不产生冷缝。底板浇筑从端头及顶板预留工作孔,用50插入式振捣棒振捣,插点均匀、严密、不得漏振。底板浇筑完成一段后,将芯模部分的活动模板压紧、固定,立即浇筑腹板混凝土。
腹板混凝土浇筑采用对称分层方式进行,分层厚度不得大于30 cm,腹板混凝土的振捣采用复合振捣的方法,先用插钎特别是波纹管底部,再用振捣棒插入振捣,最后采用外侧附着的振捣器振捣。腹板混凝土浇筑必须注意混凝土的下料和振捣,两腹板必须同步对称进行,以避免芯模偏位。浇筑完一段腹板混凝土,拆走芯模压件后,浇筑该段顶板。顶板混凝土采用二次振捣工艺,以防止出现松顶现象。浇筑顶板混凝土时应注意控制好顶板厚度和坡度,做好压槽或毛面。浇筑后应及时全覆盖保湿养生。
严格掌握好拆模时间,并做好拆模后的混凝土养生。拆模时间应根据混凝土浇筑后的气温定,拆模时间过早,混凝土顶板易损坏,并导致缺棱掉角或肿皮等;拆模时间过迟,混凝土与模板之间黏结牢固,不易拆除。
7、预应力张拉
预应力张拉时应分级张拉,分级控制。施加预应力时,以张拉力为控制量、张拉伸长值为校核量。实际伸长值与计算伸长值偏差应在±6%范围内,超过时应停止张拉查找原因,采取措施后方能继续张拉。
在张拉过程中,预应力钢绞线断裂、滑脱的数量以及无法张拉的数量不得超过结构同一截面预应力钢绞线总数的3%,同时还应注意以下几点:(1)在浇注过程中,应防止混凝土进入预留孔道而造成的管道摩擦力增大甚至堵塞;(2)尽量采用泵送混凝土,分层进行浇捣。在钢筋密集处采用小型振捣器振捣。(3)张拉前,应有构件混凝土的强度试压报告,当混凝土的立方体强度满足设计要求后才可施加预应力。设计文件无具体要求时,混凝土强度不应低于设计强度值的75%。张拉控制应力按设计文件要求,且不应大于钢绞线强度标准值的75%。(4)设计无具体要求时,对普通松弛预应力筋按以下超张拉程序操作:010%Pj105% Pj(持荷2min)Pj锚固或010% Pj103% Pj锚固;对低松弛预钢丝和钢绞线按以下超张拉程序操作:010%PjPj锚固。
8、预应力灌浆施工
预应力筋张拉完毕后须在48h内完成灌浆。灌浆严格按水泥浆配合比加料,搅拌时间不小于2min。灌浆过程中,水泥浆搅拌应不间断,水泥浆用筛网过滤,以免灌浆时堵管。灌浆时将灌浆机出浆口与灌浆管相接,并确认连接处紧密后,开动灌浆泵加压灌入水泥浆,从近至远逐个检查出浆孔,各出浆孔出浓浆后逐一封闭,待最后一个出浆孔出浓浆后,封闭该出浆孔,继续加压至0.5~0.7MPa,保持1~2min,封闭进浆阀门,待水泥浆凝固后,再拆卸连接接头,并及时清理现场浮浆及杂物,如发现管内有空隙应仔细补浆。
构件的底模支撑在无具体设计要求时,应在预应力筋张拉及灌浆浆体强度达到15MPa后拆除。
[关键词]隧道;火灾;衬砌;孔道;爆裂
文章编号:2095-4085(2015)07-0100-02
随着越来越多的隧道修建,发生隧道火灾的概率也随之增加。衬砌结构作为隧道的重要组成部分,其抗火性能不容忽视。火灾下高温条件会导致混凝土衬砌结构力学性能的劣化,严重时还会引发爆裂,对衬砌结构造成严重的破坏。国内外学者对混凝土爆裂的成因进行了探讨,有两种主要解释:热应力机理和蒸汽压机理,并提出了一系列有效的预防措施,主要有添加纤维和对构件表层进行耐火隔热处理两种方法。添加纤维主要是指聚丙烯纤维和钢纤维,聚丙烯纤维的熔点低,在高温条件下,提前熔化的聚丙烯纤维会被周围的水泥吸收并留下其原本占据的空间,形成相互贯通的孔道,有利于高温下所形成的水蒸汽排出结构外。基于以上观点,并考虑到增大结构孔隙和降低含水率有利于减小高温下混凝土的爆裂,并且增大混凝土的表面积能够使水蒸汽逸出其表面的渠道增多,在火灾高温时多释放一些蒸汽压从而减少爆裂的发生几率。
1.工程概况
某已建隧道工程由主线及支线组成,整体走向呈“人”字型,具体的工程参数如下所示:主线隧道按Ⅲ类城市交通隧道建设,采用分离式独立双洞设计,隧道单洞宽9m,净高7.5m,洞口净间距为17m;设计起止桩号为K0+540.00~Kl+900.00,长度1440m,洞体走向近似为南北;支线隧道按Ⅲ类城市交通隧道建设,采用单向单洞双车道设计,隧道单洞宽9m,净高7.5m;设计起止桩号为Y3K1+99.565-Y3K1+960.00,长度860.435m,洞体走向近似为西北一东南。表1列出了隧道围岩各岩层的参数。围岩从地面起自上而下第一层为厚度16m的残积土,第二层为厚度13m的强风化花岗岩,第三层为弱风化~新鲜花岗岩。其中隧道位于第三层。
2.隧道衬砌结构预留孔道的施工方法
2.1预留孔道的施工艺
陈明莉指出目前混凝土施工中最常用的两种施工工艺是波纹管预留孔道和橡胶抽拔棒预留孔道,且橡胶抽拔棒无论质量还是成本都较低。衬砌管片管孔可为抛物线形或直线形,孔道预留可采用橡胶抽拔棒,也可采用波纹管。对于长10m以内的孔道,可采用单根橡胶棒从一端进行抽拔;对于长10m以上的孔道,可以采用2段橡胶棒分别从两端进行抽拔,中间的连接处可以外套长30cm的波纹管,并用胶带密封。
张恒仁等介绍了陕西奉天橡胶厂生产的一种扁体橡胶抽拔棒,其扯断伸长率很大,纵向伸长后径向会有较大的收缩,在混凝土终凝后的任意时间内都可以顺利将其抽拔出。该种橡胶抽拔棒内面插有圆钢,能保证混凝土振捣过程中,孔道不变形,并保证孔道周围混凝土密实;最终形成的孔道光滑顺直;可以重复使用,性价比高。要求混凝土终凝后1小时内将橡胶棒中的圆钢拔出。
对于采用波纹管预留孔道,它的施工好坏直接关系到构件的张拉质量。施工过程中要注意严格按照设计要求在底模上放样定位,将钢筋牢固的安装于钢筋骨架上,为避免砂浆进入波纹管,在波纹管的接头处需要另加套管,此处可用胶带将其包裹密实。
2.2质量对比分析
陈明莉对两种施工工艺进行了质量对比分析,指出波纹管预留孔道属于埋设管道法,它的缺点是在混凝土浇筑振捣过程中易导致其发生变形甚至破裂。抽拔式橡胶棒预留孔道,它的缺点一是拔胶管时间过早易导致塌孔变形,二是拔胶管时间过晚易导致拔不出,最终成孔失败。若采取适当的措施,上述的问题都可以避免,所以以上两种施工方法均可以满足工程需求。由于后张法孔道的设置并非多数采用多曲线型,而是采用抛物线或直线型,因此不需要提前埋束,橡胶棒也比较容易拔出,所以以上两种预留孔道的方法都可以满足穿束的要求。
2.3成本对比分析
陈明莉对两种施工工艺的成本进行了对比分析,指出按照现今的市场行情,波纹管按7元/m计算,若管道采用横向布置,每片梁按设置100m的孔道计算,共需花费约700元左右。橡胶抽拔棒约每米30元,每片梁共需要花费材料成本3000元,但由于其可以重复使用,若按摊销20次来算,每片梁共需花费约150元左右。由此可以得出,采用橡胶抽拔棒比较经济,每片梁比波纹管节省约450元左右。
3.隧道衬砌结构预留孔道的设置及成型构浩
仿照后张法预应力混凝土构件的施工工艺,一般预留孔道净距不小于25mm,孔道至构件边缘的净距不小于25mm,且不小于孔道直径的一半。
考虑到孔道成形的方便性,本文选用圆形孔道形式来建立多孔混凝土衬砌结构。尽量减少孔道对衬砌结构承载力的影响,并考虑隧道衬砌结构的平面应变特性,本文采用小孔道、密集布置于靠近隧道净空表层的方式,取孔道直径30mm,将孔道圆心设置在距衬砌内表面35mm位置处,沿隧道纵向的间距为60mm。孔道宜沿隧道环向设置,不仅施工艺较为成熟、经济性好、减轻了结构自重且孔道可以与结构的外排水设施连通,方便其内排水。