摘要:結(jié)合泌陽至南陽高速公路No 4合同段的工程實(shí)踐,從模板選擇與施工、混凝土配合比、澆灌方法、拆模養(yǎng)護(hù)等方面,較詳細(xì)地介紹了橋梁工程下部結(jié)構(gòu)混凝土外觀質(zhì)量的控制方法。
關(guān)鍵詞:下部結(jié)構(gòu),模板,混凝土,外觀質(zhì)量,控制方法
文中結(jié)合唐河大橋下部結(jié)構(gòu)工程實(shí)例,從混凝土配合比、混凝土澆筑的施工工藝、模板的選擇與施工、拆模養(yǎng)生、外在環(huán)境等方面講述了橋梁工程下部結(jié)構(gòu)混凝土外觀質(zhì)量的控制方法。
1 唐河大橋施工簡介
泌陽至南陽高速公路是上海至武威國家重點(diǎn)公路在河南省的重要路段。其中在泌陽至南陽土建工程N(yùn)o.4合同段路線跨越唐河,唐河大橋按百年一遇洪水水位進(jìn)行設(shè)計(jì),姐級(jí)通航,中心樁號(hào):K132+670.186,橋梁(空數(shù)x孔徑)為28x35m,全長為990.712m,雙幅橋面總寬30.sm。結(jié)構(gòu)形式為四聯(lián)5x35m和兩聯(lián)4又35m的裝配式部分預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,先簡支后連續(xù),橋梁右偏角為120。
2 模板的選擇與施工
模板 的 選 擇直接決定混凝土的外觀效果,選擇時(shí)應(yīng)綜合考慮其強(qiáng)度、剛度、可周轉(zhuǎn)性及經(jīng)濟(jì)性等。本工程采用定型組合鋼模板。準(zhǔn)確投測模板線并與鋼筋位置協(xié)調(diào)一致,是保證結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量的第一步。橋梁工程的模板定位控制方法:標(biāo)高用水準(zhǔn)儀、邊線用經(jīng)緯儀、垂直度用激光鉛直儀控制。垂直度也可用吊線墜法控制,在進(jìn)行下一工序前用經(jīng)緯儀外控法校核。
鋼模板在初次使用前或長時(shí)間放置后重新使用前,先除銹并涂刷油性脫模劑。除銹根據(jù)模板的銹蝕程度,選用砂紙或砂輪機(jī),陰角部位采用鐵刷除銹。在模板的周轉(zhuǎn)過程中,每次拆模后應(yīng)清理干凈,并盡快涂刷脫模劑。
橋梁工程 結(jié)構(gòu)的鋼筋保護(hù)層控制,宜采用塑料墊塊,不宜采用水泥砂漿墊塊,否則會(huì)在混凝土表面留下形似傷疤的外觀缺陷。對(duì)于墩柱,也可不使用保護(hù)層墊塊,但應(yīng)采取措施:先制作鋼筋籠,其加勁箍間距不大于Zm,在鋼筋籠側(cè)面焊接定位筋,準(zhǔn)確安裝鋼筋籠并校核垂直度,再安裝模板并再次校核垂直度后,才能澆灌混凝土;澆灌混凝土?xí)r,每隔一定高度,用吊線墜法觀察控制鋼筋與模板相對(duì)位置,確保保護(hù)層厚度準(zhǔn)確。
3 混凝土配合比
施工前 ,應(yīng)做原材料的送檢和混凝土的試配工作;炷猎嚺洌瑫r(shí)做7d和28d的抗壓試件,并先做樣板,經(jīng)過驗(yàn)收混凝土外觀滿足要求,再全面實(shí)施施工。
不同種類的水泥及其用量對(duì)混凝土構(gòu)件表面顏色影響也很大,實(shí)際施工表明,采用粉煤灰水泥的系梁(承臺(tái)),混凝土成型后表面色澤較淺白,而采用普通硅酸鹽水泥的墩柱和蓋梁,混凝土成型后表面色澤較深黑。即使是同一種水泥隨著水泥水化反應(yīng)和強(qiáng)度的增長以及各種環(huán)境的變化影響,混凝土內(nèi)的水分蒸發(fā),在混凝土構(gòu)件內(nèi)形成許多毛細(xì)孔,而在形成毛細(xì)孔的同時(shí),在毛細(xì)孔內(nèi)析出Ca(OH)2等晶體,這樣透過光的折射,在混凝土表面形成白或灰白顏色,析出的晶體越多則顏色越白。
不同的坍落度和水灰比的混凝土成型后,其表面氣泡數(shù)量和大小不同,顏色也有差別。坍落度或水灰比較小的混凝土料,成型后表面氣泡少而大,色澤較深;坍落度或水灰比較大的混凝土料,成型后表面氣泡小而密集,色澤較淺。因此在施工過程中,應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土的坍落度,同一構(gòu)件、相接或相鄰構(gòu)件,混凝土坍落度相差不宜超過3rm。每一構(gòu)件混凝土澆灌時(shí),在后盤和澆灌點(diǎn)實(shí)測坍落度,并不少于兩次。坍落度損失不大于Zcm。
不同的施工用水或不同的地方材料拌和的混凝土,澆灌后外觀也會(huì)有一定的差異。為確保施工質(zhì)量,應(yīng)認(rèn)真取樣送檢,嚴(yán)格控制中砂與碎石的含泥量,選擇良好級(jí)配的碎石,地下水或非飲用水先檢測合格才可使用。嚴(yán)禁在現(xiàn)場加水。
4 混凝土澆筑
混凝 土 的 澆筑主要包括:配料、拌和、運(yùn)輸、人倉、平倉、振搗、拆模等幾個(gè)方面,F(xiàn)場的混凝土攪拌系統(tǒng)在使用前應(yīng)做好計(jì)量儀表的標(biāo)定工作,為穩(wěn)定混凝土質(zhì)量打下基礎(chǔ)。嚴(yán)格按照配合比施工,做好原材料的抽檢工作,不合格的材料堅(jiān)決清理出場,每次混凝土的拌和前應(yīng)做好砂石含水量的測定,調(diào)整加水量嚴(yán)格按照規(guī)范控制混凝土的攪拌時(shí)間;炷吝\(yùn)輸防止運(yùn)距過長混凝土離析。
在各個(gè)構(gòu)件澆筑混凝土前,應(yīng)先計(jì)算混凝土總量和每層混凝土用量,并控制每次下料的混凝土數(shù)量。如果混凝土下落高度超過2m要使用串筒,防止下落的混凝土離析。混凝土布料要均勻,分層進(jìn)行,每層厚度控制小于30cm(如采用高頻插人振搗器可控制小于40cm),并認(rèn)真做好混凝土的振搗,防止欠振、漏振,避免過振。采用插人式振動(dòng)棒器,棒頭大多為X50,一般其作用半徑為30cm一40cm,每次其移動(dòng)距離宜為50cm一60cm,每層插人下層混凝土3cm一5cm。操作時(shí)必須嚴(yán)格做到快插慢拔,將振動(dòng)棒上下略做抽動(dòng)。振動(dòng)棒插人振搗至混凝土面不再下降、無氣泡、表面泛漿但隱見粗骨料為止。在振搗過程中嚴(yán)禁振搗器碰到鋼模板。在混凝土的入倉和振搗過程中混凝土漿不可避免地要濺到模板上,并且有可能形成初凝,倉內(nèi)操作人員如不清理,則會(huì)使先后不同時(shí)間人倉的混凝土發(fā)生離散,混凝土脫模后,由于濺點(diǎn)凝結(jié)不牢而脫落,形成麻面現(xiàn)象,而影響混凝土外觀質(zhì)量。
為此,要求操作人員隨著澆筑高度的上升,位置的變化,不斷用干凈的粗毛巾抹去濺點(diǎn),保持模板表面的清潔;炷翝仓瓿珊髴(yīng)經(jīng)過多次反復(fù)抹壓和收光。
5 混凝土的拆模和養(yǎng)護(hù)
拆模的時(shí)間控制不好會(huì)對(duì)混凝土外觀造成影響,拆模過早會(huì)導(dǎo)致混凝土面粘模、缺棱掉角;過晚會(huì)增加拆模難度。一般系梁、蓋梁和高度在3m以內(nèi)的墩柱,混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.ZM衛(wèi)1才能拆除側(cè)模,而高度在3m一12m的墩柱,則混凝土強(qiáng)度達(dá)到25MI、才能拆除側(cè)模。為此宜在施工現(xiàn)場放置同條件養(yǎng)護(hù)試塊,通過試驗(yàn)確定拆模時(shí)間。在拆模過程中,應(yīng)防止混凝土面被撞;個(gè)別部位要用107膠調(diào)制水泥進(jìn)行處理;炷敛鹉:蟮酿B(yǎng)護(hù)對(duì)保證混凝土質(zhì)量至關(guān)重要。養(yǎng)護(hù)不及時(shí)或不到位都會(huì)造成混凝土強(qiáng)度不達(dá)標(biāo),還會(huì)造成混凝土表面裂縫、起皮等缺陷。系梁、承臺(tái)可用撒砂遮蔽,蓋梁表面可用棉氈覆蓋,墩柱可用塑料薄膜包裹。在遮蔽、覆蓋或包裹之前和養(yǎng)護(hù)過程中,應(yīng)經(jīng)常灑水保持濕潤。養(yǎng)護(hù)應(yīng)在拆模后立即進(jìn)行,對(duì)普通混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7d。養(yǎng)護(hù)使用的砂、棉氈、薄膜應(yīng)保持干凈,如使用非飲用水或地下水養(yǎng)護(hù),也應(yīng)先做水質(zhì)化驗(yàn)合格才能使用;炷敛鹉:髴(yīng)注意做好成品保護(hù)工作,防止施工機(jī)械、工具碰撞墩柱和蓋梁等施工成品。萬一碰壞表面,則應(yīng)鑿毛、清洗并用同顏色的混凝土認(rèn)真修補(bǔ)。
6 環(huán)境等外在條件
混凝土在施工中,水泥的水化反應(yīng)受環(huán)境的影響較大,尤其是受溫度的影響較大。當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí),混凝土原材料、水的溫度較低,同時(shí)受拌合機(jī)具、容器、模板等的吸熱影響,混凝土最終人模的溫度亦較低,水化反應(yīng)較慢,強(qiáng)度增長較慢,在混凝土達(dá)到較高強(qiáng)度時(shí)花費(fèi)的時(shí)間較長,水化反應(yīng)不充分,析出的Ca(OH)2較少,因此混凝土成型后的外觀顏色就呈現(xiàn)青色。相反,當(dāng)溫度較高時(shí),混凝土最終人模的溫度較高,水化反應(yīng)較快,較高的水化熱導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度升高,析出的Ca(OH)2:較多,因此顏色較多的表現(xiàn)為灰白色,混凝土雖然短時(shí)間可以達(dá)到較高的溫度,但是后期增長有限。在實(shí)際的施工中由于工期等的影響,同時(shí)為了降低成本,而采取蒸汽養(yǎng)護(hù)或其他保溫措施養(yǎng)護(hù),但值得注意的是:升溫不應(yīng)只對(duì)混凝土加熱而忽視了原材料的溫度,保溫的措施應(yīng)該雙管齊下。選擇一個(gè)合理的人模溫度和養(yǎng)護(hù)溫度,對(duì)混凝土的強(qiáng)度增長最為有利,滿足整個(gè)施工進(jìn)度的需要,也就是說在條件許可的情況下,盡可能采用自然養(yǎng)護(hù),在環(huán)境溫度較低時(shí),應(yīng)對(duì)原材料和機(jī)具加熱,成型后對(duì)混凝土加熱養(yǎng)護(hù),保持一定的濕度;在環(huán)境溫度較高時(shí),應(yīng)對(duì)原材料、機(jī)具等降溫,必須加強(qiáng)保水養(yǎng)護(hù)。
7 結(jié)語
隨著高速公路的現(xiàn)代化建設(shè)發(fā)展進(jìn)程,人們對(duì)橋梁外觀質(zhì)量越來越重視,但是要嚴(yán)格控制外觀質(zhì)量還是比較困難的,因?yàn)檫@其中涉及的環(huán)節(jié)太多,每一個(gè)環(huán)節(jié)控制不好都有可能導(dǎo)致外觀的缺陷。