甘 彬
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鋼筋混凝土部分的施工,是整個水利工程的主體部分,是影響工程施工設計及工程使用功能的關鍵核心部分。要保證工程的質量,就得嚴抓工程的鋼筋混凝土工程施工。水利工程的鋼筋混凝土工程施工包括骨料及鋼筋的材料加工、混凝土拌制、運輸、澆注、養護等幾個重要的方面。
一般來說,骨料是水利工程混凝土施工中用量最大的材料,大型的水利工程一般都是由施工單位自己組織開采加工的。但是由于加工需要的設備比較多,而且也要占用大面積的場地。所以,在施工中施工單位應該對骨料施工場地進行合理選型、布置,以便提高生產率,降低工程造價。如果是工程量較小的中、小型工程。施工單位可以根據實際的情況,在條件允許的情況下,采用近購買砂、石料的方式,以省去開采、加工環節,降低工程量和工程造價,實現較好的經濟效果。水利工程的混凝土骨料多采用經過篩分沖洗后的天然砂、卵石料。但是,當超徑石含量過多,但又必須利用時,就得進行進行破碎;當工程附近缺少適用的天然骨料時,就采用碎石和人工砂,但是必須要經過經過破碎與篩洗兩個環節。
1)破碎機械。對于石料進行破碎所采用碎石機種類很多,常用的有4種:鄂式碎石機、錐式碎石機、滾式碎石機、錘式碎石機,但是各種碎石機的碎石性能不同,要根據實際出發來選用,水利工程中最常用的是鄂式和錐式碎石機。
2)篩洗機械。水利工程常用的骨料篩洗機械有兩種:一是格篩。它可以避免塵土飛揚,改善生產環境,并在進入破碎機之前,剔除超徑石,避免機械受損;二是振動篩。振動篩具有振動頻率高、振幅小,振動時篩面上的砂石料迅速發生離折,可實現較高的篩分效率和生產率的特點。
1)對鋼筋進行加工,要先對鋼筋進行成軋或冷拉調直。鋼筋就其直徑而言可分為兩大類,直徑小于等于12mm卷成盤條的叫輕筋,大于12mm呈棒狀的叫重筋。
一般來說,輕筋可使用自動調直剪切機調直切斷,而重筋則用彎筋機、調直機或手動工具進行調直。在調直的過程中,還要對鋼筋進行除銹,銹蝕嚴重的可以用風砂槍和除銹機進行除銹,然后根據工程的需要,對鋼筋進行品種、規格的劃分和選料,接著進行再劃線。為了減少斷頭,避免大材小用,造成浪費,劃線時應該先進行統籌計算,注意考慮彎曲的伸長和必要的備用支撐筋。如果庫存鋼筋的規格不符合工程需求時,在征得設計單位同意后要對用料進行調整。
2)鋼筋冷撥
冷拔是通過特制的鎢合金拔絲模孔,把直徑8~8mm的I級鋼筋,強力拉拔成為較小直徑鋼絲的過程。拔成的碩絲稱為冷拔低碳鋼絲。與冷拉受純十以內互力比,冷拔是同時受縱向拉伸與橫向壓高的立體應力,內部晶體在縱向滑移的同時又受縱向拉伸與橫向壓,因此抗拉的強度大,達40%~90%,這樣就可以節約更多鋼材。冷拔后其硬度提高但其塑性會降低,應力應變過程已沒有顯的屈服階段。
混凝土的拌制包括配料與拌和兩個環節。配料正確、拌和充分均勻是保證混凝土質量的必要條件。
一般來說,在配料時,在重量上允許產生一定的偏差,水泥、水及外加劑為±l%,骨料為土2%。
骨料。在骨料的配置上,一般根據工程的實際需要采用不同的配料方法。小型工地可以用籮筐、手推車和磅秤配料。而大中型工地可采用輕軌斗車、機動翻斗車,這類配料裝置,簡單方便,生產率較高,盡量實現半自動控制。
水及外加劑。一般拌和機上均設有虹吸式量水器,可以(自動量水,通過管道注入拌機內。外加劑大都根據劑量比例配成較稀的溶液與水一同使用。
水泥。小型工程可以使用袋裝水泥,直接以一袋水泥為基準,加入相應重量的骨料和水。為了保證攪拌質量。一般采用調整每盤水泥用量,使每盤混凝土出料容量不超過拌和機額定出料容量的±10%。而大中型的工程則可以使用散裝水泥,以自動秤、電子稱來稱重水泥。
為保證質量,提高效率,一般的工程都采用機械拌和。混凝土攪拌機按其攪拌原理可以分為自落式和強制式兩類。
1)自落式攪拌機。自落式攪拌機的攪拌筒內壁焊有弧形葉片,有的還有斜向葉片,其攪拌的原理是攪拌機在旋轉時,葉片把物料不斷地提升到一定高度,然后再通過自由下落,與筒底的物料摻混,最終通過反復的攪拌實現均勻。
2)強制式攪拌機。強制式攪拌機基本上都是立軸水平旋轉的,機中有不同角度和位置得轉動的渦輪槳狀的葉片,當這些的葉片轉動時,可以克服物料的慣性、摩擦力和粘滯力,強制其產生環向、徑向和豎向運動,即剪切位移而達到均勻混合的目的。自落式攪拌機相比,強制式攪拌機的攪拌作用效果較好,拌和質量高,適用于干硬性、高強度和輕骨料混凝土的攪拌。但是這種攪拌機也有它的缺點,就是它的轉速較快,動力消耗大,葉片襯板被磨損的速度較快,維護費用高。
3)混凝土的運輸
為了保證混凝土在的運輸的過程中,不發生離析,而且有規定的坍落度,在運抵倉面后還能進行有效的澆筑,就必須運輸中注意解決因振動引起粗骨料下沉而秒漿上浮的分離的現象,以及混凝土自由下落高度過大,使粗骨料互相撞擊,造成砂漿與粗骨料分離的現象,還有因為運輸工具的漏漿導致坍落度和強度的降低等。在運輸中一定要盡量縮短運輸的,盡量保持運輸工具行駛的平穩,保證運輸過程中不漏漿,同時還要注意防曬、防雨、防風、防凍,設置溜槽、溜管等緩降裝置,降低自落高度。
施工的部分包括混凝土的撓筑和鋼筋的安裝。
混凝土的澆筑包括倉面準備、入倉鋪料、平倉振搗3個環節。
1)澆筑倉面的準備工作:包括主要包括地基表面處理和施工縫處理
首先,進行地基表面處理。在平原地區,為了保證工程地基的條件符合施工的要求,往往要先在土基上澆筑素混凝土墊層。為確保基底以下50cm內土層的干燥,必須要完善基坑明排水及井點的排水,在澆筑前挖去表層5cm左右預留的保護土層,保證基土的承載力不會降低;其次,處理施工縫。如果鋼筋混凝土建筑物較高出于散熱要求和立模的限制,在澆注中會出現施工縫。施工縫的處理,方法很多,主要有鑿毛、刷毛、風砂槍噴毛、高壓水沖毛等。
2)平倉振搗
首先是平倉。平倉就是指將卸人倉內的成堆混凝土,按一定的厚度攤平的過程。平倉不好會引起粗骨料架空、混凝土離析泌水、漏振等。因此,在施工中需要進行平倉,在機后安裝扼搗器組,同時進行平倉、振搗,提高工作效率;其次是振搗。振搗是混凝土密實成型的關鍵工序。因為平倉后的混凝土中可能會含有空隙和氣體,會影響澆筑的質量,因此需要進行振搗,用砂漿填充空隙,把空汽和多余水分排出表面,保證混凝土的密實。
鋼筋的安裝主要有散裝和整裝兩種。散裝的運輸條件要求相對較低,沒有過多的設備條件限制。散只要將加工成型的單朽鋼筋運到工作面,然后根據設計圖紙綁扎或電焊成型。但是這種方式工效低,高空作業安全性差,質量得不到保證。
因此,整裝安裝更為普遍,它有利于安裝質量的提高,和施工效率的提高,又可以降低成本。整裝安裝就是將加工成型的鋼筋,在焊接車間焊接,形成鋼筋網和鋼筋骨架。然后,把整裝件成批運至現場,通過起重機具吊運入倉就位,按圖拼合成形。整裝在運、吊過程中要采取加固措施,合理布置支承點和吊點,以防過大的變形和破壞。
為了促進混凝土的凝結硬化,保證鋼筋混凝土工程的質量,應該在混凝土澆筑后的一段的時間內,保持適當的溫濕條件。在冬季的養護工作主要是保溫防凍,在其它季節主要是保持新澆混凝土表的濕潤,通過減少水分蒸發的速度,防止表層因缺水而停止水化硬結,而導致裂縫的產生,影響結構的整體性、耐久性和表面強度。
保持表面濕潤的養護方法主要有水養護和噴灑塑料溶液成膜保護兩種:水養護的材料主要是用草簾、鋸末、砂等覆蓋,并按時對表面灑水以保持濕潤,有必要的還可筑起小埂灌水養護;噴塑養護一般是用噴槍把過氯乙烯材脂田料溶液噴灑在已收水的混凝土表面上,待溶劑揮發后會在混凝土表面形成一層塑料薄膜,這可以防止混凝土中水分蒸發,保證混凝土水化凝結作用的正常進行。
總之,鋼筋混凝土工程施工是整個水利工程施工的中心環節,對工程的質量起到直接的影響作用。因此,在施工中要注意對施工材料及施工措施的研究分析,選用最佳的施工材料和方案,以保證施工的質量。
[1]吳安良主編.水利工程施工[M].北京:水利電力出版社,1992,6.
[2]袁光裕主編.水利工程施工[M].北京:中國水利水電出版社,1996.