現澆混凝土拱形骨架施工質量控制

岐峰軍

由于鐵道部防護標準的變更,拱形骨架由漿砌片石變更為現澆混凝土,如何在1∶1.5的邊坡上保證混凝土的振搗質量,又能保證混凝土的施工速度,這是需要解決的問題。

1 工程概況

石武客專SWZQ-2標DK618+407.3～DK622+688.25段路基防護工程共4222.35雙延米,C25混凝土38000m3。拱形骨架凈距寬×高=3 m×3 m,拱部骨架截面為 L形,寬0.4 m,主骨架截面為U形,寬 0.8 m,骨架嵌入路堤邊坡深度為0.6m,外露截水槽0.1 m,寬0.6m。基礎按集中排水和散排水兩種形式,一種是條形基礎,底寬 0.8 m,深 1.0m;一種是腳墻基礎,寬度為0.5 m,高度為 1.5 m,外露地面為 0.5 m,腳墻至坡腳1.5 m范圍內設0.2 m透水墊層,墊層上設2.39 m寬,0.3 m厚護道混凝土板。地面以上1.0m范圍設護腳防護,厚0.6m。沿線路方向每4個～5個拱設一道伸縮縫,縫寬2cm,縫內填塞瀝青木板,深0.2 m。拱形骨架內換填0.3 m種植土,種植紫穗槐,梅花形布置,穴距0.6m,每穴種兩株。

2 模板方案的選擇

通過全體施工人員集思廣義,最后確定采用帶蓋模的模板方案,這樣既加強了模板的整體剛度,保證了混凝土的振搗質量,又可以整體吊裝,加快了施工進度。為保證伸縮縫的順直,我部在伸縮縫處將頂蓋模板斷開,將瀝青木板夾在模板中間。

考慮混凝土的澆筑,蓋模采用分段加工,留混凝土天窗,等混凝土澆筑到天窗以上時,將天窗模板封閉,繼續往上澆筑。

拱形骨架厚為0.6m,上部0.3 m要回填種植土,為保證拱形骨架和路基連接成一個整體,減少對路基的擾動,下部0.3 m采用土模,上部0.3 m采用鋼模,這樣既保證了拱形骨架和路基連接成一個整體,又保證了上部0.3 m回填種植土部分混凝土的外觀質量。

3 施工工藝

3.1 基礎施工

1)底寬0.8 m,深1.0m的基礎:首先由測量班放出基礎開挖線,每25 m一個控制點,基坑開挖采用小型挖掘機開挖,然后人工修整,保證基礎的結構尺寸滿足設計要求。混凝土采用混凝土罐車運至施工現場,溜槽入模,插入式振搗棒振搗。為減少混凝土澆筑過程中對基坑的擾動,挖基土要清到基坑外邊緣外1 m以上。2)腳墻基礎。放線、基坑開挖同底寬0.8 m,深1.0m的基礎,施工時先施工底面以下1 m深,0.5 m寬基礎,回填碎石墊層,然后同時施工0.3 m厚的護道和0.5 m高的基礎。施工時應注意保證泄水孔排水暢通,在混凝土澆筑完成后要及時將泄水孔疏通。

3.2 地面以上1.0m范圍護腳施工

1)測量放線:加密施工控制點,按15 m一個控制樁測設出護腳起坡點和混凝土護坡頂點的控制點,然后技術人員根據起坡點控制點彈出支模控制墨線。同一斷面通過坡腳頂點和護腳起坡點兩點掛線確定護坡的坡度,并用 1∶1.5的坡度尺復核。

2)根據控制線,按設計結構尺寸清出多余的路基填料,確保滿足設計結構尺寸的要求,然后將基礎混凝土鑿毛,露出新鮮混凝土面。

3)模板支設:模板采用1 m×1.5 m的大塊鋼模,采用外吊內拉的支模方法進行模板支設,模板支設好后要經技術員復核無誤后才能進行下道工序施工。

4)混凝土澆筑:在混凝土澆筑前,首先要灑水濕潤。混凝土采用混凝土罐車運至施工現場,然后采用溜槽送入模內,插入式振搗棒振搗,為保證混凝土振搗密實,混凝土分層澆筑,分層厚度控制在0.3 m以內。

5)混凝土收面:在混凝土用手指能按壓動但拆模后混凝土不會塌落時,將模板拆除,專人原漿收面,保證混凝土的外觀質量。

6)混凝土養護:在混凝土終凝后將混凝土用土工布覆蓋灑水養護,養護期為7 d。原則上隨需隨灑,保證土工布濕潤狀態。

3.3 拱形骨架施工

1)整體刷坡:為減少換填種植土時拱圈里填料的清運量,在開始拱圈施工時先用挖掘機刷下0.2 m厚的路基填料。2)測量放線:測量放線前,工程部要根據橋臺位置、涵洞位置并考慮混凝土踏步位置整體布拱,在所有拱圈位置確定后才能根據里程位置精確放線。根據測放的里程樁現場排出骨架位置,撒白灰線標示,排出骨架位置后,要對相鄰的里程樁再次進行閉合測量。確認無誤后方可進行基槽開挖。3)基槽開挖:基槽采用人工開挖,開挖時從上往下開挖,并修筑方便施工人員上下的臺階。基槽開挖沿線路方向長度不能太長,能保證三個拱架混凝土施工循環就可以,在基槽開挖完后應立即進行模板支設、混凝土施工,以防止基槽暴露時間過長造成邊坡坍塌,從而破壞路基實體質量。基槽掛線開挖,以確保基槽尺寸符合設計要求。4)模板安裝:模板安裝時采用雙面膠帶紙塞縫,確保接縫良好不漏漿。骨架模板在現場拼裝完成后,用人工配合吊車進行安裝。模板支設完成后掛線對模板進行精調,確保模板支設尺寸符合要求。模板調整好后,對模板進行加固,頂面采用鋼管加固,側面采用砂袋封堵。模板安裝好后進行混凝土澆筑前,人工清除基槽表面松散顆粒,灑水濕潤。5)混凝土澆筑:混凝土采用混凝土罐車運輸,采用吊車吊送入模。混凝土運至現場后先對混凝土的工作性能進行檢查,滿足要求后方可進行混凝土澆筑。對于拱形骨架混凝土的施工,從坡腳處逐層向路基頂面施工,同時支設3套～4套骨架模板,骨架蓋板模板以標準段為例,在混凝土澆筑前先將蓋板3,蓋板5,蓋板7,蓋板9取下,在混凝土澆筑到蓋板2頂面時將蓋板3扣上,繼續澆筑,在澆筑到蓋板4頂部時將蓋板5扣上,這樣依次作業,直到混凝土澆筑到骨架最頂面。同時為防止最頂面模板脹模,將最頂面模板用砂袋壓住,并減慢澆筑速度。當混凝土強度達到2.5MPa后方可拆除拱形骨架側模,側模拆除后及時對側面混凝土進行修整。6)混凝土養護:混凝土澆筑完終凝后及時對拱形骨架混凝土進行土工布覆蓋,灑水養護。養護期為7 d。7)拱圈里多余填料的清理:在混凝土養護完成后,及時將拱圈內的多余填料清出,拱圈的清理深度為0.4 m,確保換填種植土的深度。8)種植土回填:拱圈清理完成后及時進行種植土回填,種植土回填采用人工配合機械進行回填。種植土選用土質較好的土源并保證種植土的厚度要在30cm以上。

4 需要改進的地方

在防護工程施工過程中,還存在以下需要改進的地方:

1)流水槽的底部混凝土不密實。分析主要原因是10cm×10cm小截面混凝土不容易振搗,針對小體積混凝土的振搗還需進一步摸索。

2)在部分拱與拱之間的施工縫位置有錯臺,部分護腳與拱圈之間線性不平順,這是由于兩次施工放線有誤差,在下一步的工作中會加強放線的精度。

5 結語

1)模板采用定型鋼模,特別是加頂蓋模板,確保混凝土能振搗密實,減少了模板拼裝和加固工作量。

2)混凝土采用原漿收面,保證了混凝土的外觀質量。

3)拱形骨架基槽開挖采用人工開挖,同時在開挖時,嚴格按照掛線施工的作業要點進行施工過程控制。一次開挖后,預留人工二次修整余地,避免超挖現象,減少了混凝土的超方量。

4)采用4個拱形骨架逐段澆筑、平行流水作業的施工原則進行澆筑,這樣既能減少混凝土的脹模又能提高施工效率。

[1]鐵建設[2005]160號,客運專線路基工程施工質量驗收暫行標準[S].

[2]鐵建設[2005]160號,鐵路混凝土工程施工質量驗收補充標準[S].

[3]鐵建設[2009]172號,鐵路邊坡防護及防排水工程施工質量驗收補充標準[S].

[4]杜永昌.高速與客運專線鐵路施工工藝手冊[M].北京:科學技術文獻出版社,2006.