附著式振動器在箱梁腹板混凝土施工中的應用

王小蘭

(山西六建集團有限公司，山西太原 030024)

1 概述

多年橋梁的施工中，箱梁預制的施工工藝、方法日趨完善，但是從施工過程中的一些細節進行深層次探討，會發現有很多方面容易忽視，影響箱梁預制的外觀及內在質量，預制箱梁在預制過程中存在箱梁的高度高，鋼筋多，混凝土施工較為困難等問題。最易出現問題的是腹板部位及預應力筋錨固區，因腹板寬度窄、鋼筋多，且布置有預應力孔道，是整個振搗工藝中關鍵所在，單一采用插入式振搗棒振搗，不能完全保證混凝土密實，容易造成空洞、蜂窩、麻面、露筋等現象，嚴重影響施工質量。

經過不斷探索，在箱梁腹板混凝土澆筑時，除采用普通的插入式振搗棒外，在側模合適位置安裝高頻附著式振動器，作為輔助振搗，保證了箱梁腹板混凝土密實度及外觀質量。

2 工程應用實例

柳林縣龍門會大橋，全長140.7 m，采用4孔35 m先簡支后連續箱梁，總寬24 m。上部結構為4孔35 m預應力預制箱梁，預制箱梁高1.8 m，中梁寬2.4 m，邊梁寬2.85 m，全橋中梁24片，邊梁8片，在箱梁腹板混凝土澆搗時，采用側模附著式振搗與插入式振搗二者相結合同時對腹板混凝土澆搗工藝，確保了箱梁腹板混凝土質量，2012年4月3日開始至2012年5月15日，32片箱梁全部預制完成。

3 附著式振動器產品介紹

1)CPZW-150型高頻附著式振動器，采用工頻50 Hz，工作電壓380 V，行滾動原理，經過電磁轉換，由電機轉子及振動之間產生振動頻率故稱高頻振動為又一種新型振動器。

2)該振動器體積小(20 kg)、振動頻率高(150 Hz/s)、振動力大(12 kN)、振幅小(0.8 mm)、輻射范圍大(1.5 m)，混凝土流動性，可塑性增加，構件密實度提高，表面氣孔小，成型快，質量可大幅度提高。

3)具有快速裝、卸優點，裝卸一臺僅需30 s左右。

4)由于振動頻率高，振幅小，在鋼模變形上消耗的能量小，因而延長模板的使用壽命。

5)該產品由于GPZ型振動器效率極高，每次振動時間只需幾秒鐘即可停機，故極大的提高了振動器的使用壽命，減少維修費用，降低施工成本。

4 附著式振搗器施工工藝原理

預制混凝土箱梁腹板外側模板均采用定型鋼模板，在外側鋼模板上固定一個法蘭盤(即焊接一塊鋼板，再在鋼板上焊接一根帶有絲扣的鋼筋)，以便安裝和固定附著式振動器。腹板混凝土澆筑時，混凝土從腹板上口注入后，用插入式振搗棒送入，φ30和φ50振搗棒交替使用，循序漸進，當混凝土不再下沉，表面呈平坦、泛漿為止，打開附著式振搗器振搗2 s～3 s，二者相配合的方式，保證了腹板混凝土的密實度，也保證箱梁的外觀質量。

5 施工工藝流程和操作要點

5.1 工藝流程

腹板混凝土澆筑工藝流程:腹板外側定型模板固定法蘭盤→澆筑混凝土前安裝附著式振搗器→澆筑腹板混凝土→插入式振搗棒振搗→腹板附著式振搗器振搗→養護。

5.2 操作要點

5.2.1 腹板外側定型模板固定法蘭盤

用作固定附著式振搗器的法蘭盤的鋼板厚10 mm，鋼板制作尺寸100 mm×200 mm，鋼板上焊有φ14的螺栓。經試驗當選用1.5 kW的附著式振搗器時，法蘭盤豎向距離一般為0.5 mm～0.8 mm，水平距離一般為1 m～1.5 m，布置于模板的橫肋上應適當加寬(見圖1)。

圖1 附著式振搗器安裝示意圖

5.2.2 腹板混凝土振搗施工要點

1)混凝土施工前做好技術交底，由混凝土班長劃分每個小組的作業責任區，振搗工澆筑前要觀察好作業區內鋼筋、波紋管分布情況，做到心中有數，下料和振搗要有層次，杜絕振搗不實更不允許漏振。

2)澆筑箱梁腹板混凝土時，應分三次進行澆筑，第一次混凝土澆筑高度應控制在腹板高度的1/3，振搗采用插入式振搗棒進行振搗;第二次混凝土澆筑至腹板高度的2/3，在澆筑過程中先采用插入式振搗器振搗，待混凝土沒有顯著下沉、不出現氣泡、開始泛漿時為準，再使用附著式振搗器振搗，附著式振搗器使用時間為2 s～3 s;剩余混凝土澆筑方法同第二次澆筑，以此類推，直至澆筑完成，最后使用附著式振搗器的時間以4 s～5 s為宜。

3)澆筑過程中注意振搗，由于鋼筋比較密集，采用直徑稍小的插入式振動棒，適當延長振搗時間，并配合附著式振搗器，確保不漏振，不過振，保證箱梁的外觀質量。

4)混凝土的澆筑與振搗要密切配合分層澆筑、分層振搗。

5)在振搗上層混凝土時應插入下層混凝土50 mm～100 mm左右，同時在振搗上層混凝土時要在下層初凝之前進行，振搗時間每點為20 s～30 s。

6)振動器插點要均勻排列，采用行列式每次移動距離不大于40 cm。

7)振動器使用時不允許將其支撐在結構鋼筋上或碰撞鋼筋和預埋件，避免與波紋管碰撞，不宜緊靠模板振動。

8)振動器操作要做到“快插慢拔”。振動過程中宜將振動棒上下略為抽動以便上下振搗均勻。

9)附著式振搗器應在底板混凝土澆筑完成后，澆筑腹板混凝土時開始使用。

10)等腹板混凝土澆筑完成后，使用附著式振搗器振搗4 s～6 s即可，以防過振。

11)澆筑混凝土時應防止模板、鋼筋、波紋管等松動、變形、破裂和移位。

12)混凝土澆筑完成，表面收漿干燥后，應及時養護和抽動波紋管內芯棒。

13)附著式振動器振搗時切記振動時間的控制，振動時間不宜過長，否則混凝土容易離析，影響質量。

6 結語

附著式振動器在預制箱梁腹板混凝土施工中的成功應用，解決了因箱梁腹板部位寬度窄及預應力筋錨固區鋼筋多，混凝土不易振搗密實等問題，本實用新型結構設計合理可靠，在模板上固定一個法蘭盤且在每個法蘭盤上連接振搗器即可使用，利于腹板混凝土的密實，而且體積小、重量輕、裝卸方便、省時省力，振動效率高，振幅小，延長模板的使用壽命;同時改善了工人操作環境，具有結構簡單，制作、使用方便，成本低，且可重復周轉使用的優點，為今后預制箱梁腹板混凝土澆筑施工提供了寶貴的經驗。

[1] JTJ 041-2000，公路橋涵施工技術規范[S].

[2] GB 50204-2002，混凝土結構工程施工質量驗收規范[S].