摘 要:在現澆連續箱梁工程施工中,混凝土的施工非常重要。文章結合具體的案例,闡述了現澆連續箱梁工程中混凝土的施工方法。
關鍵詞:現澆連續箱梁;混凝土;施工方法
某大橋分為兩聯,中心樁號為BK0+302.000,全長62.00m,橋面標準寬度為凈6.5m+2×0.5m(防撞護欄)。本橋上部結構采用6-25m預應力鋼筋混凝土箱梁。下部結構橋臺采用重力式U型橋臺,橋墩采用獨柱墩接蓋梁,基礎采用樁基承臺,采用挖孔灌注樁施工。下面談談現澆連續箱梁工程施工中的混凝土施工方法。
1 混凝土拌制
混凝土澆筑前按試驗室提供的理論配合比進行備料,確保混凝土的拌制和澆筑正常連續進行。混凝土拌合物配料采用自動計量裝置,粗、細骨料中的含水量應及時測定,并按實際測定值調整用水量、粗、細骨料用量;禁止拌合物出機后加水。
混凝土在拌合時,按選定的理論配合比換算成施工配合比,計算每盤混凝土實際需要的各種材料量。水、水泥、外加劑的用量應準確到±1%,粗細骨料的用量應準確到±2%(均以質量計)。
把混凝土原材料進行計量后,必須要先向攪拌機投入水泥和細骨料,在攪拌均勻后,再加水攪拌成砂漿,然后向攪拌機加入粗骨料,充分攪拌后,投入外加劑攪拌均勻。自所有材料投入攪拌機開始攪拌起,一直到開始出料,混凝土延續攪拌的最短時間宜為2min。
2 混凝土的運輸
混凝土隨拌隨用,混凝土運輸采用混凝土運輸車運送、混凝土輸送泵泵送入模。為了即時完成混凝土的澆筑任務,配備4臺混凝土運輸車進行澆筑。
在混凝土的運輸過程中,轉速攪動以2~4r/min為宜。混凝土運輸車到達施工現場時,必須高速旋轉20~30s后,才能將混凝土拌合物喂入泵車受料斗。
混凝土在攪拌后60min內泵送完畢為宜,在夏天高溫或運輸堵塞等情況下,必須防止混凝土坍落度損失過大;混凝土運至施工現場發生離析現象時,必須進行二次攪拌后才能澆注,卻不能再加入水。
3 混凝土的澆筑作業
底板和頂采用分層澆筑時,分層面應選擇在腹板高度的1/3~1/2(距底板)之間為宜,從底板混凝土澆筑起應在兩天內完成頂板混凝土的澆筑,最好在底板混凝土將要初凝前開始澆筑頂板混凝土。為滿足上述要求,減少因頂、底板混凝土齡期差別造成頂板和翼緣板混凝土的收縮裂縫,以免影響結構受力,可再分段澆筑。但一個施工段內的支架必須同時預壓,該施工段內的其它未施工(綁扎鋼筋、立模)梁段的預壓荷載不得拆卸。一個施工段內再分段澆筑混凝土時,施工縫應選擇在離支點L/5~L/4之間。
箱梁砼澆注前,必須對支架體系安全性、模板和預埋件進行認真檢查,清除模板內的雜物,并用清水對模板進行認真沖洗。為防止混凝土本身的收縮及施工時間較長,混凝土中應摻入緩凝劑。
澆筑過程中采用插入式振搗器振搗,在腹板與底板倒角處,應注意振搗密實,澆筑腹板混凝土后,不得再振搗底板混凝土,以防止腹板梗角處混凝土外鼓,上部懸空,出現空洞。澆筑混凝土必須不間斷地進行,其上、下層間隔時間不能超過砼重塑時間,各節段混凝土應在混凝土初凝時間內全部完成。
混凝土澆筑應按順序、一定的厚度和方向分層進行,分層厚度為30cm,必須注意在下層混凝土初凝或重塑前筑完上層混凝土。澆上下層同時澆筑時,上層與下層前后澆筑距離應保持1.5m以上。振搗采用插入式振動棒,移動間距不應超過振動棒作用半徑的1.5倍,并與側模保持5~10cm的距離。振搗時插入下層混凝土5~10cm,每點振搗時間宜20~30s,每一處振完后應徐徐提出振動棒。砼振搗時,應避免振搗棒碰撞模板、鋼筋及其它預埋件。砼應搗固密實,不漏振、欠振或過振。對每一振動部位必須振到該部位混凝土密實為止,也就是混凝土停止下沉,不再冒氣泡,表面呈現平坦、泛漿。
在澆筑過程中應安排各工種檢查鋼筋、支架及模板的變化,遇到情況及時處理。
澆箱梁頂板(含翼緣板)砼澆筑時,由低處向高處,由兩側向中心進行。箱梁頂面高程現場施工必須嚴格控制,可在翼緣板處加焊橫向水平鋼筋,在水平鋼筋上拉高程線控制。頂面輔以人工壓實抹平,在其初凝前作拉毛處理。必須確保頂板砼層厚度,且箱梁頂面標高滿足規范要求。
澆筑時需注意在每跨的1/4處留出1.0m(橫向)×1.0m(縱向)的人孔,待內模拆出補上鋼筋后,用鐵絲吊住底板,補上人孔混凝土的澆筑。
混凝土采用強制式攪拌機集中拌制,泵送入模。為防止內模移位,采取對稱平衡澆筑,砼振搗用插入式振搗器。混凝土原材料和外加劑選用、配合比設計均須符合混凝土的施工技術規范的要求,以保證梁體質量。
4 混凝土的養護
4.1 砼澆筑完成表面收槳后,及時覆蓋養生。當砼終凝后,灑水養生,保持濕度,專人負責養護。
4.2 要特別重視夏秋高溫季節和冬春嚴寒季節內的砼養護,在高溫季節要避免已澆砼外露面受日曬,要加強灑水養護,在嚴寒季節要對砼采取保溫養護,在雨季內要加強支架基礎的排水。
4.3 加強養護時砼溫度控制
混凝土箱梁結構嚴格講不屬于大體積混凝土結構,但由于其幾何構造及施工方面的一些特點,如箱梁在支座截面、橫隔板處局部尺寸較大,可達1.5m左右,箱形梁混凝土的水化熱溫度發展規律與大體及混凝土結構相似,且水化熱溫度更高。箱形梁局部尺寸雖然較大但從施工角度和從保證梁體質量考慮不宜設冷卻管等常用的降溫措施,從而使箱梁混凝土水化熱溫度的峰值可達70℃。另外箱梁內部空間空氣流通不暢等也是混凝土溫度較高的原因。
箱梁水化熱形成的溫度/變化規律是:混凝土入模5小時以后,水化熱溫度開始迅速增長,到達溫度峰值約為15小時左右,達到最高溫度后,進入較緩慢的降溫階段,完全降至和環境溫度相同約需5~7天。水化熱溫度的發展與大體積混凝土水化熱溫度規律相似。
一是混凝土的入模溫度必須加以控制。入模溫度影響混凝土的最高溫度,在炎熱的夏季,應在晚上至凌晨之間澆注為宜,這樣可以降低水化熱溫度峰值。二是要選用水化熱較低的水泥,這樣可以盡量降低水泥用量。三是應適當添加緩凝劑。水化熱溫度的快速增長在混凝土初凝后,摻加適當的緩凝劑既能增加混凝土的和易性,又使水泥的水化速度減慢,峰值到來時間推遲,還可使峰值溫度降低。四是采取有效地養護措施。冬季環境溫度低,最好采用蒸汽養護,條件不具備時要采取保暖措施,避免混凝土外表面降溫過快而引起較大的溫度梯度。鋼模板導熱快,木模板導熱慢應結合具體情況選擇模板。注意灌注后要灑水保濕養護。在澆筑完成2小時,即進行覆蓋保溫和澆水養生。保溫覆蓋層采用兩布一膜土工布,同時還要封閉與外界連通的孔道,通過保溫層內蓄熱使混凝土表面溫度達到30~35℃。以減小混凝土表面熱擴散后的溫度梯度,延長散熱時間,為混凝土上產生的溫度應力創造充分的松弛條件。
控制箱梁拆模時間也是非常重要的,應既要考慮施工上拆模需要,又要考慮混凝土的溫差不能太大,混凝土拆模應等到混凝土構件的中心溫度降到與混凝土表面和環境氣溫每個梯溫度差不大于20℃,才能拆除保溫層及模板。
總之,在現澆連續箱梁施工中,質量控制是關系到整個橋梁工程的重要工作,這需要每個工程參與者通力配合,更需要大家有足夠的責任心。因此,施工工人和有關人員必須吸取經驗,采取有力措施避免不良因素,保證橋梁施工質量。
參考文獻
[1]孫晉.現澆連續箱梁施工技術研究[J].科技傳播,2011(3).
[2]梁超.現澆連續箱梁施工技術應用探討[J].黑龍江交通科技,2011(1).
[3]盧杰.橋梁工程箱梁施工工序及技術要點[J].中國產業,2011(6).
作者簡介:石亮(1981,8-),男,漢族,浙江湖州人,2008年1月畢業于浙江大學,現就職于湖州市交通工程處,工程師。研究方向:道路與橋梁、公路水運試驗檢測。