王 震 安徽潤強港口與航道養(yǎng)護工程有限公司
橋梁作為道路交通重要組成部分,混凝土是橋梁工程最常用的建筑材料,也是最常見的結(jié)構(gòu)類型。要想保證道路橋梁工程的混凝土施工質(zhì)量,需結(jié)合工程具體情況,深入分析和研究混凝土施工技術(shù),使混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用達到理想效果。
某道路橋梁工程現(xiàn)澆與預制混凝土總量在1483m3左右,鋼筋制作與安裝總量約14.56t,混凝土施工是該工程建設(shè)重要環(huán)節(jié),直接影響工程質(zhì)量,必須引起相關(guān)人員的重視。為加快施工進度,該工程配置了以下機械設(shè)備:2 臺ZL50 型裝載機,3 臺1.8m3挖機,2臺農(nóng)用三輪車,1臺HZJS15000型混凝土拌和站,2臺50kW柴油發(fā)電機,1臺200kW柴油發(fā)電機,1臺木工加工機械,3 臺30 型、50 型軟軸振搗器,1 臺2.2kW 平板振搗器,8 臺20t 自卸汽車,2 臺17-25kW電焊機,2臺2寸潛水泵,1臺5t拉(灑)水車。
以上所有機械設(shè)備在施工前都進行了檢驗,確認處在良好運行狀態(tài)?,F(xiàn)結(jié)合該工程實際情況,對其混凝土施工技術(shù)具體應(yīng)用做如下分析,內(nèi)容包括鋼筋工程施工、模板工程施工與混凝土工程施工。
該工程施工所用全部鋼筋均在指定加工廠中制作。制作完成的鋼筋集中堆放于廠內(nèi),等級、規(guī)格與廠家不同的鋼筋需分別堆放,同時設(shè)好標牌,并在鋼筋下方墊好方木,以免廠內(nèi)積水導致銹蝕。對于直徑小于12mm的盤條筋,需使用專門的調(diào)直機械進行拉直,而對于直徑超過14mm 的直條鋼筋,可采用人工將其整直。在鋼筋切斷與彎曲過程中,對于直徑超過10mm的鋼筋,需使用機械進行。鋼筋具體下料長度根據(jù)圖紙要求的尺寸通過計算確定,加工完成的半成品應(yīng)做好分類堆放,并進行掛牌[1]。
成品鋼筋有加長汽車運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,運輸?shù)浆F(xiàn)場后,在低處由人工進行搬運,在高處需借助汽車起重機進行垂直運輸。鋼筋安裝開始前,應(yīng)先根據(jù)圖紙標出的位置準確放線,同時用墨線將邊線彈出,并用粉筆將各鋼筋具體位置畫出。鋼筋保護層厚度,需通過設(shè)置砂漿墊塊來控制,墊塊的尺寸根據(jù)保護層厚度確定,在達到一定強后才能使用。鋼筋使用鉛絲進行綁扎,綁扎搭接長度應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范的要求,彎鉤要朝向混凝土,鋼筋接頭以搭接焊為宜,對于直徑超過16mm的豎向鋼筋,可通過電渣壓力焊相連,具體的搭接長度或焊縫尺寸都要達到規(guī)范要求。
在同一個斷面范圍內(nèi),接頭總面積不能超出鋼筋總數(shù)的1/2,在鋼筋焊接開始前應(yīng)做好試驗。在鋼筋安裝過程中應(yīng)搭設(shè)可靠的支撐體系并進行保護,防止產(chǎn)生錯位移動。將鋼筋架設(shè)完成后,在澆筑開始前,根據(jù)圖紙及各項規(guī)范的要求進行全面檢查,若發(fā)現(xiàn)鋼筋位移,必須立即糾正。在模板上均勻涂刷脫模劑的過程中,應(yīng)注意防止對鋼筋造成污染,完成安裝的鋼筋,其表面不能存在油漬和砂漿,以及對粘結(jié)力造成影響的浮漿。
在主拱圈鋼筋安裝施工中應(yīng)注意以下幾點:其一,對于無鉸拱的拱圈,其主筋需伸入到墩臺中,基于此,在墩臺澆筑施工中,應(yīng)嚴格按照設(shè)計要求做好拱圈插筋的預埋,使伸出的接頭錯開,并確保同一截面中接頭數(shù)量不超過總量的1/2。其二,為良好適應(yīng)拱圈澆筑時產(chǎn)生的變形,主筋與鋼筋骨架通常不可使用通長鋼筋,同時還要在適宜的位置增設(shè)鋼筋接頭,尤其是最后澆筑完成的間隔縫,必須做好鋼筋接頭的設(shè)置,直到前一段混凝土澆筑結(jié)束且沉降達到穩(wěn)定之后再予以聯(lián)結(jié)。其三,在分環(huán)澆筑拱圈混凝土的過程中,還要對鋼筋進行分環(huán)綁扎,在分環(huán)綁扎過程中,所有預埋鋼筋都要做好臨時固定,同時在澆筑開始前做好檢查與校正[2]。
根據(jù)該工程不同部位結(jié)構(gòu)具有的特點,同時充分結(jié)合不同部位所處具體位置的實際地形條件和澆筑施工特點,模板以木模為主,以此在保證質(zhì)量的同時加快施工速度。主拱圈模板由鋼拱架提供支撐,排架橫縱方向間隔距離根據(jù)拱圈自身重量確定,排架頂部標高必須達到設(shè)計要求,以確保排架保持穩(wěn)定。此外,還需設(shè)好斜撐、剪刀撐及各類扣件。
模板安裝前,應(yīng)先根據(jù)圖紙做好測量放樣,對主要結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能多的設(shè)置控制點,為檢查校正創(chuàng)造便利條件。模板安裝時,還應(yīng)有足夠可靠的臨時固定系統(tǒng),防止傾覆。模板及其支架都要有符合要求的支撐面積與防止發(fā)生滑動的措施。所有桿件節(jié)點的連接都應(yīng)牢固,模板體系剛度、強度與穩(wěn)定性都應(yīng)達到要求,且支撐體系應(yīng)能承受所有荷載。模板拉筋不能發(fā)生彎曲,且要有足夠的剛度,不能因為施工過程中受到下料造成的沖擊出現(xiàn)變形或彎曲。
對于埋設(shè)在下層混凝土內(nèi)部的錨固件,應(yīng)有足夠強度承受荷載。模板和混凝土之間的接觸面和相鄰模板之間的接縫部位都應(yīng)結(jié)合嚴密,以確保混凝土表面有良好平整度,且整體達到密實。在澆筑施工后,應(yīng)安排專人進行看模,以及時發(fā)現(xiàn)和解決問題。模板每次使用前與使用完畢后都要進行全面清理,為防止鋼筋銹蝕并便于拆模,在鋼模板的表面應(yīng)均勻涂刷一層防銹保護涂料,涂料類型以礦物油類為宜,不能使用可能對混凝土造成污染的油劑,也不能對混凝土或其他部位質(zhì)量造成影響。脫模劑涂刷必須達到均勻,不可過量,否則會影響澆筑質(zhì)量[3]。
模板拆除施工應(yīng)滿足各項技術(shù)要求,將混凝土澆筑到位后,若沒有達到模板拆除時限,則不允許進行拆模。若某些部位需要提前拆除模板,則應(yīng)進行嚴格的計算與試驗復試,在得到監(jiān)理人員的許可后,才能提前拆除模板。在拆除模板的過程中,應(yīng)結(jié)合實際的錨固情況對錨固連接件予以分批拆除,避免大片模板發(fā)生墜落。模板拆除應(yīng)借助專門的工具進行,減少或防止對模板或澆筑完成的混凝土造成破壞。
在拆除主拱圈模板的過程中,應(yīng)注意以下幾點:為確保支架拆除過程中拱肋內(nèi)力發(fā)生的變化能夠保持均勻,應(yīng)在保持對稱的基礎(chǔ)上,按照從中部到兩側(cè)的順序進行拆除;在澆筑完成的混凝土實際強度不低于2.5MPa后,方可對側(cè)模進行拆除,則底模要在混凝土實際強度完全達到設(shè)計要求后才可拆除;拱架拆除實際上是將拱圈和上部結(jié)構(gòu)自重之間轉(zhuǎn)移至拱圈的過程,必須嚴格按照預定程序?qū)嵤┎鹦丁?/p>
拱架的卸除不可過于突然,卸除過程中,在達到一定程度后,才能使拱架和拱圈之間脫離。模板拆除完畢后,應(yīng)切除保護層部位露出的螺桿,同時在具體的切除位置使用高一個等級的水泥砂漿將孔洞填實,并將其抹平壓光[4]。
該工程混凝土施工在兩側(cè)橋臺交替實施,每層澆筑高度按照1.8m 控制,上下兩層之間的澆筑時間間隔需按照5d~6d嚴格控制。
(1)混凝土的原材料主要為水泥、砂石、水和外加劑,一些情況中還會用到片石。
(2)碎石以在附近加工廠中加工的碎石為主,碎石的儲量和質(zhì)量都應(yīng)適應(yīng)工程施工要求。不同粒徑骨料要做好分別存放,防止混雜或混入泥土雜質(zhì)。
(3)砂子以當?shù)厣盀橐?,質(zhì)地應(yīng)達到堅硬,且潔凈,有良好的級配。
(4)水泥主要為普硅水泥,各項技術(shù)指標都應(yīng)滿足相關(guān)標準要求,在水泥正常出廠前,需做好品質(zhì)檢查及復驗,在每批水泥發(fā)貨過程中都要有合格證與復驗資料。對水泥進行運輸時,應(yīng)注意不同標號的水泥不能混雜,在水泥到貨之后,應(yīng)根據(jù)其批號、品種與標號進行分別存放,同時做好保管,避免受潮變質(zhì)。
(5)外加劑使用經(jīng)監(jiān)理人員批準且滿足相關(guān)技術(shù)要求的產(chǎn)品,化學性能應(yīng)保持穩(wěn)定,且外加劑的添加不能導致鋼筋發(fā)生銹蝕或被破壞。
(6)當需要在混凝土中添加片石時,以粒徑達到150mm 以上的開挖石料為宜,開倉前需對石料進行全面沖洗并潤濕,使石料達到潔凈,且處在飽水的狀態(tài)。
根據(jù)不同結(jié)構(gòu)的特性與各項設(shè)計要求做好配合比設(shè)計。在實際的配合比設(shè)計過程中,要充分考慮以下要點:水灰比、坍落度及施工方法。施工中優(yōu)先選擇坍落度較低的混凝土,用于減少水泥的用量,避免混凝土硬化時產(chǎn)生太多的熱量,選擇優(yōu)質(zhì)且經(jīng)濟的配合比,保證混凝土施工質(zhì)量。初步確定配合比后,應(yīng)上報至監(jiān)理方進行審批,通過后即可在施工中使用。實際施工中,應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場實際情況適當調(diào)整配合比,以保證各項技術(shù)指標都能達到要求,避免由于混凝土配合比不適宜導致質(zhì)量問題或事故發(fā)生。
施工中使用的混凝土必須在拌和站中集中拌和。在拌和開始前,應(yīng)先對拌和設(shè)備進行檢查,確認各部件的運轉(zhuǎn)狀態(tài)是否正常,并確定計量器具的計量結(jié)果是否準確,未經(jīng)嚴格的檢查確認或檢查結(jié)果不合格,堅決不允許開始拌和。參與拌和作業(yè)的人員應(yīng)熟悉生產(chǎn)配合比與具體的拌和工藝方法,同時還要在拌和機的周圍設(shè)置標志牌,注明具體的配合比與拌和注意事項,以此保證混凝土拌和質(zhì)量,為之后的澆筑施工奠定良好基礎(chǔ)[5]。
在倉內(nèi)使用人工進行攤鋪,并加以振搗,使混凝土達到密實。對于澆筑中需要使用的片石,需將其堆放在倉面周圍,在振搗時采用人工將其拋入倉內(nèi),期間對拋入的數(shù)量加以嚴格控制,并注意拋放的片石不能集中。
對于上承式拱橋,其混凝土澆筑施工通常分為以下三個階段實施:其一,對拱圈和拱上立柱底座進行澆筑;其二,對拱上立柱、聯(lián)結(jié)系和橫梁進行澆筑;其三,對橋面系進行澆筑。下一個階段的混凝土,需要在前一個階段澆筑完成的混凝土實際強度不低于設(shè)計強度70%后才能進行。在主拱圈澆筑過程中,應(yīng)注意以下要點:保證澆筑施工的連續(xù)性,拱圈或拱肋需按照其全跨度從兩端拱腳開始向拱頂方向?qū)ΨQ且連續(xù)的澆筑,同時要在拱腳澆筑完成的混凝土達到初凝之前結(jié)束澆筑。若無法在要求的時間內(nèi)結(jié)束澆筑,則要在拱腳留設(shè)一個分隔縫,在最后對分隔縫進行澆筑。
對于間隔槽混凝土,需在拱圈分段澆筑結(jié)束且澆筑完成的混凝土實際強度不低于設(shè)計要求75%,同時接合面嚴格按照施工縫完成處理,或從拱腳向拱頂?shù)姆较驅(qū)ΨQ澆筑。當在傾斜面上進行混凝土澆筑施工時,需從低處不斷向高處擴展,進行適當?shù)乃椒謱?,在澆筑結(jié)束后及時進行灑水養(yǎng)護??紤]到拱肋中下部有很大的傾斜度,所以為避免混凝土向下產(chǎn)生坍落,應(yīng)在頂部進行模板扣壓。
混凝土澆筑完成12h~18h 后,立即開始養(yǎng)護,具體的養(yǎng)護方法為覆蓋一層草袋,并進行灑水保濕。在養(yǎng)護過程中應(yīng)安排專人管理,確保澆筑完成的部分始終處在濕潤的狀態(tài),在沒有特殊要求的情況下,連續(xù)養(yǎng)護時間應(yīng)達到28d。在混凝土成型之前,不可在其上部放置任何雜物或停放各類機械設(shè)備,并在必要的情況覆蓋乙烯薄膜加以有效保護。
在該工程混凝土施工中,施工縫的面積相對較小,可采用人工進行鑿毛處理。待底層澆筑完成的部分達到終凝后,即可組織人工開始鑿毛處理,將浮漿去除干凈,促使施工縫變成毛面,同時在澆筑開始前將其沖洗干凈,并排除積水,達到理想的接觸面效果。在對上層混凝土進行澆筑時,應(yīng)先鋪設(shè)一層厚度在2cm~3cm 范圍內(nèi)的水泥砂漿,水泥砂漿的水灰比要比混凝土小0.03~0.05。砂漿具體鋪設(shè)面積要和混凝土澆筑相同,通過砂漿的鋪設(shè)能確保新舊混凝土之間能夠良好結(jié)合。
(1)對混凝土的配合比設(shè)計進行優(yōu)化改進,采用有良好級配的骨料,或?qū)橇霞壟溥M行改善,并在條件允許的情況下添加適量摻合料與外加劑。
(2)對原材料質(zhì)量予以嚴格控制,工程中不可使用質(zhì)量不合格或性能指標不符合施工要求的材料。
(3)所有材料的計量都應(yīng)準確無誤,并嚴格控制混凝土的實際拌和時間。
(4)在混凝土運輸過程中應(yīng)采取有效措施,防止混凝土發(fā)生離析或脫水。
(5)混凝土澆筑施工必須嚴格按照相關(guān)規(guī)范進行,從最初的入倉到振搗,所有工序都要嚴格控制。
(6)混凝土澆筑完成后,應(yīng)立即進行養(yǎng)護,并做好表面保護。
(7)強化現(xiàn)場的施工管理力度,做好施工組織工作,嚴格控制整個澆筑施工過程,做好施工全過程記錄,以保證管理有據(jù)可查,并將責任落實到位。
綜上所述,混凝土施工是道路橋梁建設(shè)重要環(huán)節(jié),其施工質(zhì)量決定了整個工程的質(zhì)量。以上對道路橋梁混凝土施工具體方法和要點進行了分析總結(jié),旨在為其他道路橋梁工程的混凝土施工提供參考借鑒,保證工程的混凝土施工質(zhì)量。