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高速公路小桥涵通道的规范化施工
文 / 孙祥兆
为保证小桥涵通道几何尺寸准确,做到主体内实外美、线型流畅,治理小桥涵通道外观粗糙等质量通病,是邢临高速公路建设提出的目标之一。我们加强工程各项管理,严格实行规范化施工,取得了较好效果。规范化施工主要从以下几方面控制:混凝土配合比、模板的制作安装、钢筋的制作安装、混凝土的浇注及拆模养生。
1.0 混凝土配合比
混凝土的配合比不但决定其强度,而且影响混凝土的表面光洁度,必须引起高度重视。中心试验室要进行试验研究,根据使用部位、环境条件优选配合比。配合比设计应合理确定水泥浆的数量和集浆比,水泥浆过多,集料相对减少,即集浆比小,将出现流浆现象,拌和物稳定性变差;水泥浆过小,则无法很好包裹集料表面及填充空隙,拌和物易产生崩塌现象,失去稳定性。水泥浆的稠度取决于水灰比,水灰比小,会使水泥浆变稠,拌和物流动性小;若加大水灰比,水泥浆变稀,流动性增大,会使拌和物流浆、离析,影响混凝土的强度和外观质量。
要合理选择砂率。水泥浆用量一定时,砂率过大,集料的总表面积增大,包裹砂子的水泥浆层变薄,砂粒间的摩阻力加大,拌和物的流动性减小;砂率过小,砂浆量不足,包裹在石子表面水泥浆层薄,拌和物的流动性小,同时由于砂量不足,也易导致离析、泌水现象。应经过试验选择一个合理的砂率。
水泥品种对混凝土有很大的影响。矿碴水泥拌和物的流动性大,但粘聚性差,易泌水、离析。普通水泥的混凝土拌和物比矿碴水泥的工作性好,且混凝土成型后密实、光洁。为了获取较好的外观质量,优先选用普通硅酸盐水泥。
施工时砂石料必须过磅,且考虑砂石料含水量的影响,以保证各种材料的准确性。重点控制混凝土的坍落度;对于无筋墙体,控制坍落度在 10mm 以下;对于正常配筋的箱体,坍落度控制在 50mm ,上部混凝土控制在 30mm 。如果混凝土坍落度过大,混凝土易出现泌水现象,表面无光洁面,水痕明显;如果坍落度过小,不易振捣密实,蜂窝、气泡较多。
2.0 模板制作
模板是保证结构物几何尺寸和外观质量的基础。模板分木模板和钢模板两种,规则墙一般采用拼装钢模板,柱体、边板、护栏采用定型钢模板,曲线等不规则体也可采用木模板加工。拼装钢模板采用厚 3mm 、长宽 150x 30cm 和 150x 20cm 的钢板配加钢板肋制作,做到尺寸准确、平整如镜,且有一定刚度。一般市面有租、售,但要注意质量。
3.0 模板安装
3.1 试装、选配
模板安装前要进行试装选配,以检查模板的吻合性,挑出不合格的模板。主要查看模板安装后的整体效果,看接缝处是否平顺,有无明显错台、缝隙,海绵条的厚度是否适宜,以及扣件是否紧固,检查合格后方可正式安装。
为了提高外观质量,内墙、顶板、外露侧墙必须使用新模板,其他部位可使用八成新以上钢模板。
3.2 除锈、刷油
模板安装前将表层浮锈清除干净,必要时进行刨光。模板刷油要用新机油,严禁使用污染过的机油,刷油要均匀,不能过多,防止模板支好后往下流油,污染混凝土联结面;刷油以保证混凝土表面光洁和不粘模为度。
3.3 测量放线
用全站仪根据坐标对构造物进行控制桩测量放样,采用有效措施加以固定。用经纬仪进行基础、墙体测量放样,做出控制线,并在路基两侧做半永久性控制点;控制线要准确。
3.4 安装模板
需要分两步浇注的基础、墙身,要在底面混凝土上预埋内模固定钢筋,以保证模板位置准确不变形。预埋钢筋应与构造物边缘有 5cm 的距离,然后准确加焊横向钢筋到控制线。也可以在底部混凝土上浇注固定位置凸块混凝土,间距 100cm 。
上述工作完成后,即可在控制线上正式安装模板。模板拼装时,卡子一定要卡牢,模板间一定要加装海绵条,防止漏浆。首先组装双块模板,将两块 150x 30cm 的模板横向连在一起,中间加装厚度为 1.5cm 的木条,每隔 75cm 钻一孔,作为加固螺栓孔。首先,在控制线上放一层双块模板,再上一层是单块模板,以此类推,直至所需高层,如图 1 所示。

图 1 单块模板、双块模板拼装示意图
立墙模板固定一般采用螺栓拉杆与外支撑相结合的方法,根据习惯和现有材料,一般采用两种方案。
方案Ⅰ:钢管结构支撑法
将预先加工好的螺栓穿入双模板孔内(每 75cm 一根),然后在螺栓两侧竖立两根 2 寸钢管,固定在模板背侧,在其外侧、螺栓上、下侧放两根钢管,用接卡连接,直至台身尽头。将燕尾卡穿进螺栓扣住钢管,用螺丝上紧。
每隔 3m ( 4 道竖管)对称在竖钢管的模板顶部拴斜拉丝一道,旋紧,校正模板垂直。为防止中部涨模,对称支模钢管,钢管倾角 45 度左右。斜支撑在竖直方向下部以不超过 150cm 一道为宜,上部不超过 100cm 一道为宜,且与横支撑钢管配合使用。施工时注意加固支点,保证稳定不变形。
方案Ⅱ:全木结构支撑法
根据以往的实践,该方法使模板不易变形,平整度较好。立墙内模,采用 10x 10cm 方木为立杠,间距 60cm ,用铁丝将模板扎牢、扎平整,后用几道 10x 10cm 方木做横杠,间距 100cm 。两立墙横杠要在一水平线上,用横支撑顶紧,横支撑为 10x 10cm 方木,每 120cm 一道。在同一线上支立柱,与、将立柱扎紧,对应加固立柱,纵横交错成为交叉支撑力。立柱顺路线方向 100cm 一道,横向 120cm 一道。外侧模板加固同内模板,并在其加固的基础上再加一层 20x 20cm 大方木,每 120cm 一道,两侧对称,上边用φ 12 钢筋焊大套子套牢,下脚用φ 8 钢筋预埋套子套死。为防止中间部分涨模,大方木杠加斜支撑两道。全木结构支撑法比较费木材,但整体平整度好,很少涨模。
应特别注意台身与耳墙的结合部的加固。根据以往的经验,以 75cm 一道螺栓加固耳墙,在与台身的结构部,其重叠体积相互影响,不能安装螺栓,形成薄弱带,容易跑模漏浆。为了解决这一问题,除在耳墙加密支撑和螺栓外,耳墙的外模与台身交汇处要加厚海绵条,在台身模板上钻孔,用螺栓使其和耳墙端模板肋上紧、拧死,较好地解决了这一问题。
台身洞口的拐角往往漏浆,不仅影响了外观,也降低了强度容,并容易碰撞损伤。经试验加装了角模板,取得了较好的效果。
顶模板支撑优先选用碗扣支撑,也可选用钢管、方木支撑。立柱间距为 100x 120cm 。顶板纵向先铺 10x 10cm 方木,上面再铺 6x 12cm 方木,间距 120cm 一道,最后铺钢模板。
对于箱型结构,先支立墙内模、顶板,然后安装上部钢筋,最后再支外模。
由于季风强烈,粉土路基施工容易污染刷油的模板,影响混凝土的外观质量,必须采取粘贴塑料薄膜等有效措施保护模板。
3.5 检查
模板安装完毕后,木工班首先进行自检,然后报质检员检查。主要检查安装尺寸、大面平整度、顺直度,是否合格,各个支撑点是否牢固,以及模板接缝是否完好。特别要查看海绵条是否到位、均匀,接缝是否漏光。在混凝土浇注过程中还要随时检查,发现变形及时调整,并将混凝土重新振捣。
4.0 混凝土的浇注
4.1 搅拌混凝土
混凝土搅拌前,必须检查每盘料的配合比是否与设计一致,并检查磅称、计时器的灵敏性、有效性。开始试拌出三盘,目测混凝土的和易性、泌水性,并检查混凝土的坍落度。在工作性能满足要求时,尽量减少用水量。坍落度调好后固定计时器时间,不得随意变动,以保证混凝土的颜色和强度均匀稳定性。
4.2 浇注混凝土
板式通道、涵洞,可按基础、台身分步浇注混凝土;箱型结构可按照底板、墙身和顶板分两次浇注成型,第一次浇注墙身在底板上 5cm ,铺筑磨耗层后就看不到混凝土接缝。混凝土界面必须进行刷毛。在混凝土终凝后,用钢丝刷子刷去浮浆,露出石子表面。如毛面不满足要求,配合人工凿毛。
采用分层浇注混凝土的方法,分层厚度 30cm ,与模板高度一致,由专人负责下料,消除分层痕迹。振捣工沿一侧向另一侧振捣,每棒 30cm ,按梅花形布棒,防止漏棒。严格控制振捣时间,每层为 30-60s 。振捣棒插入下层的深度宜为 5 -10cm 。观察气泡翻尽、水泥浆浮出后再慢慢拔棒。深层振捣遇光线较暗看不清混凝土面时,要在振捣棒软管上做记号,靠模板顶作基准,作为深度控制的依据。振捣时设专人在模板两侧观察模板缝,如有漏浆,过 30min 后再补振一次, 5s 即可,不可长时间补振,造成新的漏浆。交班时特别注意交待清楚振捣层次、位置,防止接班人员漏振或过振。漏振造成蜂窝麻面,过振形成鱼鳞状波纹,影响混凝土的表观质量。
5.0 沉降缝
按图纸要求,沉降缝可用木板浸泡沥青制成。采用有效措施保证沉降缝竖直。由于宽厚墙体混凝土体积大,如单侧浇注,要在沉降缝处加设固定锚杆,依靠模板进行固定,且在另一侧上加斜支撑。小体积的箱型结构采用对称施工方法,在沉降缝处加焊固定卡筋,能较好地保证结构物沉降缝的竖直。
拆模与养护
拆模时间要根据气温和混凝土强度而定,非承重结构一般 24h 后既可拆模。考虑到养生需要和初期混凝土强度低,拆模容易损伤混凝土表面,所以严格控制 7 天后拆模,这不但能保证这期间混凝土养生所需的水分,而且起到保暖作用,促使混凝土的水化热,提高早期强度。
拆模时要小心,防止损伤混凝土表面。拆模后如发现少量蜂窝、漏浆等现象,严禁施工组私自装修。质检工程师检验完毕后,由经理部制定修整方案,报监理工程师批准。修复可用掺加白水泥的树脂水泥浆进行,其比例经试验调整,颜色要与主体一致。
项目总工应组织有关人员及时对拆模后的结构进行全面检查,发现问题认真分析原因,杜绝再出现类似毛病。
本文作者: 邢台市高速公路管理处
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