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摘 要:本文主要介绍陕西省神佳米高速公路预制箱梁 C50 高性能混凝土施工,通过对混凝土浇筑及养护的质量控制,以保证施工质量,确保箱梁结构的使用寿命。
关键词:预制箱梁;浇筑;养护
1前言
陕西神佳米高速公路工程 N1 合同段第五标段共有桥梁工程 18 座,桥梁上部结构体系为先简支后连续的结构,梁部采用后张拉法混凝土预制箱梁;箱梁采用 C50 高性能混凝土,共 804 片,预制梁场集中生产,混凝土浇筑过程控制是预制箱梁施工的控制重点。由于本标处于陕北黄土地区,夏季炎热,冬春季寒冷干燥,且早晚温差较大,风沙较严重,预制箱梁混凝土养护施工质量控制尤为重要。
2混凝土浇筑
2.1 前期准备
(1)配合比:按照审批的 C50 混凝土配合比,混凝土拌合站集中拌制,专职人员监控。(2)原材料配置:所有原材料均需检查合格后方可使用。
(3)现场准备:龙门吊、振捣器等设备检查,施工场地平整,钢筋、模板等经检查合格。
2.2 浇筑原则及要求
混凝土浇筑采用自制的 1.5m?料斗,人工放料,料斗采用 5t 龙门吊吊运;振捣以插入式振捣为主,配合附着式振动器振捣。
混凝土浇筑采用连续浇筑、一次成型,浇筑时间不超过 6h。混凝土入模前,检测混凝土入模温度、坍落度、含气量等指标,入模温度控制在 5~30‵,坍落度控制在 160~180mm,含气量控制 2%~4%。
由于预制箱梁跨径较长(箱梁跨径 41.5m),混凝土浇筑采用纵向分段、水平分层的方法浇筑;纵向每段不宜长度 5m,分层厚度不宜超过 30cm,每段、每层混凝土的间隔时间不得超过混凝土的初凝时间。混凝土浇筑过程中,箱梁两侧安排专人操作振动器,并随时检查混凝土是否饱满以及模板牢固情况。
根据不同天气、气候情况,安排防护措施或紧急应对措施。当昼夜平均温度低于 5‵或最低气温低于-3‵时,采取保温措施;当风沙季节施工时,采用彩条布遮挡;夏季时,杜绝中午炎热天气及大、暴雨天浇筑混凝土。
2.3 混凝土搅拌及运输
混凝土搅拌采用项目部搅拌站集中拌和,计量设备采用电子衡准确计量;搅拌分阶段进行,搅拌均匀。每阶段搅拌时间不少于 30s。冬季施工时,需对骨料进行保温,并使用温水拌制;夏季施工时,需提前对骨料和水泥进行降温(遮阳、冲淋水)。
混凝土运输采用罐车转运至工点,运输道路应平整畅通,运输时间不宜超过 45min;冬季施工时,需对混凝土罐车进行包裹保温;夏季施工时,需对罐车冲水降温。
2.4 混凝土浇筑
混凝土浇筑采用连续浇筑,采用纵向分段、水平分层的方法浇筑;浇筑顺序:混凝土横断面浇筑顺序:底板→腹板→顶板;混凝土纵向浇筑顺序:由一端向另一端逐渐分层递进浇筑。本标箱梁
底板厚度 18~32cm,采取一层一次性浇筑完成,两侧腹板位置入料,浇筑至底板与腹板结合处;腹板采取分层分段浇筑,两侧对称浇筑,布料均匀平缓,避免内模偏移或上浮;顶板厚度 18cm,采取一次性浇筑完成,顶板浇筑时需严格控制顶面标高及横坡,并进行收浆抹平。
混凝土振捣采用插入式振捣为主,配合附着式振动器振捣,以保证混凝土密实。插入式振捣器的移位间距不超过振捣器作业半径的 1.5 倍,与侧模保持 5~10cm 的距离,且插入下层混凝土中的深度为 5~10cm,快插慢拔,交错式布点,每一振点的振捣时间宜为 20~30s,以混凝土停止下沉、不出现气泡、表面呈现浮浆为度。
混凝土振捣时,避开波纹管道、锚垫板、支座、预埋件等构件,避免其变形、松动或移位。浇筑两端头时,由于钢筋、管件、管道密集,需加強振捣频率,并检查堵头封堵情况,以免堵头松动或漏浆,确保端部混凝土密实,以保证后期预应力张拉时不出现问题。
浇筑混凝土腹板时,布料后,先采用附着式振捣器振捣,再采用插入式振捣器振捣,交错进行,并安排专人检查模板,用小锤敲击外模,通过声音判断腹板是否浇筑密实。浇筑过程中,如遇到振捣棒卡在钢筋或管件内,左右或前后移动,寻找到合适位置,微振振捣棒,顺势提起振捣棒。
浇筑顶板时,应加强负弯矩处振捣,确保负弯矩钢筋密集处浆液密实。顶板浇筑完成后,及时收浆抹面,并采用薄膜或土工布覆盖。梁面收浆抹面初凝前,不得进行踩踏或放置重物。
2.5 混凝土试件制作
根据设计及规范要求,箱梁浇筑过程中,需制作 150mm?150mm?150mm 抗压试件 2 组,每组 3 件;制作 150mm?150mm?300mm 弹性试件 2 组,每组 6 件。一组混凝土试件随梁体进行养护,一组进行 28 天标准养护。
3混凝土养护
根据《陕西省高速公路施工标准化指南(试行)》(陕交发[2011]76 号)要求,集中预制的梁板必须采用自动喷淋加覆盖包裹养生工艺。冬季施工必须进行蒸气养生。
本标处于陕北黄土地区,夏季炎热,冬春季寒冷干燥,且早晚温差较大,风沙较严重,为保证预制箱梁混凝土养生质量,我部采用了自动喷淋加覆盖包裹养生工艺。
3.1 前期准备
根据本标每天预制的箱梁数量和养护时间要求,规划箱梁养护区及喷淋设施套数,建立养护水池和污水沉淀池,养护水池设置在养护区中间位置,污水沉淀池设置在养护水池的下方最低处。预制梁场工作区整体硬化,并规划好排水沟和预埋管道。台座浇筑时,安装支路水管和出水口。
3.2 水管和喷头设置
排水沟为 30 ?25cm,主水管为φ75pvc 管,支路水管为φ63pvc。喷头采用旋转雨帘喷头,喷嘴在水流的冲击下 180°不间断旋转,间距 2~3m,将养生水喷到待养护梁体的每个角落,杜绝喷淋盲区。
3.3 智能控制系统的设置
首先在养护水池出口的主水管上按照管道增压泵、控制水泵开关控制器、水泵开关接触器和总电源开关,养护水池的水接入控制器后,由主水管导出,并接入到支路水管中。
在每条支路水管与主水管连接处设置有自动进排气阀,然后在每条支水管上安装电磁阀,每片梁的喷头均由一个独立的电磁阀控制进行 2 次加压,电磁阀与支路水管上的自动进排气阀相连后形成给水系统。
3.4 智能喷淋养护系统的使用
打开自动控制系统总电源开关,按下泵房控制系统中电子养生编号的按钮,即可启动喷淋系统对预制梁进行养生。一般每隔 20~30 分钟养护一次,一次喷淋 2 分钟左右。
3.5 覆盖包裹养生
混凝土初凝后,采用塑料薄膜和土工布进行覆盖,待箱梁外模拆模后,箱梁外侧采用塑料薄膜115进行包裹。
3.6 养生效果及存在问题分析
通过采用自动喷淋加覆盖包裹养生技术,预制梁混凝土养生效果显著,且较大的减少了劳动力的投入。由于本标地处高阶地丘陵沟壑区,预制梁场受地形限制和施工用水紧缺影响,自动喷淋加覆盖包裹养生技术难以大面积使用,喷淋设施拆装频繁,导致水管及水管接口容易损坏,更换较频繁。
4结束语
混凝土浇筑及养生作为后张法预应力混凝土箱梁的一个关键控制工序。通过严格控制混凝土浇筑和良好的养生,确保了 7 天混凝土强度及弹性模量满足设计及规范要求,以保证后续张拉施工质量。
参考文献
[1]《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50—2011)
[2]《陕西省高速公路施工标准化指南(试行)》(陕交发[2011]76 号)
(作者单位:大连地铁建设有限公司 辽宁大连 116000;
身份证号码:210222198203177231)
关键词:预制箱梁;浇筑;养护
1前言
陕西神佳米高速公路工程 N1 合同段第五标段共有桥梁工程 18 座,桥梁上部结构体系为先简支后连续的结构,梁部采用后张拉法混凝土预制箱梁;箱梁采用 C50 高性能混凝土,共 804 片,预制梁场集中生产,混凝土浇筑过程控制是预制箱梁施工的控制重点。由于本标处于陕北黄土地区,夏季炎热,冬春季寒冷干燥,且早晚温差较大,风沙较严重,预制箱梁混凝土养护施工质量控制尤为重要。
2混凝土浇筑
2.1 前期准备
(1)配合比:按照审批的 C50 混凝土配合比,混凝土拌合站集中拌制,专职人员监控。(2)原材料配置:所有原材料均需检查合格后方可使用。
(3)现场准备:龙门吊、振捣器等设备检查,施工场地平整,钢筋、模板等经检查合格。
2.2 浇筑原则及要求
混凝土浇筑采用自制的 1.5m?料斗,人工放料,料斗采用 5t 龙门吊吊运;振捣以插入式振捣为主,配合附着式振动器振捣。
混凝土浇筑采用连续浇筑、一次成型,浇筑时间不超过 6h。混凝土入模前,检测混凝土入模温度、坍落度、含气量等指标,入模温度控制在 5~30‵,坍落度控制在 160~180mm,含气量控制 2%~4%。
由于预制箱梁跨径较长(箱梁跨径 41.5m),混凝土浇筑采用纵向分段、水平分层的方法浇筑;纵向每段不宜长度 5m,分层厚度不宜超过 30cm,每段、每层混凝土的间隔时间不得超过混凝土的初凝时间。混凝土浇筑过程中,箱梁两侧安排专人操作振动器,并随时检查混凝土是否饱满以及模板牢固情况。
根据不同天气、气候情况,安排防护措施或紧急应对措施。当昼夜平均温度低于 5‵或最低气温低于-3‵时,采取保温措施;当风沙季节施工时,采用彩条布遮挡;夏季时,杜绝中午炎热天气及大、暴雨天浇筑混凝土。
2.3 混凝土搅拌及运输
混凝土搅拌采用项目部搅拌站集中拌和,计量设备采用电子衡准确计量;搅拌分阶段进行,搅拌均匀。每阶段搅拌时间不少于 30s。冬季施工时,需对骨料进行保温,并使用温水拌制;夏季施工时,需提前对骨料和水泥进行降温(遮阳、冲淋水)。
混凝土运输采用罐车转运至工点,运输道路应平整畅通,运输时间不宜超过 45min;冬季施工时,需对混凝土罐车进行包裹保温;夏季施工时,需对罐车冲水降温。
2.4 混凝土浇筑
混凝土浇筑采用连续浇筑,采用纵向分段、水平分层的方法浇筑;浇筑顺序:混凝土横断面浇筑顺序:底板→腹板→顶板;混凝土纵向浇筑顺序:由一端向另一端逐渐分层递进浇筑。本标箱梁
底板厚度 18~32cm,采取一层一次性浇筑完成,两侧腹板位置入料,浇筑至底板与腹板结合处;腹板采取分层分段浇筑,两侧对称浇筑,布料均匀平缓,避免内模偏移或上浮;顶板厚度 18cm,采取一次性浇筑完成,顶板浇筑时需严格控制顶面标高及横坡,并进行收浆抹平。
混凝土振捣采用插入式振捣为主,配合附着式振动器振捣,以保证混凝土密实。插入式振捣器的移位间距不超过振捣器作业半径的 1.5 倍,与侧模保持 5~10cm 的距离,且插入下层混凝土中的深度为 5~10cm,快插慢拔,交错式布点,每一振点的振捣时间宜为 20~30s,以混凝土停止下沉、不出现气泡、表面呈现浮浆为度。
混凝土振捣时,避开波纹管道、锚垫板、支座、预埋件等构件,避免其变形、松动或移位。浇筑两端头时,由于钢筋、管件、管道密集,需加強振捣频率,并检查堵头封堵情况,以免堵头松动或漏浆,确保端部混凝土密实,以保证后期预应力张拉时不出现问题。
浇筑混凝土腹板时,布料后,先采用附着式振捣器振捣,再采用插入式振捣器振捣,交错进行,并安排专人检查模板,用小锤敲击外模,通过声音判断腹板是否浇筑密实。浇筑过程中,如遇到振捣棒卡在钢筋或管件内,左右或前后移动,寻找到合适位置,微振振捣棒,顺势提起振捣棒。
浇筑顶板时,应加强负弯矩处振捣,确保负弯矩钢筋密集处浆液密实。顶板浇筑完成后,及时收浆抹面,并采用薄膜或土工布覆盖。梁面收浆抹面初凝前,不得进行踩踏或放置重物。
2.5 混凝土试件制作
根据设计及规范要求,箱梁浇筑过程中,需制作 150mm?150mm?150mm 抗压试件 2 组,每组 3 件;制作 150mm?150mm?300mm 弹性试件 2 组,每组 6 件。一组混凝土试件随梁体进行养护,一组进行 28 天标准养护。
3混凝土养护
根据《陕西省高速公路施工标准化指南(试行)》(陕交发[2011]76 号)要求,集中预制的梁板必须采用自动喷淋加覆盖包裹养生工艺。冬季施工必须进行蒸气养生。
本标处于陕北黄土地区,夏季炎热,冬春季寒冷干燥,且早晚温差较大,风沙较严重,为保证预制箱梁混凝土养生质量,我部采用了自动喷淋加覆盖包裹养生工艺。
3.1 前期准备
根据本标每天预制的箱梁数量和养护时间要求,规划箱梁养护区及喷淋设施套数,建立养护水池和污水沉淀池,养护水池设置在养护区中间位置,污水沉淀池设置在养护水池的下方最低处。预制梁场工作区整体硬化,并规划好排水沟和预埋管道。台座浇筑时,安装支路水管和出水口。
3.2 水管和喷头设置
排水沟为 30 ?25cm,主水管为φ75pvc 管,支路水管为φ63pvc。喷头采用旋转雨帘喷头,喷嘴在水流的冲击下 180°不间断旋转,间距 2~3m,将养生水喷到待养护梁体的每个角落,杜绝喷淋盲区。
3.3 智能控制系统的设置
首先在养护水池出口的主水管上按照管道增压泵、控制水泵开关控制器、水泵开关接触器和总电源开关,养护水池的水接入控制器后,由主水管导出,并接入到支路水管中。
在每条支路水管与主水管连接处设置有自动进排气阀,然后在每条支水管上安装电磁阀,每片梁的喷头均由一个独立的电磁阀控制进行 2 次加压,电磁阀与支路水管上的自动进排气阀相连后形成给水系统。
3.4 智能喷淋养护系统的使用
打开自动控制系统总电源开关,按下泵房控制系统中电子养生编号的按钮,即可启动喷淋系统对预制梁进行养生。一般每隔 20~30 分钟养护一次,一次喷淋 2 分钟左右。
3.5 覆盖包裹养生
混凝土初凝后,采用塑料薄膜和土工布进行覆盖,待箱梁外模拆模后,箱梁外侧采用塑料薄膜115进行包裹。
3.6 养生效果及存在问题分析
通过采用自动喷淋加覆盖包裹养生技术,预制梁混凝土养生效果显著,且较大的减少了劳动力的投入。由于本标地处高阶地丘陵沟壑区,预制梁场受地形限制和施工用水紧缺影响,自动喷淋加覆盖包裹养生技术难以大面积使用,喷淋设施拆装频繁,导致水管及水管接口容易损坏,更换较频繁。
4结束语
混凝土浇筑及养生作为后张法预应力混凝土箱梁的一个关键控制工序。通过严格控制混凝土浇筑和良好的养生,确保了 7 天混凝土强度及弹性模量满足设计及规范要求,以保证后续张拉施工质量。
参考文献
[1]《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50—2011)
[2]《陕西省高速公路施工标准化指南(试行)》(陕交发[2011]76 号)
(作者单位:大连地铁建设有限公司 辽宁大连 116000;
身份证号码:210222198203177231)