湯榮玲
1工程概況
杭州灣跨海大橋IX-A合同段工程由中鐵四局集團(tuán)有限公司承建。合同段起訖里程為K71+735-K77+085,墩號(hào)F01-F108,共216個(gè)墩身,墩身高度在6.34m~13.45m之間,為花瓶式矩形現(xiàn)澆實(shí)體橋墩,墩身自墩頂下6m范圍內(nèi)為變截面段,其余部位為等截面段,墩身截面周邊倒以圓角。
2技術(shù)難點(diǎn)
2.1杭州灣地處復(fù)雜的海洋環(huán)境,海水中富含氯鹽,對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)物具有強(qiáng)腐蝕性。因此必須嚴(yán)格控制混凝土質(zhì)量,防止砂眼和裂紋的產(chǎn)生。
2.2在海上混凝土養(yǎng)生比較困難,只能采用淡水養(yǎng)生,并要求在養(yǎng)生期間混凝土表面保持濕潤(rùn)。因此要加強(qiáng)養(yǎng)生措施,確保混凝土養(yǎng)生質(zhì)量。
2.3杭州灣大橋墩身結(jié)構(gòu)具有很高的質(zhì)量要求:
2.3.1使用壽命杭州灣跨海大橋的設(shè)計(jì)使用壽命為100年,這對(duì)大橋結(jié)構(gòu)耐久性標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)提出了很高的要求。
2.3.2防腐抗?jié)B性能
杭州灣大橋墩身處于海洋大氣區(qū)、浪濺區(qū)、水位變化區(qū)三個(gè)侵蝕區(qū)域,受氯鹽腐蝕較為嚴(yán)重,要求墩身具有良好的防腐抗?jié)B能力。墩身混凝土采用抗?jié)B防腐能力強(qiáng)的海工耐久混凝土,墩身鋼筋在浪濺區(qū)和水位變化區(qū)采用環(huán)氧涂層鋼筋,同時(shí)必須確保鋼筋的保護(hù)層厚度,防止氯鹽滲入混凝土腐蝕鋼筋而破壞墩身結(jié)構(gòu)。
2.3.3外觀要求
杭州灣大橋墩身混凝土外觀質(zhì)量要求非常嚴(yán)格,要求混凝土密實(shí)且表面顏色均勻,同時(shí)不得出現(xiàn)氣泡、砂眼和裂紋等質(zhì)量缺陷。
3方案確定
海工耐久混凝土的粘聚性強(qiáng),可工作性較差,且含氣量較大,極易產(chǎn)生氣泡。為保證墩身外觀質(zhì)量,我們進(jìn)行了3次對(duì)比試驗(yàn)。對(duì)比試驗(yàn)情況見表3.1,外觀質(zhì)量效果對(duì)比圖見圖3.1。
由以上對(duì)比試驗(yàn)可明顯看出,由于海工耐久混凝土本身的特性,無論采取何種脫模劑或者混凝土設(shè)計(jì)成何種坍落度均無法消除其表面顏色不一致和氣泡的產(chǎn)生,而通過使用了Formtex@透水模板布可以明顯解決以上質(zhì)量問題。
鑒于其可改善混凝土外觀質(zhì)量特點(diǎn),確定使用Form—tex@透水模板布。
4主要項(xiàng)目的實(shí)施
4.1透水模板布作用機(jī)理及特點(diǎn)
Formtex@透水模板布是一種纖維組織,其技術(shù)參數(shù)為:透水模板布包含有過濾層和排水層,過濾層的平均孔徑尺寸必須小于35μm,排水層排水能力必須達(dá)到3L/m2,透水模板布的保水能力至少應(yīng)為0.45L/m2。
使用時(shí)用膠水粘貼在模板上,它能把剛剛澆筑的混凝土表面多余的空氣和水從排水孔排出。當(dāng)表面的水被排出,則表面水與水泥的比例值W/C降低,提高了混凝土的強(qiáng)度和耐磨力。使用Formtex@透水模板布施工的混凝土具有以下特點(diǎn):
(1)使用壽命延長(zhǎng)
Formtex@透水模板布大大延長(zhǎng)了混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命,能防止混凝土結(jié)構(gòu)受腐蝕,主要是使用Formetex@透水模板布后會(huì)增加抵抗力使砼表面致密、堅(jiān)實(shí)又均勻,從而抑制了無機(jī)鹽、氧氣、潮氣和二氧化碳的滲透,增加混凝土對(duì)氯化物滲透、碳化作用、水滲透、結(jié)凍/解凍損壞的抵抗力,因此大大延長(zhǎng)了砼結(jié)構(gòu)的壽命。
(2)耐化學(xué)腐蝕力強(qiáng)
限制了化學(xué)侵蝕物質(zhì)的滲透,這就抑制了化學(xué)侵蝕物質(zhì)對(duì)混凝土的破壞。在任何環(huán)境里,F(xiàn)ormtex@透水模板布都是一種表面處理的極好替代物,因?yàn)橛昧怂筒辉傩枰渌奶幚怼?/p>
(3)耐磨性好
在潮水中會(huì)有砂石沖擊、高速流水和機(jī)械損傷等等,但使用Formtex@透水模板布能增加混凝土的抗磨能力,使其在海邊也能更加經(jīng)久耐用。無需用其它的表面涂層再處理,就能延長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)的壽命。
(4)消除混凝土表面的氣泡現(xiàn)象
對(duì)許多混凝土結(jié)構(gòu),氣泡是一個(gè)很難處理的外觀質(zhì)量問題。Formtex@透水模板布卻能很好地解決氣泡問題。
(5)減少微生物的生長(zhǎng)
Formtex@透水模板布不受飲用水與化學(xué)品的污染,阻止細(xì)菌生長(zhǎng)。在混凝土覆蓋層有較高的PH值,減少了微生物的生長(zhǎng),這樣碳化物對(duì)表面的破壞就得到抑制。由于沒有了氣泡和砂眼和裂紋,使混凝土表面相當(dāng)致密,從而減少細(xì)菌與藻類生長(zhǎng)。
(6)抑制砂眼和裂紋產(chǎn)生
使用Formtex@透水模板布后,混凝土表面呈不規(guī)則突起,這就加大了混凝土表面積,提高了混凝土表層的抗拉能力,能有效地抑制混凝土砂眼和裂紋的產(chǎn)生。
(7)提高養(yǎng)生質(zhì)量
Formtex@透水模板布在拆模前可以形成一條水帶,能確保混凝土在養(yǎng)護(hù)期間保持高濕度,杜絕混凝土表面氣泡和砂眼和裂紋的產(chǎn)生。
4.2透水模板布施工工藝
能否正確施工Formtex@透水模板布直接關(guān)系到Form-tex@透水模板布的作用能否得到充分發(fā)揮,F(xiàn)ormtex@透水模板布的施工步驟如下:
(1)模板盡量采用鋼模板,這樣它的剛度高不易變形,可使表面變得平整;在施工前,先清潔干凈模板,確保模板表面沒有脫模劑及其它雜物,如模板不平整,會(huì)影響膠水的粘力和模板布的平整度。
(2)均勻地將膠水薄薄地涂在模板表面及四周,膠水不宜涂得太厚,否則會(huì)堵塞排水孔而影響其效果。
(3)待膠水顏色變透明后,粘貼模板布。按照模板的尺寸,裁剪好模板布,每邊預(yù)留約5cm作為排水用,這樣正使它發(fā)揮排水效果的關(guān)鍵所在。
(4)拉緊模板布,羊毛狀的一邊粘貼模板,固定位置后,用手由中心推向兩邊,確保模板布牢牢粘貼在模板表面及四周,如有皺褶可即時(shí)揭起再鋪,短時(shí)間內(nèi)揭起再鋪不會(huì)影響膠水的粘力。
(5)拼接位置先將兩張模板布重疊約5cm,在重疊中間處將透水模板布切斷,把切下來的多余兩片拿走,取走多余部分時(shí),千萬不要用力扯,避免模板布變形。小心地沿連接處往下壓,涂多一點(diǎn)膠水,確保兩邊平整相接,避免澆筑時(shí)混凝土從中間滲入。
(6)模板布粘貼完成后,仔細(xì)檢查模板布與模板是否緊密連成一體,確保表面沒有皺褶或氣泡。
(7)在粘貼好模板布后的模板不需再涂任何脫模劑,在未立模前用塑料布蓋好,應(yīng)保持其表面的清潔程度。在施工時(shí),振動(dòng)棒盡量不要碰上模板,這樣會(huì)碰壞模板布,降低其的使用次數(shù)和效果。
4.3施工注意事項(xiàng)
Formtex@透水模板布施工注意事項(xiàng)如下:
(1)速度要求:粘貼透水模板布必須保證粘貼速度在5min/m2以上。
(2)天氣條件:要求在粘貼時(shí)的天氣比較干燥,溫度在10℃~40℃之間。
(3)二次使用:要仔細(xì)檢查透水模板布的顏色,如果水泥漿已經(jīng)堵塞了排水層,則襯料不要再用第二次。在第一次使用和第二次使用之間不要對(duì)襯料進(jìn)行清洗。
(4)在進(jìn)行鋼筋綁扎時(shí)和混凝土搗固時(shí),注意鋼筋或搗固棒不能接觸到透水模板布,以免將模板布破損,使混凝土滲入模板布與模板間,從而影響混凝土的外觀質(zhì)量。模板布一旦出現(xiàn)破損現(xiàn)象,要及時(shí)將破損部分用刀割除,并將此處模板清除干凈,用噴槍涂上粘膜,然后拼接方法補(bǔ)上新的模板布。
4.4應(yīng)用效果
通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用,明顯發(fā)現(xiàn)使用Formtex@透水模板布后,墩身混凝土形成亞光表面,色澤更均勻,表層更致密、堅(jiān)實(shí),無砂眼、水線、氣泡、花紋,也無漏漿現(xiàn)象。Fomtex@透水模板布同時(shí)能把剛剛澆筑的混凝土表面多余的空氣和水從排水孔排出,從而降低了水灰比,增加混凝土的強(qiáng)度,并保持混凝土在養(yǎng)護(hù)期間的濕度,保證混凝土養(yǎng)生質(zhì)量。Fomtex@透水模板布一般可以周轉(zhuǎn)5~6次,但最佳效果是周轉(zhuǎn)3~4次。使用Formtex@透水模板布所澆筑的墩身混凝土外觀效果如圖4.1所示。
5研究成果及應(yīng)用前景
墩身施工中,應(yīng)用福特斯透水模板布新型材料,能使墩身混凝土形成亞光表面,色澤更均勻,表層更致密、堅(jiān)實(shí),墩身表面無砂眼、水線、氣泡、裂紋,極大地提高了墩身砼外觀質(zhì)量,增強(qiáng)了墩身混凝土的抗海水侵蝕性。
在橋梁工程施工中,墩身外觀質(zhì)量一直是施工隊(duì)伍力求攻克的難點(diǎn),而新型材料Fomtex@透水模板布,解決了這一難題。Formtex@透水模板布適宜在橋梁、橋墩、碼頭、水庫(kù)、水壩、混凝土預(yù)制件等任何有混凝土的地方,施工簡(jiǎn)單,無論是鋼模還是木模均可使用,而我國(guó)目前正在大興基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),混凝土工程應(yīng)用非常廣泛。因此Fomtex@透水模板布推廣前景十分可觀。