彭月明
(中鐵五局集團(tuán)第四工程有限責(zé)任公司 廣東韶關(guān) 512000)
鐵路橋梁施工的主要內(nèi)容包括橋的基礎(chǔ)施工、橋的墩臺身施工、上部的梁體施工以及對橋面的施工等。施工過程所涉及的施工工序復(fù)雜,施工面廣,可以說是一個相當(dāng)復(fù)雜的綜合施工過程。除此之外,考慮到各個橋梁相對位置的確定;各橋梁的結(jié)構(gòu)類型不同、施工方法和質(zhì)量要求也各不相同;橋梁自身體型較大,所需建造時間長;受自然環(huán)境影響較大等因素,使得對鐵路橋梁施工質(zhì)量的控制要比一般建筑的施工質(zhì)量控制難度大的多。
鐵路承臺、墩身大體積混凝土施工混凝土工程配合比設(shè)計(jì)應(yīng)按工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求與相似工程經(jīng)驗(yàn)確定。主要配合比指標(biāo)如下:
大體積混凝土坍落度120~140mm。水灰比0.4~0.5。水灰比過大將造成混凝土材料離析問題,而水灰比過小則影響和易性,致使混凝土流動阻力過大。大體積混凝土砂率在45%左右,通常不小于40%且不超過50%。砂率過小,混合料砂率不足,相應(yīng)的混凝土粘聚性與保水性難以滿足工程質(zhì)量要求;砂率過大則將導(dǎo)致骨料表面積及空隙率增大,影響混合料的整體性能。
為有效保證混凝土澆筑施工質(zhì)量,限制施工冷縫等問題的發(fā)生,鐵路橋梁承臺、墩身大體積混凝土施工通常采用斜坡澆筑技術(shù)。在澆筑操作環(huán)節(jié),澆筑帶前后位置預(yù)留一定的錯位,形成階段式分層退打的工藝特征,簡化混凝土泌水問題的處理操作,維持理想的混凝土結(jié)合性能。各層澆筑應(yīng)控制在300~500mm水平范圍內(nèi),相鄰層澆筑過程中留有一定的時間間隔,保證前層澆筑穩(wěn)定性,但層間混凝土結(jié)合應(yīng)在初凝前完成。按混凝土澆筑施工操作要求設(shè)置相應(yīng)的工藝坡度條件,單層混凝土澆筑厚度控制在1.25倍振搗長度內(nèi),同時在相應(yīng)澆筑帶分前、中、后設(shè)置振動器。各部位振動器設(shè)置方法如下:
布置在混凝土材料運(yùn)輸點(diǎn)的振搗操作人員對運(yùn)送至澆筑施工現(xiàn)場的混凝土材料進(jìn)行初次振搗,提升材料的均勻性與流動性,使?jié)仓炷聊軌蝽樌M(jìn)入底層位置;布置在澆筑帶施工中間位置,振搗操作人員通過振搗器提升混凝土材料密實(shí)度;布置在施工區(qū)域坡腳及鋼筋密集區(qū)域。振搗操作人員通過振搗作用使混凝土進(jìn)入結(jié)構(gòu)底部,提升鋼筋下層區(qū)域澆筑振搗密實(shí)度。振搗作業(yè)過程依據(jù)作業(yè)位置分別按照下層自下而上,上層自上而下的順序沿施工面垂直方向進(jìn)行。在大體積混凝土結(jié)構(gòu)澆筑振搗環(huán)節(jié),通常需引入二次振搗儀提升振搗作業(yè)的充分性。二次振搗作業(yè)的時間通常安排在混凝土澆筑操作完成后的1~2h進(jìn)行,并與混凝土材料初凝時間相匹配,以此提升上下層混凝土之間的粘聚效果。振搗操作應(yīng)維持處理的均勻性與振搗作用的持續(xù)性,按照“快插慢拔”的基本要求進(jìn)行作業(yè),振搗棒插入深度應(yīng)達(dá)到下層混凝土50mm深,以此提升上下層混凝土材料之間的連接有效性。各振搗操作點(diǎn)作用時間應(yīng)控制在20~30s,振搗作業(yè)完成以表面不再下沉、不存留氣泡以及表面泥漿均勻泛出為依據(jù)。振搗作業(yè)點(diǎn)的間距與振搗棒有效作用距離為依據(jù),通??刂圃?0cm水平范圍內(nèi),按梅花形進(jìn)行布置,同時應(yīng)有效規(guī)避承臺、墩身結(jié)構(gòu)施工中的鋼筋、模板、預(yù)埋件等結(jié)構(gòu)。在完成澆筑與振搗施工操作后,鑒于鐵路橋梁承臺、墩身大體積混凝土結(jié)構(gòu)的本身特點(diǎn),其表面較大的水泥漿厚度需進(jìn)行有效處理。在施工環(huán)節(jié)應(yīng)按照尺寸標(biāo)高實(shí)時刮平表面。在混凝土材料初凝前,拍壓表面搓成麻面,控制麻面紋路沿南北方向順直分布,閉合潛在的收水裂縫。
大體積混凝土在澆筑、振搗過程中易產(chǎn)生泌水現(xiàn)象。一般情況下,上涌的泌水和浮漿會順著混凝土澆筑坡面下流到坑底。施工中根據(jù)混凝土澆筑流向,用水泵及時抽除混凝土表面泌水,局部少量泌水采用海綿吸除的方法處理。
工作人員在進(jìn)行混凝土制作的時候很可能會對于承臺本身的性質(zhì)造成一定的影響,故要合理對現(xiàn)場的溫度進(jìn)行控制。施工企業(yè)可以通過設(shè)置降溫試驗(yàn)來更好的控制混凝土本身所具備的穩(wěn)定性。降溫試驗(yàn)主要是要使得混凝土可以在比較短的時間內(nèi)降低溫度,在混凝土成型以后,要對其進(jìn)行合理的保護(hù),避免出現(xiàn)因?yàn)楦邷厍治g混凝土。在施工現(xiàn)場會存在不同種類的混凝土,故在采取相關(guān)保護(hù)措施的時候要根據(jù)其實(shí)際情況來做好工作。通過比較全方面的保護(hù)措施可以減少混凝土出現(xiàn)裂縫這樣的現(xiàn)象,這在很大程度上可以使得混凝土的使用年限延長。
在混凝土承臺的施工過程中,要對于整個施工的質(zhì)量都很好的控制和監(jiān)測,對于施工的每個環(huán)節(jié)都要進(jìn)行監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,一方面可以保障施工的質(zhì)量,另一方面也可以提升施工人員的職業(yè)技能。質(zhì)量控制主要分為原材料控制、各個步驟控制以及其他控制等幾個方面,對于原材料可以要反復(fù)進(jìn)行檢查,如果在這個過程中發(fā)現(xiàn)了一些質(zhì)量不過關(guān)的產(chǎn)品要及時替換好,禁止這類不合格的材料進(jìn)入施工現(xiàn)場造成一些不必要的問題。在每一個環(huán)節(jié)中都要做好監(jiān)測工作,可以使得整個施工質(zhì)量有較好的保障。混凝土的質(zhì)量貫穿整個施工的過程,對于混凝土制作后的凝結(jié)過程是極其重要的,這些措施要緊密的跟現(xiàn)場的環(huán)節(jié)結(jié)合起來,比如使用冰水?dāng)嚢璧姆绞絹斫档推錅囟?,對每個涉及的部分都做好保護(hù)工作。
裂縫問題的控制與防裂措施的選擇是大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工的要點(diǎn)環(huán)節(jié),常見的裂縫問題多為內(nèi)外溫差和溫度變形導(dǎo)致的。在鐵路橋梁承臺、墩身大體積混凝土施工環(huán)節(jié),在結(jié)構(gòu)體混凝土表面收干后,應(yīng)盡快使用塑料薄膜和毛氈等材料進(jìn)行覆蓋。在模板拆除后,使用塑料薄膜進(jìn)行表面包裹、澆水,維持表面濕潤。在完成模板拆除操作后,禁止立刻使用冷水進(jìn)行噴澆,應(yīng)通過塑料薄膜進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù),禁止使用易染色的草墊或草包鋪蓋。養(yǎng)護(hù)階段應(yīng)始終維持混凝土結(jié)構(gòu)的濕潤狀態(tài)?;炷寥肽囟韧訚仓椒ㄟM(jìn)行控制,借助前期安裝的冷卻管實(shí)現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)。在混凝土澆筑達(dá)到冷卻水管標(biāo)高后,立即通入冷卻水,利用循環(huán)水的熱交換排除混凝土內(nèi)部熱量,減少混凝土內(nèi)外溫差造成的拉應(yīng)力,防止裂縫的形成。
混凝土養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié),時間選擇與過程控制按照《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收》(GB50204-2015)規(guī)范細(xì)則執(zhí)行。大體積混凝土澆筑完成后12h內(nèi)應(yīng)及時覆蓋保溫層,保溫層下覆蓋一層塑料薄膜,以保證混凝土內(nèi)外溫度差不超過25℃。養(yǎng)護(hù)操作環(huán)節(jié)中,應(yīng)嚴(yán)格控制大體積混凝土結(jié)構(gòu)體的內(nèi)外溫度條件。養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)重點(diǎn)關(guān)注內(nèi)外溫差導(dǎo)致的拉壓應(yīng)力、溫度應(yīng)力等載荷問題,有效杜絕大體積混凝土常見的裂縫問題。在澆筑作業(yè)完成后14d內(nèi)開展有效的養(yǎng)護(hù)與溫度監(jiān)測,同時在澆筑完成后一段時間內(nèi)連續(xù)紀(jì)錄混凝土內(nèi)部和表面及大氣溫度,全程掌握混凝土溫度變化情況,及時采取必要的防護(hù)措施,嚴(yán)格控制裂縫的產(chǎn)生,確?;A(chǔ)混凝土的質(zhì)量。
為確保高速鐵路橋梁大體積混凝土的工程質(zhì)量,施工企業(yè)與應(yīng)當(dāng)根據(jù)工程實(shí)際情況確定混凝土澆筑的工藝、順序、方法及澆筑完成后的養(yǎng)護(hù)、測溫等注意事項(xiàng),并對澆筑過程中可能遇到的問題制定合理的預(yù)防措施。
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