箱涵混凝土施工質量研究

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1箱涵施工的技術及質量要求

1.1箱涵預制

箱涵預制首先要做好測量定位工作,在工作坑底板上放線定位。箱涵預制的順序為:綁扎底板鋼筋及支立底板模板→澆注底板砼→綁扎邊墻鋼筋→支立邊墻模型→灌注邊墻混凝土→支立、加固頂板及懸臂人行道模型→綁扎頂板及懸臂人行道鋼筋→澆注頂板及懸臂人行道砼→箱涵養護→做防水層。

1.1.1鋼筋制作及綁扎鋼筋制作及綁扎除必須按設計文件和施工規范執行外,還要注意以下事頂:

(1)鋼筋的制作要在搭設的鋼筋棚中進行,制作好的鋼筋要整齊放置在干燥防雨的地方,并做好不同型號、不同規格、不同部位的掛牌標識。

(2)鋼筋的保護層要采用高標號的水泥砂漿墊塊,墊塊要在綁扎鋼筋的同時設好,并滿足保護層厚度要求。

(3)由于設計采用單肢箍筋,在實際綁扎中要采用“馬凳筋”,以加固鋼筋的整體性,便于進行綁扎鋼筋。

(4)鋼筋綁扎前要進行除銹,并要防止鋼筋上沾有油污等影響鋼筋與砼粘結的雜物。

(5)一般鋼筋接頭宜用電焊焊接,并以閃光接觸對焊為主。T20MnSi主筋接頭,必須采用閃光接觸對焊。

(6)鋼筋接頭應避免設置在鋼筋承受應力最大之處,并應分散布置。配置在“同一截面”內的受力鋼筋,其接頭的截面面積占受力鋼筋總截面面積的百分率應符合下列規定:閃光接觸對焊的接頭,在受拉區不得超過50%,在受壓區不受限制。

(7)焊接閃光接觸對焊接頭時,首先應按實際條件試焊,經實驗室檢驗合格后,方可成批焊接。并應對每個焊接接頭進行外觀檢查,逐批取試件進行接頭抗拉強度、冷彎試驗。

1.1.2模板與支撐架

(1)模扳及支撐必須要有足夠的強度、剛度和穩定性,模板的縫隙應嚴密不漏漿。

(2)模板不得與腳手架連接。

(3)立模允許誤差不超過以下范圍:中線偏差:±3mm;標高偏差:±3mm;凈空寬度偏差:+3mm,-0mm;縱向長度偏差:±20mm;預留上拱度:箱涵中孔按3cm預留,兩邊孔按2cm預留。

(4)箱涵內邊墻及頂板采用600×1500mm的鋼模板,其余部位采用300×1500mm的鋼模板。框架頂板和堵頭板采用300×1500的鋼模板及50mm厚木模板。邊墻立柱和橫帶采用120×120mm方木;立柱,橫帶間距以900mm為宜。支撐桿件上的帽木采用120×120mm方木,梗肋變截面處采用150×150mm帽木,縱向放置。龍骨采用120×120mm方木。鋼模在使用前必須嚴格挑選,不得使用變形模板,模板表面要徹底清理干凈,盡量使用新模板,表面涂脫模劑。

(5)模板卡環必須與模板孔眼大小配套,不得使用不合格卡環或不配套卡環。(6)管件搭拆①內模加固采用WDJ型多功能腳手桿。腳手架搭設按0.9x0.6m進行中孔,部分用0.3m的進行調整,桿件垂直于邊墻正交布置,橫桿豎直方向間距0.6m。②立桿置于可調底座上,可調支座置于橋底板頂面。③搭設桿件時先進行放線,根據方案進行搭設。拆除時應在頂板混凝土強度達到設計砼強度的100%方可拆除(由試件試壓結果定)。④支撐卸落時在縱向應同時一起卸落,橫向應對稱均衡卸落。⑤桿件隨拆隨整理,保持場地整潔。

1.2混凝土灌筑

1.2.1箱涵混凝土一般設計為C35砼。小型箱涵一般分二次進行澆筑,第一次澆筑底板及0.6～0.8m高的墻身。第二次澆筑墻身剩余部分和頂板部分,現場機械拌制。較大型箱涵的混凝土施工一般需分三次進行澆筑,第一次澆筑主體結構底板,第二次澆筑邊墻至梗肋下40cm,第三次澆筑完頂板、梗肋及懸臂人行道。灌筑箱涵的砼采用商品砼,由攪拌廠運至工地,用輸送泵輸送到工作面。塌落度控制在10～12cm。灌筑砼時除必須按《鐵路混凝土及砌石工程施工規范》有關規定執行外,為保證箱涵混凝土質量還應注意以下事項:

(1)灌注混凝土前要認真檢查鋼筋與模板尺寸是否準確無誤,模板加固是否牢固,以防止跑模。灌筑速度不宜過快。

(2)灌注箱身底板砼時,留設施工縫位置要高出斜筋,并要預埋一排短鋼筋以加強與墻身砼的連接,且兩側邊墻施工縫不得在同一平面上。第二次灌注邊墻砼之前要將砼施工縫處浮碴鑿除,再用水沖洗干凈(注意不得積水),灌注前應先灌注一層同標號的水泥砂漿。

(3)灌注箱涵邊墻砼時要注意兩側同時灌注,使模板受力均勻,防止其受力不均引起跑模現象。施工中砼灌注間隙時間不得超過砼的終凝時間,否則應采用相應措施進行處理。

1.2.2砼的澆筑

(1)在澆筑混凝土前,模板表面應予清理,涂抹脫模劑,按規定填寫相關檢查記錄。灌筑底板、頂板砼時,由長邊兩側依次進行對稱循環澆筑,每次澆筑砼寬度以1.0m為宜。底板、頂板砼澆筑順序見下圖:

(2)邊墻的澆筑應兩邊交替對稱進行,每次澆筑的厚度不大于0.5米。

(3)澆筑混凝土前以及澆筑過程中,應對模板、支架、鋼筋骨架、預埋件等設專人加以檢查,發現問題,應及時處理,并作記錄。

(4)大體積混凝土的澆注必須埋設測溫管,當混凝土內部與表面的溫差大于25℃時,必須采取相應措施(如冬季覆蓋朔料薄膜、草簾蓄熱養護;夏季搭設涼棚、埋設循環水管等)。

(5)當氣溫大于30℃時混凝土澆注的間隙不得大于1.5小時。

1.2.3箱涵混凝土的搗固一般采用插入式振搗器搗固,為保證箱涵混凝土質量還應注意以下事項:

(1)插入式振搗器移動間距不宜大于振搗器作用半徑的1.5倍。

(2)振搗時不得碰撞模板、鋼筋和預埋部件。

(3)每一振點的振搗延續時間以混凝土不再沉落,不再出現氣泡,表面呈現浮漿為度。

1.2.4澆筑混凝土施工縫的處理由于箱涵混凝土灌注量較大,施工縫的處理直接影響外觀和內在施工質量,接續澆筑新砼時,應采取以下措施:

(1)前層混凝土的強度不低于1.2Mpa。

(2)施工縫處的水泥砂漿薄膜、松動石子或松弱混凝土層應鑿除,并應用水沖洗干凈、濕潤,但不得有積水。

(3)新混凝土澆筑前,宜在橫向施工縫處先鋪一層厚約15mm,并與混凝土灰砂比相同而水灰比略小的水泥砂漿,或鋪一層厚約30cm的混凝土,其粗骨料宜比新澆筑混凝土少10%,然后,再繼續澆筑新層混凝土。

(4)施工縫處的新層混凝土應搗實。

1.2.5混凝土的養護

(1)混凝土澆筑后應根據氣候條件,最遲不超過12h即覆蓋養生,直至規定的養護時間。操作時,不得使砼受到污染和損傷。當時晝夜平均氣溫低于5℃時,不得對混凝土灑水養護。

(2)灑水次數應以混凝土表面保持濕潤為度。養護用水應與拌制用水相同。養護時間不得少于14天。

1.2.6拆模

(1)側模應在混凝土強度達到2.5MPa以上,且砼養生強度達到設計強度的75%,表面棱角不因拆模而受損時方可拆除,承重模型在砼強度達到設計強度的100%后方可拆模。

(2)拆模時,不得影響混凝土的養護工作。

2箱涵結構容易出現的混凝土缺陷與防治措施

在施工中,難度較大的部位是底板、頂板和墻身的折角部位的澆筑。這些部位鋼筋密集,水平縱橫向鋼筋以及墻身豎向鋼筋和折角斜筋互相交匯、穿插和搭接,鋼筋最小間距只有50mm,加之折角部位斜面模板水平尺寸較大,此外,在第一次混凝土澆筑時,墻身鋼筋已綁扎,因此混凝土振搗、下料等都比較困難,稍有疏忽或不當,就會出現露筋、露石、蜂窩、麻面等缺陷。折角部位斜表面的另一個通病是氣泡孔多而且大,大的氣泡孔徑可達20mm。另外,在澆筑底板時,兩側墻外壁距墊層30～80mm處的墻根部位容易出現一條露石帶,也是施工中常見的混凝土表面缺陷。

2.1混凝土產生缺陷的原因

造成混凝土表面缺陷的原因主要有:

(1)混凝土和易性較差;

(2)澆筑折角部位時,混凝土下料厚度過大;

(3)底板混凝土未填滿到折角部位下口齊平位置;

(4)鋼筋密集,個別石子過大。除此之外,由于當混凝土和易性較差產生離析,或者混凝土坍落度過大、流動性太大時,在折角部位斜面處的砂漿經振搗后會從底板處流失,造成露石、麻面、蜂窩等現象。折角部位斜面的氣泡孔多而且孔徑大的主要原因是斜表面尺寸較大,在混凝土振搗過程中,氣泡垂直上浮到了斜面鋼模板位置,既不能被吸收又無法排走,所以拆模后,表面出現較多的氣泡孔。若采用木模板或在鋼模板上鉆些小孔,都不失為減少氣泡孔較有效的辦法。

2.2防治措施

本著預防為主、治理為輔的原則,為防止混凝土表面缺陷的產生,應重點采取以下幾條措施。

2.2.1控制好坍落度值,切實保證混凝土的和易性。折角部位的混凝土流動性不宜過大,否則將造成折角部位下口大量翻漿。建議坍落度值取100mm較好,同時保證良好的和易性。

2.2.2必須注意澆筑次序,尤其是當澆滿底板混凝土、將要澆筑折角部位時,應特別注意折角部位下口齊平。當混凝土第一次下料完畢,經振搗后,由于料漿下沉密實會低于折角部位下口,此時必須再加料直到底板混凝土與折角部位下口齊平為止,以阻擋折角部位的混凝土從底板流失。

2.2.3嚴格控制好混凝土的灌注厚度,其厚度宜控制在不超過0.5m為好。這樣既便于振搗,又能避免在墻身與斜面交界處形成空穴。

2.2.4振搗要充分、到位。振搗時,振搗棒棒頭應斜插至折角部位內。盡管墻身模板較窄,而墻厚只有0.3m左右,斜插振搗棒有一定的困難,但只要精心施工,還是可以設法將振搗棒棒頭插到折角部位的。一旦振搗棒棒頭插到該部位,就基本上可以消除該位置的混凝土振搗不密實現象。消除兩側墻外壁墻根部位的水平露石帶的辦法,主要是堵死鋼模板與墊層間的縫隙,并盡量避免振搗棒碰觸鋼筋。

3結束語

我們針對可能出現的混凝土表面缺陷進行了較細致的分析,施工中將可能導致混凝土缺陷的薄弱環節設置為施工質量控制的重點,在施工中采取加強箱涵澆筑及砼養生階段的施工過程控制,采用各項指標和性能比較穩定的商品砼進行大型箱涵的灌注,控制箱涵折角部位的混凝土施工關鍵環節等措施,取得了較好的效果。已建成各種類型箱涵混凝土的施工質量得到了建設單位和設備管理單位的一致好評。

作者：張快利單位：西安鐵路局工務機械段