關(guān)于道路橋梁施工中混凝土的振搗研究

瞿遠(yuǎn)軍

（張家口市交通運(yùn)輸局快速路管理處）

1 混凝土振搗概述

1.1 混凝土的振搗原理

混凝土振搗器工作時(shí)，使混凝土內(nèi)部顆粒之間的內(nèi)摩擦力和粘著力急劇減小，混凝土呈重質(zhì)液體狀態(tài).骨料相互滑動(dòng)并重新排列，骨料之間的空隙被砂漿填充，氣泡被擠出，從而達(dá)到搗實(shí)的效果.

1.2 混凝土振搗器的分類

用混凝土拌合機(jī)拌和好的混凝土澆筑構(gòu)件時(shí)，必須排除其中氣泡，進(jìn)行搗固，使混凝土密實(shí)結(jié)合，消除混凝土的蜂窩麻面等現(xiàn)象，以提高其強(qiáng)度，保證混凝土構(gòu)件的質(zhì)量.混凝土振搗器就是機(jī)械化搗實(shí)混凝土的機(jī)具.

1.2.1 按傳遞振動(dòng)的方法分類有內(nèi)部振搗器、外部振搗器和表面振搗器三種：（1）內(nèi)部振搗器又稱插入式振搗器.工作時(shí)振動(dòng)頭插入混凝土內(nèi)部，將其振動(dòng)波直接傳給混凝土.這種振搗器多用于振壓厚度較大的混凝土層，如橋墩、橋臺(tái)基礎(chǔ)以及基樁等.它的優(yōu)點(diǎn)是重量輕，移動(dòng)方便，使用很廣泛；（2）外部振搗器又稱附著式振搗器，是一臺(tái)具有振動(dòng)作用的電動(dòng)機(jī)，在該機(jī)的底面安裝了特制的底板，工作時(shí)底板附著在模板上，振搗器產(chǎn)生的振動(dòng)波通過(guò)底板與模板間接地傳給混凝土.這種振搗器多用于薄殼構(gòu)件、空心板梁、拱肋、T形梁等地施工.根據(jù)施工的需要，外部振搗器除附著式外，還有一種振動(dòng)臺(tái)，它是用來(lái)振搗混凝土預(yù)制品的.裝在模板內(nèi)的預(yù)制品置放在與振搗器連接的臺(tái)面上，振搗器產(chǎn)生的振動(dòng)波通過(guò)臺(tái)面與模板傳給混凝土預(yù)制品；（3）表面振搗器是將它直接放在混凝土表面上，振搗器產(chǎn)生地振動(dòng)波通過(guò)與之固定的振搗底板傳給混凝土.由于振動(dòng)波是從混凝土表面?zhèn)魅?，故稱表面振搗器.工作時(shí)由兩人握住振搗器的手柄，根據(jù)工作需要進(jìn)行拖移.它適用于厚度不大的混凝土路面和橋面等工程的施工.

1.2.2 按振搗器的動(dòng)力來(lái)源分類，有電動(dòng)式、內(nèi)燃式和風(fēng)動(dòng)式三種，以電動(dòng)式應(yīng)用最廣.

1.2.3 按振搗器的振動(dòng)頻率分類，有低頻式、中頻式和高頻式三種：低頻式的振動(dòng)頻率為25～50 HZ（1500～3000次／min）；中頻式為83～133 HZ（5000～8000次／min）；高頻式為167 HZ（10000次／min）以上.

1.2.4 按振搗器產(chǎn)生振動(dòng)的原理分類有偏心式和行星式兩種：一是偏心式是利用振動(dòng)棒中心安裝的具有偏心質(zhì)量的轉(zhuǎn)軸，在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力通過(guò)軸承傳遞給振動(dòng)棒殼體，從而使振動(dòng)棒產(chǎn)生圓周振動(dòng)的；二是行星式的激振原理.它是利用振動(dòng)棒中一端空懸的轉(zhuǎn)軸，在它旋轉(zhuǎn)時(shí)，其下垂端的圓錐部分沿棒殼內(nèi)的圓錐面滾動(dòng)，從而形成滾動(dòng)體的行星運(yùn)動(dòng)以驅(qū)動(dòng)棒體產(chǎn)生圓周振動(dòng).

2 道路橋梁施工中混凝土的振搗準(zhǔn)備及注意事項(xiàng)

2.1 混凝土振搗器的選擇.在橋梁進(jìn)行混凝土澆筑振搗時(shí)，我們一般采用電動(dòng)式內(nèi)部振搗器進(jìn)行主體振搗，然后用平板振搗器振平.

2.2 混凝土振搗器安全操作：一、使用前檢查各部應(yīng)連接牢固，旋轉(zhuǎn)方向正確；二、混凝土振搗器不得放在初凝的砼、地板、腳手架、道路和干硬的地面上進(jìn)行試振.如檢修或作業(yè)間斷時(shí)，應(yīng)切斷電源；三、插入式振搗器軟軸的彎曲半徑不得小于50厘米，并不得多于兩個(gè)彎，操作時(shí)振動(dòng)棒應(yīng)自然垂直地沉入砼，不得用力硬插、斜推或使鋼筋?yuàn)A信棒頭，也不得全部插入砼中；四、混凝土振搗器應(yīng)保持清潔，不得有砼粘結(jié)在電動(dòng)機(jī)外殼上妨礙散熱；五、作業(yè)轉(zhuǎn)移時(shí)電動(dòng)機(jī)的導(dǎo)線應(yīng)保持有足夠的長(zhǎng)度和松度.嚴(yán)禁用電源線拖拉振搗器；六、用繩拉平板振搗器時(shí)，拉繩應(yīng)干燥絕緣，移動(dòng)或轉(zhuǎn)向時(shí)，嚴(yán)禁用腳踢電動(dòng)機(jī)；七、混凝土振搗器與平板應(yīng)保持緊固，電源線必須固定在平板上，電器開關(guān)應(yīng)裝在手把上；八、在一個(gè)構(gòu)件上同時(shí)使用幾臺(tái)附著式振搗器工作時(shí)，所有振搗器的頻率必須相同；九、操作人員必須穿戴膠鞋和絕緣手套；十、作業(yè)后必須做好清潔、保養(yǎng)工作.混凝土振搗器要放在干燥處.

3 道路橋梁施工中混凝土的振搗方法及技術(shù)要領(lǐng)

3.1 控制振搗間距，插人式振搗器不應(yīng)大于其作用半徑的1.5倍.振搗器至模板的距離不應(yīng)大于其作用半徑的0.5倍.控制混凝土的澆筑層厚度在振搗器作用部分長(zhǎng)度的1.25倍左右，振搗新的一層.均應(yīng)插進(jìn)先澆筑混凝土5 cm—10 cm.力求上下層緊密結(jié)合.插人式振搗器的插人時(shí)間為20 s—30 s，作用半徑40 cm—50 cm，振搗棒行程可按直線行列移位或交錯(cuò)行移位，采取快插慢抽，伸人下層5 cm—10 cm.控制振搗器時(shí)間，做到不欠振，不過(guò)振.合適的振搗時(shí)間可由下列現(xiàn)象判斷，振搗混凝土?xí)r不再有顯著沉降，不再出現(xiàn)大最氣泡，混凝土表面均勻、平整并已泛漿.振搗時(shí)間既不可長(zhǎng)也不可短，過(guò)長(zhǎng)則混凝土可能產(chǎn)生離析現(xiàn)象.上部浮漿過(guò)多而出現(xiàn)麻面、龜裂，下部粗顆粒過(guò)多而出現(xiàn)魚鱗狀麻面；過(guò)短的話就會(huì)導(dǎo)致混凝土振搗不扎實(shí)，比較容易出現(xiàn)蜂窩孔洞.

3.2 應(yīng)當(dāng)注意振搗的方式.在進(jìn)行垂直振搗期間，應(yīng)當(dāng)振動(dòng)棒垂直于混凝土的表面，在進(jìn)行斜向振搗期間，振動(dòng)棒應(yīng)當(dāng)同混凝土表面呈40—45度角；作為棒體在進(jìn)行插入混凝土?xí)r，其深度不應(yīng)當(dāng)超過(guò)棒長(zhǎng)的2／3—3／4；振搗棒應(yīng)當(dāng)進(jìn)行及時(shí)的上下抽動(dòng)運(yùn)動(dòng)，從而進(jìn)行分層振搗做到均勻、密實(shí)，在振搗完畢之后，應(yīng)當(dāng)將振動(dòng)棒緩緩拔出，從而讓混凝土將振動(dòng)棒做造成的空洞進(jìn)行填補(bǔ)工作.

3.3 要控制好振動(dòng)棒的最佳步驟，首先應(yīng)當(dāng)是在周圍進(jìn)行抽插其次是中間，不斷注意到混凝土攤鋪應(yīng)四周高中間低，這樣才方便將氣泡從中間進(jìn)行驅(qū)趕，避免模板處的聚集.當(dāng)然了，在振搗的時(shí)候，振動(dòng)棒不能夠觸碰到模板、鋼筋等，在鋼筋比較密集的地方，應(yīng)當(dāng)采取帶刀片的振搗棒進(jìn)行振搗.振搗以混凝土表而不明顯下沉為準(zhǔn).振搗器的使用順序必須應(yīng)當(dāng)使用正確，不管是插人式的振搗器或者是平板振搗器的使用.都應(yīng)當(dāng)用振搗棒進(jìn)行初探插入，從而讓振搗器進(jìn)行最后的終振工作.

3.4 基樁澆筑.樁孔內(nèi)現(xiàn)澆混凝土振搗擠密的方法及其振搗桿裝置，可較大幅度地提高單樁承載力.其技術(shù)方案是：包括下列步驟：（1）根據(jù)混凝土樁的施工方式選擇振搗桿的類型，素混凝土樁振搗桿采用型鋼或鋼管作為結(jié)構(gòu)傳力件；現(xiàn)澆混凝土上部滯有泥漿時(shí)，振搗桿采用鋼管作為結(jié)構(gòu)傳力件；（2）向樁孔內(nèi)澆灌混凝土；（3）現(xiàn)澆混凝土工序完成后，用振搗桿插入樁孔混凝土中，對(duì)混凝土進(jìn)行振搗和擠擴(kuò).

3.5 在有些混凝土工程施工中，對(duì)混凝土構(gòu)件的頂部、外露部分在砼初凝之前進(jìn)行二次振搗，可以有效地提高混凝土的密實(shí)性和結(jié)構(gòu)承載力，特別是在大型薄腹梁預(yù)制中，對(duì)消除混凝土構(gòu)件表面裂縫，提高混凝土的耐久性，有明顯的效果.

3.6 混凝土澆筑主體振搗完畢后用外部振動(dòng)器振平表面，以達(dá)到表面密實(shí)的效果.外部振動(dòng)器又叫附著式振動(dòng)器，一般是用螺栓或鉗形夾具將其固定在模板上，振動(dòng)器的振動(dòng)能量通過(guò)模板傳遞給混凝土，表面振動(dòng)器在使用時(shí)，在每一位置應(yīng)連續(xù)振動(dòng)一定時(shí)間，一般為25～40 s，以混凝土表面出現(xiàn)漿液，不再下沉為準(zhǔn)，移動(dòng)時(shí)應(yīng)有一定路線，并保證前后左右相互搭接30～50 mm，防止漏振.表面振動(dòng)器的有效作用深度，在無(wú)筋或單筋平板中約為200 mm，在雙筋平板中約為120 mm.在振動(dòng)傾斜混凝土表面時(shí)，應(yīng)由低處逐漸向高處移動(dòng)，以保證混凝土振實(shí).

4 道路橋梁施工中混凝土的振搗時(shí)注意要點(diǎn)

4.1 混凝土澆筑過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)對(duì)混凝土進(jìn)行振搗并使其均勻密實(shí).振搗宜采用插入式振搗棒垂直點(diǎn)振，也可采用插入式振搗棒和附著式振搗器聯(lián)合振搗.混凝土較粘稠時(shí)（如采用斗送法澆筑的混凝土）應(yīng)加密振點(diǎn).

4.2 混凝土的搗實(shí)，一般均應(yīng)使用插入式振搗棒振搗.混凝土構(gòu)件頂面部分，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件或其他薄層部位可用平板振搗器振搗.

4.3 混凝土振搗密實(shí)的一般標(biāo)志是混凝土液化泛漿后其表面基本不再下沉、氣泡不持續(xù)涌出，泛漿、表面平坦.

4.4 不得在模板內(nèi)利用振搗棒使混凝土長(zhǎng)距離流動(dòng)或運(yùn)送混凝土，以致引起離析.混凝土搗實(shí)后1.5 h到24 h之內(nèi)，不得受到振動(dòng).

4.5 混凝土振搗過(guò)程中，應(yīng)避免重復(fù)振搗，防止過(guò)振應(yīng)加強(qiáng)檢查模板支撐的穩(wěn)定性和接縫的密合情況，防止在振搗混凝土過(guò)程中產(chǎn)生漏漿.

4.6 應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸和鋼筋間距情況，合理選擇振搗工藝，選擇不同型號(hào)、振搗工具，如振搗棒直徑、頻率等.為確保鋼筋保護(hù)層混凝土質(zhì)量，應(yīng)選用小直徑的振搗棒或采用人工鏟對(duì)保護(hù)層混凝土進(jìn)行專門振搗和鏟實(shí).

5 結(jié)束語(yǔ)

總之，道路橋梁工程質(zhì)量關(guān)系到國(guó)家的經(jīng)濟(jì)和人民的切身安全，無(wú)論哪個(gè)環(huán)節(jié)都要嚴(yán)加控制，尤其是混凝土振搗，一定要用專業(yè)人員，嚴(yán)格按技術(shù)規(guī)定操作，確保工程質(zhì)量.

［1］混凝土振搗手的“十要”和“十忌”《建筑工人》2003年04期

［2］一種新型振動(dòng)器的特性分析 《山西建筑》2005年02期

［3］關(guān)于混凝土振動(dòng)器的探索和研究 《建材技術(shù)與應(yīng)用》2005年06期