□田 濤 王 科
(陜西水利水電工程集團有限公司)
拱圈混凝土澆筑施工技術
□田 濤 王 科
(陜西水利水電工程集團有限公司)
文章結合工程實際,對于工程施工中拱圈混凝土澆筑施工技術進行了相關研究探討,具體分為拱圈鋼筋工程、拱圈模板工程和拱圈混凝土工程三個施工部分,分析結果表明,拱圈混凝土的內(nèi)在質(zhì)量和外在質(zhì)量均嚴格控制?;炷翝仓r保證澆筑進度和振搗密實,所有施工縫認真鑿毛清潔,鋪設高標號水泥砂漿,確保新老混凝土的結合強度,并注意混凝土養(yǎng)生,所有主拱圈外表面均達到平整、光潔和全橋混凝土顏色一致。
拱圈混凝土;澆筑;施工技術
本工程拱圈為3跨各43m跨徑的板拱型式,拱圈矢高12.50m,矢跨比1/3.44,采用變截面拋物線結構型式,拱頂厚度0.80m,拱腳厚度1.20m,拱圈寬度為5.65m,混凝土設計標號為C30W6F100,混凝土方量為960.12m3,鋼筋79.46T。
鋼筋進場后要在監(jiān)理工程師的見證下取樣送檢,作相應試驗,合格后報監(jiān)理工程師審核通過方可使用。鋼筋的品種、規(guī)格、數(shù)量必須準確無誤。
鋼筋的表面應潔凈,使用前應將表面油漬、漆皮、浮銹等清除干凈。監(jiān)理工程師驗收合格后方可下料彎制。鋼筋應平直、無局部彎折,成盤的鋼筋和彎曲的鋼筋均應調(diào)直。鋼筋的彎制和末端彎鉤應符合設計要求和規(guī)范中的規(guī)定。
縱向主筋的現(xiàn)場連接采用幫條焊接。按照設計圖紙要求,縱向主筋①、②、③、④號筋采用幫條焊接,幫條長度為10d,幫條鋼筋采用與主筋同鋼號、同直徑的鋼筋制成,其余鋼筋采用單面焊接,焊接長度為10d。
圖1 幫條焊單面焊縫示意圖
縱向主筋的焊接接頭在鋼筋安裝時,應該滿足規(guī)范要求,即接頭長度區(qū)段內(nèi),同一根鋼筋不得有兩個接頭,配置在接頭長度區(qū)段內(nèi)受力鋼筋,其接頭的截面面積,在受拉區(qū)不應超過總截面面積的50%,焊接接頭長度區(qū)段指35d(d為鋼筋直徑)且≥50cm。
圖2 間隔縫內(nèi)鋼筋接頭布置平面圖
鋼筋焊接前必須進行試焊,按規(guī)范要求使用E5016(506)焊條,焊條在使用前必須烘干,現(xiàn)場取樣,送檢試驗合格后方可正式施焊。
拱圈底模鋪好,預壓結束后,即測設中線、邊線、標高,標出各分段點的位置,作為安裝其他模板及綁扎鋼筋的依據(jù)。拱圈鋼筋安裝先加工彎制,吊運至拱架上就地焊接及綁扎施工。鋼筋焊接綁扎順序按先安箍筋后穿主筋的辦法,拱跨1/4處至拱頂段先穿主筋后套箍筋,以利施工。
按規(guī)范規(guī)定,分段澆筑拱圈混凝土,嚴禁通長設置鋼筋,拱圈上面和側面鋼筋必須在間隔槽內(nèi)斷開,澆筑間隔槽混凝土之前方允許焊接,底部鋼筋可以連接,接頭的設置滿足規(guī)范中焊接接頭的截面面積不應超過總截面面積的50%即可。
拱圈鋼筋保護層厚度為50mm,鋼筋綁扎時,應校核鋼筋網(wǎng)片間距,以保證鋼筋網(wǎng)片的保護層符合要求。
混凝土澆筑前,對鋼筋再次進行除銹和清理,經(jīng)監(jiān)理工程師驗收合格后方可進行下道工序。
拱圈模板底模宜采用多層板(或竹膠板)、鏡面板,模板之間的拼縫用膠凝材料填充,確保不漏漿。
底模鋪設前,按照拱圈設計線形復核每根立桿上15cm×15cm承重方木的標高,并要預留施工拱度。為保證拱圈線形,在承重方木上加裝三角楔塊或定型圓木,掛線繩調(diào)整使弧度平順,確保底模安裝牢靠。
側模板應按拱圈弧線分段制作,對拉絲桿固定牢靠。對拉絲桿的間距≤1m,梅花型布置。模板接縫處粘貼雙面膠條填實,保證板縫拼接嚴密,不漏漿。
在拱軸線與水平面傾角較大區(qū)段,應設置頂面蓋板,采用3cm厚木板,寬度30~40cm,長度大于拱圈寬度。使用前用刨床處理,蓋板拼接嚴密,澆筑混凝土過程每隔1.50m左右空出一塊蓋板不安裝,作為澆筑口和振搗器工作窗口,保證振搗質(zhì)量。
模板表面刷脫模劑,嚴禁污染鋼筋。
工程采用商品混凝土,由混凝土運輸車運至現(xiàn)場,現(xiàn)場南北兩臺塔吊吊運入模澆筑,并備用一臺50T汽車吊預防突發(fā)事件的發(fā)生。
拱圈混凝土施工時沿拱跨方向分段,由拱腳向拱頂對稱進行澆筑,準確控制兩端澆注速度。
一跨拱圈混凝土分7段進行澆筑,第一段長度8.41m,混凝土方量為64m3,第二段長度4.50m,混凝土方量為29.60m3,第三段長度為7.50m,混凝土方量為43.20m3,第四段長度為4.50m,混凝土方量為30.50m3,分段之間設五、六、七段間隔槽,槽寬150cm,滿足鋼筋搭接的處理要求,3個間隔槽混凝土方量分別為9.20m3,8.40m3,7.20m3,拱圈混凝土澆筑方量包含拱上排架基礎放大部分。
拱圈混凝土施工時沿拱跨分段對稱澆筑,準確控制兩端的澆筑速度,各分段混凝土要連續(xù)澆筑,不得中斷,三跨拱圈混凝土澆筑同時進行,若澆筑強度不滿足同時澆筑的需要,可先澆筑邊跨拱段,完成后立即澆筑中跨相同拱段。每跨間隔槽設6處,間隔槽寬1.50m,各段接縫面與拱軸線垂直,按對稱原則先澆筑拱頂8.41m拱圈,再澆筑拱腳部分,下來澆筑拱頂塊兩側,最后澆筑拱腳上部兩塊,各分段內(nèi)混凝土應連續(xù)一次澆筑完畢,因故中斷時,應澆筑成垂直于拱軸線的施工縫,如已澆筑成斜面,應鑿成臺階結合面(見圖3),間隔槽混凝土待拱圈分段澆筑完成后且強度達到設計強度的75%,養(yǎng)護7d后及結合面施工縫處理后,由拱腳處向拱頂對稱澆筑。
每跨均衡上升,兩側同時澆筑,控制混凝土澆筑速度,上升速度<0.50m/h,兩側不平衡方量≤1.50m3,減小不對稱、不平衡施工對結構的影響水平。
混凝土振搗采用插入式振動器,振動器移動距離不得超過其作用半徑的1.50倍;與側模應保持在一定的間距,插入下層混凝土5~10cm,每一處振動完畢后應邊振動邊徐徐提出振動棒,應避免振動棒碰撞模板、鋼筋,插棒時布點均勻,對拐角和斜坡死角處應加密布點,不得漏振或過振?;炷琳駬v原則:混凝土不再下沉、不再冒泡、表面開始泛漿后為止。
圖3 臺階形施工縫示意圖
拱圈澆筑過程中,控制澆筑速度和調(diào)整澆筑部位,并安排專人檢查下部支架,因受壓不一致造成支架松動及變形要及時處理,確保支架安全。
間隔槽應選擇在一天中溫度相對較低且處于溫度即將上升的凌晨,時間段為6-9點,要求上午9點前必須合龍完畢。合攏溫度設計沒有規(guī)定就控制在5~15℃,超過9點,地表溫度上升,停止?jié)仓g隔槽混凝土。
各分段混凝土在澆筑收尾時,為保證拱圈混凝土澆筑質(zhì)量,確保密實,保證拱圈的有效斷面,超澆一部分混凝土,寬度≥30cm,待其初凝后鑿除。
為縮短拱圈合攏和支架拆除時間,間隔槽內(nèi)的混凝土采用比拱圈混凝土高一等級的微膨脹C35混凝土。
混凝土澆注完成并初凝后,立即鋪保溫棉覆蓋灑水養(yǎng)護,養(yǎng)護時間不低于7d,在混凝土初凝前不得受水沖蝕。
拱圈連續(xù)澆水養(yǎng)護7d,并達到設計強度的100%,方可拆模。
混凝土施工過程中嚴格保證質(zhì)量,混凝土澆筑完畢應立即進行養(yǎng)護,混凝土養(yǎng)護對混凝土質(zhì)量保證至關重要。
拱圈各階段施工均注意對稱均衡施工,以免拱軸線發(fā)生不正常變形,導致發(fā)生安全和質(zhì)量事故。
主拱圈混凝土的內(nèi)在質(zhì)量和外在質(zhì)量均嚴格控制?;炷翝仓r保證澆筑進度和振搗密實,所有施工縫認真鑿毛清潔,鋪設高標號水泥砂漿,確保新老混凝土的結合強度,并注意混凝土養(yǎng)生,所有主拱圈外表面均達到平整、光潔和全橋混凝土顏色一致。
施工每階段均要進行施工觀測,控制主拱圈的變形。嚴格控制主拱圈的輪廓尺寸,施工誤差限制在施工規(guī)范允許范圍之內(nèi),防止主拱圈混凝土開裂和棱邊碰損,待混凝土強度達到有關要求后方可拆模。
[1]張順哲,王偉,等.小跨徑拱橋主拱圈混凝土一次性澆筑[J],市政技術,2013(S1):71-73.
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U445.57;U445.4
B
1673-8853(2017)09-0047-02
田濤(1982.6-),男,工程師,主要從事施工管理工作。
2017-6-15
編輯:劉長垠 韋詩佳