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摘要:随着城市交通的快速发展,市政桥梁越来越多,在这众多的桥梁中,绝大多数桥梁使用的都是清水混凝土。
关键词:市政工程;桥墩及箱梁;清水混凝土;施工技术
引言:清水混凝土无需修饰即可达到普通混凝土装饰后的效果,也正是因为较好的成型效果和环保低碳的优点使它备受欢迎,实际上它与普通混凝土并无本质区别。本文根据实际经验,重点从清水混凝土的原材配合比、模板工程、混凝土浇筑三个关键点进行阐述。
1.工程概况
成渝高速入城段改造工程项目西起成渝立交三环路内侧,东至成渝高速成都收费站,该工程新建大小桥梁共计30座,所有桥梁上部结构均采用清水混凝土。
2.原材及配合比
1)原材选择
清水混凝土应选用普通硅酸盐水泥,强度等级不低于42.5级,不宜采用矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥,因为上述三种水泥中混合材易上浮造成混凝土表面色差。为防止混凝土表面产生泛碱现象,尽量选用低碱水泥,相对应的在选用骨料时优先选用无碱活性的骨料,避免碱-骨料反应。粗骨料应采用连续粒级,颜色应均匀,表面应干净;细骨料宜采用中粗砂,细度控制在2.3-3.5。粗骨料和细骨料的质量应符合表中规定;
2)矿物掺合料的选择
为改善桥梁清水混凝土的性能,会加入适量的矿物掺合料,常用的矿物掺合料为粉煤灰、矿渣粉和硅灰。在掺入粉煤灰时应选用Ⅰ级粉煤灰,Ⅱ级粉煤灰含碳量较高,难以保证混凝土表面色泽的均匀性。矿渣粉时宜选用比表面积不小于400㎡/kg的S95级或比表面积不小于500㎡/kg的S105级的矿渣粉。减水剂应采用聚羧酸系高性能减水剂,减水率≥25%,同时通过合成技术实现缓凝、低含气量等功能。矿物掺合料、外加剂必须是同一厂家同一型号(规格),保证清水混凝土从原材的色泽和性能等方面达到均匀一致。
3)配合比
市政桥梁的清水混凝土需根据工程特点进行试配,配合比一旦确定,不得更改。例如本工程中墩柱混凝土的强度等级为C40,箱梁为C50,两者处于同一视觉范围内,只有通过大量的试配才能使两种不同等级的清水混凝土色泽的一致性。坍落度亦是一个重要的性能指标,制备成的清水混凝土工作性能应稳定,无泌水、离析现象,90分钟的坍落度小于30mm;墩柱混凝土坍落度宜控制在150±20mm,箱梁混凝土宜控制在170±20mm,实际浇筑过程中根据浇筑方式、环境变化等进行调整。
3.模板工程
1)墩柱模板
模板验收和深化设计。墩柱一般采用定型钢模,刚度大,可以较好地满足墩柱造型设计,但加工周期长,一旦成型,难以修改,所以钢模板从生产到出厂都需跟踪关注。以本工程为例,为保证墩柱成型效果,在模板大批量生产前,我方让钢模厂家生产一个1.5m的标准段模板,用作浇筑试墩。试墩成型效果整体较好,但落水槽阴角位置拆模困难且振捣不密实,存在轻微蜂窝麻面。第二次浇筑试墩时改为振捣棒配合附着式振捣器共同工作,落水槽成型质量有改善,但拆模困难的问题依旧未解决,极易在拆模过程中对混凝土表面造成损伤。我部工程师根据墩柱四周的圆弧倒角得到启发,与设计沟通过后将落水槽位置模板由焊接式改为整体冲压式,落水槽位置设置2cm圆弧倒角,问题得到解决。
模板验收及处理。墩柱模板生产完成后,需组织专业工程师对模板进行试拼验收,各项指标满足设计及规范要求后,方可出厂。钢模板运至现场后仍需试拼,试拼合格才可正式使用。钢模板在使用前需全面除锈,清理干净后再刷涂脱模剂(漆),刷涂完成后若不能及时安装需用薄膜覆盖保护。钢模板在使用2-3次后需进行全面的清理、打磨,重新刷涂脱模剂(漆)。
钢模板安装时必须严格按照出厂编号进行安装,防止产生错台等现象。安装好的墩柱模板自成体系,必须对墩柱整体进行定位加固,钢模板在安装前必须在模板拼缝间粘贴泡沫条,安装完成后再在拼缝处填充发泡胶,在墩柱底部采用砂浆封堵。
2)箱梁模板
模板安装。箱梁模板一般采用胶合板,厚度应大于15mm,同时根据施工荷载、支撑体系等确定主次楞的材料和间距。箱梁模板在安装前应进行排布设计,确保模板拼缝的对称性,同时横平竖直有规律,拼缝间不得错缝,弧形位置应保证拼缝的连续性和施工的可操作性。对拉螺栓也应按整齐、匀称的原则进行专项设计。施工过程中需对模板进行挑选,及时补充新模板,消除新旧模板差异导致的混凝土外观突变。
4.清水混凝土浇筑
1)墩柱浇筑
墩柱浇筑前在底部用与混凝土成分相同的水泥砂浆摊铺一层,厚度约1-2cm,可使墩柱与承台连接处均匀一致。浇筑过程中必须保证混凝土供应的及时性,并且等待时间超过90min的混凝土应退回。浇筑高度≥2m时应设串筒,防止由于浇筑时落差过大造成离析,浇筑时每层的浇筑高度不宜大于500mm,插入下层深度大于50mm。浇筑墩柱时振捣棒和附着式振捣器配合使用,避免由于浇筑墩柱时振捣工人无法下到浇筑面造成的漏振。若墩柱较高分两次浇筑,那么第一次浇筑高度应高出该节段8-10cm,待凿毛时将该部分凿除,且底部模板不应拆除。
2)箱梁浇筑
箱梁浇筑前需根据浇筑方量、混凝土供应情况、车泵数量等综合考虑,将浇筑时间尽量缩短,保证箱梁整体成型质量。箱梁浇筑时采用分层连续推进法,纵向整体由低至高,横向两边对称浇筑,每一台车泵浇筑时保证三台振捣棒配合工作,浇筑完后及时进行收面。分层浇筑厚度控制在300mm,振捣棒应插入下层混凝土深度50-100mm,在下层初凝前完成上层浇筑。箱梁分两次浇筑时应确定施工缝的留置位置,做好标记,保证成型后的施工缝是一条直线,不影响箱梁外观质量。第二次浇筑时,振捣棒不得触碰新旧混凝土交界面,保持在交界面上50mm左右,使交界处混凝土得到充分振捣,保证接缝密实,振捣过程中严禁碰撞外侧模板。
除此之外,墩柱和箱梁的保护层垫块采用相同配合比制成,钢筋扎丝采用20-22号无锈绑扎钢丝,丝头朝内弯曲。拆模后,做好清水混凝土的养护和成品保护,直至工程竣工。
5.结语
如何提高清水混凝土的成型质量,一直是市政工程中待解决的难题,它需要考虑施工中的各种因素。本文根据实际经验简要地概括了市政桥梁中一些切实可行的清水混凝土施工工艺,要想进一步提高清水混凝土的施工工艺,还需从其他方面进行更深入的研究。
参考文献:
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.JGJ 169-2009清水混凝土技术应用规程[S].北京:中国建筑工业出版社.
[2]四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院 DB51/T 1994-2015桥梁高性能清水混凝土技术规程[S].成都:西南交通大学出版社.
[3]朴教锋.浅谈清水混凝土施工技术的应用[J].黑龙江科技信息.2008(7)232-232.
论文作者:陈鑫1,刘海亮2,张继祥3,牛中一4,王兴志5
论文发表刊物:《基层建设》2017年第34期
论文发表时间:2018/3/15
标签:混凝土论文; 模板论文; 骨料论文; 桥梁论文; 矿渣论文; 工程论文; 矿物论文; 《基层建设》2017年第34期论文;