活性粉末混凝土(RPC)材料盖板成型过程控制手册论文_高政瑞,谢冠文

中国水利水电第十四工程局有限公司 新疆 830000

摘要:本手册适用于高速铁路、客运专线及同标准铁路活性粉末混凝土(RPC)从混凝土卸料、分料、盖板成型完毕进入养护室为止的全过程控制手册,主要包括RPC盖板混凝土分料、振动成型、码垛三个过程。

关键词:京沪高速铁路;RPC盖板;规划设计

1、作业准备

根据施工单元所承担的活性粉末混凝土(RPC)挡板、盖板施工量合理配置生产型号的模盒,完成盖板成型机械、设备的进场安装、检验与验收。同时根据施工现场实际情况确定适合该盖板成型施工现场各工序人员的岗位配置,必须使盖板成型生产工序衔接紧密,确保流水作业畅通无阻。

2、技术要求

1、活性粉末混凝土(RPC)采用强制式拌和机集中拌制,RPC盖板材料标准化工厂作业模式,批量成产。

2、活性粉末混凝土(RPC)卸料至螺旋分料机输送量:≤16吨/小时。灌注模盒采用电子平台秤计量,电子平台秤显示分度值,检定分度数,最大秤量、最小称量、置零范围,去皮范围显示极限是根据RPC盖板的各种型号规格。电子平台秤精度:1/3000F.S~1/30000F.S(根据不同机型有所不同)。螺旋输送机输送尺寸:最大:744×494×25mm;最小:294×494×25 mm;输送速度:8-24米/分,变频调度。

3、活性粉末混凝土(RPC)开启平台,采用方抹将灌注模盒内的混凝土进行上下拍打,挤压内部气泡的排出,振动台上的时间控制在4~5分钟,同时用人工收面。

4、活性粉末混凝土(RPC)成型盖板人工搬运至托架,按照设计值所有规格盖板统一每个托架放置20层。

3、施工工艺流程

图3-1 活性粉末混凝土(RPC)成型过程流程图

4、施工过程要点

4.1施工准备

(1)工作人员参加班前会后回到工作岗位,并做好工作准备。

(2)检查卸料斗、混凝土容量计量器、螺旋输送器,如有混凝土块等杂物要清理干净,并用水将上述器具打湿,但不得有明水。

(3)试车:板式输送机、振动台、叉车等设备都处于正常状态,对振动台振动电机的地脚进行紧固。

(4)塑料薄膜等材料、抹子等工具都已配齐。

(5)初养室处于空置状态。

(6)按照盖板日生产量,配置足够的托架和竹胶板。

(7)验收合格的模盒能满足班生产的需要。

4.2施工过程控制

(1)开始程序的各项工作已全部落实,向搅拌作业线发出开始生产指令。

(2)在混凝土开始卸料前,开动螺旋输送机。并将验收合格的模盒放置在分料器的出料口,准备接料。卸料时,打开分料器接料口的上汽缸,关闭其下汽缸。当混凝土容积满足要求时,关闭上汽缸,开启下汽缸,混凝土进入模盒。同时打开板式输送机。(遵照分料机的使用说明书)

(3)将注满的模盒通过无动力辊道放置计量秤上进行计量,如不符合要求,则由人工补料至合格水平。及时将合乎要求的装满混凝土的模盒推送至平板输送机上。

(4)以由远至近为流水作业的原则,工作人员从平板输送机取下注满混凝土的模盒放到振动平台上,每个振动平台上444mm板放6块,744mm板可放4块。(在放模盒前用清水将振动台润湿)

(5)开启振动平台,用方抹将模盒内的混凝土分布均匀,净振动时间控制在4~5分钟,不得过长或过短。同时人工用抹子压实混凝土,并抹平混凝土表面。如发现有石块或钢纤维团要捡出。随着振动的进行,将模盒四周的混凝土清理干净,混凝土表面与模盒的上边要对齐,与模盒接触的混凝土四个边要以3×3mm的倒角方式抹压,防止有飞边、或钢纤维外露。

(6)振动时间到后,关闭振动台,用方抹抹光混凝土平面,发现有大气泡要消除。收面完成后人工将模盒搬运至钢托架,要求抬板人员平行面搬运,不能倾斜,然后采用一块模盒一块竹胶板覆盖的方法进行码垛,单个托架码垛放置20层后,以用叉车将托架运至静停区存放静停。钢托架的放置和叉车运输要确保水平。

(7)清理振动平台上混凝土残渣,准备下一次作业。

(8)每个初养支架上放20层,444mm板每层放4块、744mm板每层放2块,每层之间用10mm厚胶板隔开。放满后,通知叉车司机。叉车司机开车要稳、慢!将叉车的前叉放平,缓慢推入初养支架的承槽中,禁止猛撞!慢慢挑起初养支架至合适高度后,将试块送至初养室内。挑运时要如终保证模盒处于平面。(通过调整叉子的水平面实现)

(9)记录最后一批进养护室的时间。

5、进度控制

5.1功效分析

工序循环时间:卸料(1min)→螺旋机分料(6min)→螺旋输送机(6min)→振动平台(4~5min)→收面(1min)→搬运托架(1min)→进行下一次作业。

工序控制要点:活性粉末混凝土(RPC)螺旋分料机设置4分料口,人工手动接料速度要快而准。由于螺旋分料机循环运输,因此输送机控制员必须保证1#、2#输送机及时输送到位。振动平台的时间必须控制在4~5 min以内,各工序衔接紧密,形成工厂化不间断的流水作业。

5.2进度控制要点

为保证盖板成型施工能顺利进行,要求配置足够的模盒、钢托架、竹胶板。同时要加强各种设备的定期检修、保养、维护,减少意外停机事故,保证螺旋分料机、电子平台秤、螺旋分料机、振动平台设备的各工序能持续有效的进行。

5.3资源配置要求

为满足盖板成型需要,成型作业成立专门工班,由专门人员进行负责。

设备说明

电子平台秤:灌注模盒采用电子平台秤计量,电子平台秤显示分度值,检定分度数,最大秤量、最小称量、置零范围,去皮范围显示极限是根据RPC盖板的各种型号规格各计量设备安装完毕。电子平台秤每天要按时充电,周要定期进行计量检测。电子平台秤精度:1/3000F.S~1/30000F.S(根据不同机型有所不同)。

螺旋分料机输送量:≤16吨/小时,螺旋输送机输送尺寸:最大:744×494×25mm;最小:294×494×25 mm;输送速度:8-24米/分,变频调度。

振动平台:型号规格为:2.0*1.5m,电功率为:电功率3KW/台,每次振动所承载盖板:444板放6块、744板放4块,盖板振动时间控制在4~5 min。

6、成本控制

6.1成本影响因素分析

影响成本的因素主要为活性粉末混凝土(RPC)、模盒使用率、设备维修。

6.2成本控制要点

活性粉末混凝土(RPC)材料成本高,在成型过程中避免砼浪费。模盒在成型过程中必须轻拿轻放,禁止铁制器具乱刻乱画,保持模盒的光洁度,提高施工率。专职人员定期对各种设备及工具进行预防、维护及检修,保证施工作业顺畅。

7、质量控制及检验

7.1质量控制重点与措施

拌合物原材料的质量和拌合物的配合比直接关系到拌合物性能的好坏。因此质量控制的重点在于RPC原材料选定、模板要求、材料的配置和灌注工艺。

(1)RPC原材料选定应有供应商提供的出厂检验合格证书,并应按有关检验项目、批次规定,严格实施进场检验。

水泥应采用品质稳定、强度等级不低于42.5 低碱硅酸盐水泥或低碱普通硅酸盐水泥,水泥熟料中C3A 含量不应大于8%。其性能应符合GB175-1999规定,不得使用其他品种水泥。

骨料应采用SiO2 含量大于97%的石英砂,分粗粒径石英砂(1.0~0.63mm)、中粒径石英砂(0.63~0.315mm)、细粒径石英砂0.315~0.16 mm)及超细粒径石英砂(0.16 mm 以下)四个粒级,含泥量不应大于0.5%,筛分试验按TB10210-2001 规定进行。

所采用的钢纤维应满足:直径0.18~0.23mm,长度12~14mm,抗拉强度不得低于2850MPa,其他性能应满足JG3064-1999 技术要求。

外加剂应符合GB8076 规定,并检验合格后方可使用。严禁掺入氯盐类外加剂,且减水率不得低于29%,硫酸钠含量不得大于2%。外加剂掺量由试验确定。

拌和物用水应符合JGJ63-1989 的要求。凡符合饮用标准的水,均可使用。

(2)模板应具有足够的强度、刚度和稳定性;应保证构件各部位形状、尺寸及预埋件的准确定位。

(3)RPC 材料的配置要求:搅拌设备应为强制式搅拌机,搅拌速度不低于45 转/分;RPC 材料的水胶比不应大于0.2;在配制RPC 材料拌和物时,水泥、专用掺合料干燥状态的用量均按质量计,称量应准确到±1%;骨料采用干燥骨料,用量按质量计,称量应准确到±2%;水、外加剂的用量按质量计,称量应准确到±0.5%。

投料顺序应为石英砂、钢纤维、水泥、RPC 专用掺和料、水、外加剂,干料先预搅拌5 min,加水、外加剂再搅拌4min。

(4)RPC灌注工艺:材料拌合物坍落度应小于180mm。搅拌完毕的RPC 材料拌合物应在30min 内灌注完毕。构件宜连续灌注,最大间隔时间应不超过6min。RPC 材料搅拌、运输、浇注及构件静停应在18℃以上的环境下完成。在灌注RPC 材料构件过程中,应随机制作RPC 材料试件。试件应随构件或同条件下成型,并随构件同条件养护。

7.2砼时间取样、制作

1)RPC 材料抗压强度、抗拉强度、弹性模量、氯离子渗透系数、抗冻融性能测定试件,应在RPC 材料的浇注地点随机抽样制作,其试件的取样与留置

应符合下列规定:

(1)RPC 材料力学特性(含立方体抗压强度、弹性模量、抗拉强度)每50m3检验一组,批量不到50m3,按50m3 考虑。每次取样应至少各留置两组。

(2)RPC 材料氯离子渗透系数与抗冻融性能每1000m3 检验一组,批量不到1000m3,按1000m3 考虑。

2)RPC 材料试件应以配合比、生产工艺条件、龄期相同的材料组成同一验收批;同一验收批的RPC 材料强度应以同批内所有各组标准尺寸试件的强度、弹性模量测定值为代表值。

(1)强度试验方法按GB/T50081-2002 规定进行,抗压强度试件选用100×100×100mm 试件,加载速率取1.2 MPa/S;抗拉强度采用棱柱体抗折强度试验方法,试件选100×100×400mm 试件,加载速率取0.08MPa/S。抗压强度与抗拉强度均不乘折减系数。

7.3冬季施工

冬季时间:每年的12月20至次年的2月20日,在此期间严格按冬季施工要求进行施工。前施工现场必须提前作好防寒保暖工作,对人行道路、运输通道和作业场所采取防滑措施。拌合设备进行防寒处理,设置在温度不低于10℃暖棚内。拌制砼前及停止拌制后用热水洗刷拌合机滚筒。拌制砼时,砂石骨料的温度保持在0℃以上,拌合用水温度不低于5℃,确保混凝土入模温度不低于5℃。必要时,先将拌合用水加热。当加热水不能满足拌合温度时,可再将骨料均匀加热。

水泥不得直接加热,可以在使用前转运入暖棚内预热。

骨料不得带有冰雪和冻块以及易冻裂的物质,严格控制混凝土的配合比和坍落度,由骨料带入的水分以及外加剂溶液中的水分均应从拌合水中扣除。

拌制掺用外加剂的混凝土时,当外加剂为粉剂时,可按要求掺量直接撒在水泥上面和水泥同时投入。当外加剂为液体,使用前按要求配置成规定溶液,然后根据使用要求,用规定浓度溶液再配置成施工溶液。各溶液分别放置于有明显标志的容器内,不得混淆。

冬季搅拌混凝土前,应先经过热工计算,并经试拌确定水和骨料需要预热的最高温度,以满足混凝土最低入模盒温度(大于18℃)要求。冬季施工时尽量选择在白天气温较高时段进行;主生产厂区设置暖气片,利用蒸养的锅炉对暖气片进行供热。保证RPC 材料搅拌、运输、浇注及构件静停应在18℃以上的环境下完成。当有极端低温时停止生产。

8、安全控制

8.1安全隐患

安全隐患:主要为用电、机械设备、严禁烟火

8.2安全控制措施

1、对于从事电器、焊接、机动车驾驶等特殊工种的人员,经过专业培训,获得《安全操作合格证》后,方准持证上岗。

2、厂区内所有盖板成型过程中的设备和机具在投入使用前均有机械技术人员组织进行检查、维修保养,在确保设备良好,严格安装各种设备操作程序作业;厂内成型过程控制中施工用电,严格按照用电制度,必须由专业持证电工统一布设、整修。

3、库区料场严格火种火源管理,在明显的地方设立醒目的“严禁烟火”警告标识标志;按规定配足消防器材和避雷设施,所有人员熟悉消防设备的性能和使用方法,不将任何种类的爆炸物给予、易货或其它方式转让给任何其他人,或允许、容忍上述行为,必须要专业人员进行处理。生产出车间、拌合系统、工人住宿区配置充足的灭火器。厂区设计内水井可作为消防水井。

9、环境保护

9.1环保影响因素

环保影响因素主要有:固体废弃物处理、噪声、粉尘控制、水土保持

9.2环保控制措施

1、活垃圾堆放于当地环保部门指定地点。

对于施工中废弃的零碎配件边角料、水泥袋、包装箱等及时收集清理并搞好现场卫生以保护自然环境不受破坏。

2、加强对噪声、粉尘控制

工厂化施工施工机械较为集中,施工噪声主要包括机械作业时、施工现场和车辆运输时产生的噪声。为控制噪声影响,机械设备选型配套时优先考虑低噪声设备,尽可能采取液压设备和摩擦设备代替振动式设备,并采取消声、隔音、安装防震底座等措施。加强机械设备的维修保养,保证机械设备的完好率,确保施工噪声达到施工环保标准要求。

施工现场合理安排噪音较大的机械作业时间,距居民较近地段,设置隔音带,严格控制噪音,尽量避免在夜间进行产生环境噪音污染大的施工作业。

3、水土保持

施工废水、生活污水按有关要求进行处理,不得直接排入农田、河流和渠道。清洗骨料和其它施工废水采取过滤、沉淀处理后方可排放,以免污染周围环境。

拌和站以及其它施工区产生的施工污水经治理净化处理后排放,不直接排入河道。顺排水沟集中排放至曲阜制盖板厂沉淀池,该沉淀池结构形式为砖砌结构,容积为400m3,主要负责搅拌站、模盒清洗区和生活区的排水工作,沉淀池均为三级沉淀结构形式。将废水进行沉淀处理,经检查符合标准后进行排放。

10、技术创新

活性粉末混凝土(RPC)采用工程化生产管理模式;盖板成型过程主要由混凝土分料、振动成型、码垛三个过程,过程中使用的设备:螺旋分料机(用于分料),电子平台秤(用于称量),螺旋输送机(用于输送),振动平台(用于振捣成型);成型过程时间控制:卸料(1min)→螺旋机分料(6min)→螺旋输送机(6min)→振动平台(4~5min)→收面(1min)→搬运托架(1min)形成工厂化流水作业。

参考文献:

[1] 薛小伟.刘和彪.京沪高速铁路曲阜RPC盖板预制厂规划设计[J].水利水电施工.2011-07.

[2] 屈文俊.秦宇航.活性粉末混凝土(RPC)研究与应用评述[J].结构工程师,2007-10

[3] 于健.活性粉末混凝土(RPC)构建预制关键技术研究[D].合肥工业大学,2014-03

论文作者:高政瑞,谢冠文

论文发表刊物:《基层建设》2016年27期

论文发表时间:2017/1/9

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