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摘要：本文主要探讨胸墙混凝土施工技术和施工过程中的质量控制。
关键词：混凝土，施工技术，质量控制
Abstract: this paper mainly discusses XiongQiang concrete construction technology and the construction process of quality control.
Keywords: concrete, the construction technology and quality control
中图分类号：TU528文献标识码：A 文章编号：
1 工程概况
胸墙设计底高程1.4 m ( 局部1.0 m) , 顶高程5.4 m, 设计强度C40, 设计长度17 900 mm, 每段胸墙间设20 mm 伸缩缝。胸墙共44 段, 混凝土总量为15 308 m3。
2 胸墙混凝土施工工艺流程工艺流程, 见图1。
沉箱缺口处钢筋绑扎→沉箱缺口处模板支立
↓
胸墙与沉箱嵌固钢筋绑扎←沉箱缺口处胸墙混凝土浇注
↓
胸墙与沉箱嵌固混凝土浇注
↓
胸墙钢筋绑扎
↓←－－－模板支立
混凝土养护←胸墙砼浇注
↓
接茬面凿毛
↓←－－－模板支立
护轮坎、面层混凝土施工
↓
混凝土养护
图1 胸墙混凝土施工工艺流程
3 施工工艺
3.1 嵌固混凝土施工
胸墙嵌固共174个仓格,混凝土设计强度为C40,混凝土总量为1445 m3,钢筋总量为112.8 t,其中有缺口位置的嵌固仓格在缺口施工时浇注。胸墙沉箱缺口共60个:其中码头主体段3000mm宽缺口共48个,码头封头段2000mm宽缺口共12个, 均为护舷及舷梯预埋件位置。
3.1.1沉箱仓格清理:考虑沉箱背后回填及潮水的影响,必须按先降水、再清理底面杂物淤泥、后绑扎钢筋的工序施工。仓格底面淤泥必须清除干净,必要时用水泵冲洗。
3.1.2钢筋工程:施工中重点控制钢筋保护层厚度75mm。在沉箱仓格的加强角部位的钢筋应相应缩短,具体尺寸测量后制作。顶面设置绑扎骨架。钢筋绑扎时, 考虑垫层高程存在偏差,以沉箱顶面外露长度为准,理论外露长度为420mm。
3.1.3模板的支立: 模板支立前, 在缺口底部设置三角架( 顶高程从沉箱顶面下返1m),三角架顶面放置50mm厚木板,然后支立缺口模板。在模板与沉箱之间设置木板和5mm止浆条。模板支立结束后,全面验收模板高程和边线、预埋件数量及方向、规格、位置等。
3.1.4混凝土施工: 胸墙嵌固混凝土位于水位变动区,落潮浇注,保证混凝土在潮水水位以上进行振捣,尽量保证已浇注的混凝土初凝前不受水淹没。
3.2 胸墙混凝土施工
3.2.1钢筋工程
钢筋绑扎按照配筋图纸的高程焊接定位骨架,骨架采用d22mm罗纹钢筋,间距1500mm。钢筋绑扎前将垫层清理干净,钢筋绑扎采用“梅花”扣,绑丝要拧紧,不得缺扣,确保钢筋骨架牢固；严格控制绑扎铅丝头不伸向钢筋保护层,避免混凝土表面产生锈点。钢筋底部、侧面按规定设置保护层垫块,确保钢筋的稳定。由于每段胸墙分2 段施工,在中间分段处的钢筋采用绑扎搭接,搭接长度为35d,接头处理符合规范要求;部分d22mm钢筋采用单面搭接电弧焊,焊接长度10d。由于胸墙分层,在施工护轮坎、系船柱基础时,保证原设计长度,将直棍改为弯钩形式。沉箱顶部甩出2根d25mm钢筋用于轨道梁接地,必须引出轨道槽顶面,便于与钢轨焊接。
3.2.2模板工程
a. 模板数量: 39段胸墙准备2套完整胸墙段模板,每套分2小套;上游封头段5 段胸墙准备1套整段模板;护轮坎模板与预留面层部分各准备4套模板。
b. 模板结构型式:迎水面模板采用厚5mm的钢板+[ 10 槽钢+L50×5角钢横竖楞的型式,背后设置[10槽钢及L50×5角钢制作的900mm宽桁架,间距为750mm。侧面的堵头模板型式与迎水面模板基本相同,在模板立边设置80mm×50 mm 木条镶边,背后设置4 道[10槽钢制作的400mm宽横桁架,护舷拉环位置模板设置成可装卸的活节形式。背后立面的模板采用组合钢模板+[ 10 槽钢横竖连杆( 或竖桁架) 的结构型式。胸墙内的预留井模板采用组合钢模板+阴阳角模板现场临时散拼。面层及•26• 港工技术2008 年第4 期护轮坎模板采用钢板面模板外加300 mm 宽角钢桁架的结构型式。供水井、电缆井的模板主要采用组合钢模板的型式,在立角采用阴角模板,模板在现场散拼支立。
c.模板支立: 模板支立时,底口用抄手木楔找平至高程。用2 台经纬仪控制模板的横纵边线。高程1.95～5.1 m 段胸墙模板加固时,底口利用M24 圆台螺母固定三角架( 间距750 mm) 及模板托架,托架顶高程1.90 m,在托架顶面铺50mm 厚木板,在木板与沉箱接触的侧面上钉1条5mm的平板胶条,然后用木楔子将木板与沉箱挤紧。迎水面模板直接墩放在木板上,底口利用圆台螺母拧紧,并在三角架顶面设置木楔支垫;顶口利用螺旋紧张器调节前沿线,经纬仪配合,满足规范要求后利用角钢拉杆进行内加固,间距为1500mm。迎水面模板支立完成后,进行侧面及后片模板的支立,侧模及后片模板底口利用垫层混凝土中栽设d25mm钢筋加固, 前后片模板的顶口设置[12槽钢对拉杆;侧模利用抱角螺栓与前后模板进行加固。
d.模板止浆措施:底段模板底口形式与沉箱缺口模板相同,侧面立缝利用模板上焊接的钢八字止浆与侧模的木条紧密相接止浆;接高模板立面止浆采用在侧面模板底口设置δ=12mm的“L”型软胶条,用[ 6.3槽钢通过M12机螺丝与模板固定,水平缝δ=5mm平板发泡胶条,侧模立缝端头设置50mm木条,木条面钉发泡胶条止浆。
e.預埋件加固:护舷、系船柱及舷梯预埋螺栓用定位板工艺。预埋螺栓用[ 10 槽钢做竖向支撑,与埋设在接茬混凝土面上的预埋件连成一体,并用L50×5 角钢做斜拉,同时用角钢将一组螺栓连成整体。预埋钢板及预埋管则与临近的预埋铁件连成一体;舷梯预埋件整体埋设。
f.模板验收: 模板支立结束后,全面验收模板高程和边线、预埋件数量及方向、规格、位置等。
g.伸缩缝的处理:伸缩缝材料采用20mm厚白松或红松木板,木丝板提前涂刷沥青漆。顶面及迎水面必须为20mm宽竖条做成楔型,以便剔除,且前后沿木丝板一次到设计高程5.4m。混凝土施工完成后剔除木条,填充沥青麻丝。
3.2.3混凝土施工工艺
a.施工潮位的选择:缺口混凝土浇注选择在潮水低于沉箱顶高程且落潮时进行。
b.混凝土拌和:混凝土在后方拌和站采用3台0.75m3 拌和机搅拌。
c.混凝土浇注: 胸墙必须在落潮时浇注,并在潮水水位以上进行振捣,混凝土初凝前不得受水淹没,分层厚度不大于500mm;混凝土振捣采用插入式振捣器, 顺序从近模板处开始,距离模板不大于150mm,先外后内,移动距离不大于300mm; 振捣时垂直插入混凝土中,快插慢拔,以利均匀振实;混凝土顶面如有泌水现象, 应及时排除,为避免混凝土松顶,需进行2 次振捣;根据现场的实际情况,确定淡水养护、土工布覆盖的混凝土养护工艺,保湿养护时间为14d;胸墙顶面用木抹子搓平,铁抹子压光不少于2遍,做拉毛处理。
4 混凝土施工过程质量控制
4.1 原材料的质量控制
①水泥选用中低水化热的普通硅酸盐水泥, 在现场尽量堆放一定时间, 以降低水泥的自身温度; ②拌和用水严格控制氯离子的含量, 水温控制在30 ℃以下; ③粗细骨料的含泥量、级配必须满足要求, 骨料碎石检验压碎指标, 河砂检测细度模数。
4.2对30 ℃以上高温施工的措施①高温季节浇注混凝土, 充分利用早晚时段进行; ②骨料存放场地采取遮阳措施; ③采用在蓄水池中加冰块、蓄水池顶加盖的办法降低拌和用水温度;④适当增加混凝土的坍落度, 掺入高效缓凝型减水
剂; ⑤浇注完毕后及时覆盖, 保证混凝土表面湿润。
4.3大体积防裂措施
①采用低水化热、特别是3 d 水化热较低的水泥; ②掺加高效减水剂, 严格控制混凝土的水灰比不大于0.5; ③减小胸墙分段长度, 将17.9 m 段胸墙分2 段施工; ④混凝土拌和物出机温度控制在25 ℃～27 ℃, 入模温度控制在28 ℃以下; ⑤掺加块石。
4.4沉降观测点布置
设计要求胸墙每隔一段胸墙顶面前后各布置1个观测点。
4.5 其他设施
胸墙施工完成后, 进行系船柱、护舷等码头设施安装, 均属于常规施工方法, 不再赘述。
5 结语
结合工程实例, 从施工监理的角度出发, 综述码头胸墙施工的关键技术和质量控制措施, 以期对同类工程提供借鉴, 也是笔者希望所在。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：混凝土，施工技术，质量控制
Abstract: this paper mainly discusses XiongQiang concrete construction technology and the construction process of quality control.
Keywords: concrete, the construction technology and quality control
中图分类号：TU528文献标识码：A 文章编号：
1 工程概况
胸墙设计底高程1.4 m ( 局部1.0 m) , 顶高程5.4 m, 设计强度C40, 设计长度17 900 mm, 每段胸墙间设20 mm 伸缩缝。胸墙共44 段, 混凝土总量为15 308 m3。
2 胸墙混凝土施工工艺流程工艺流程, 见图1。
沉箱缺口处钢筋绑扎→沉箱缺口处模板支立
↓
胸墙与沉箱嵌固钢筋绑扎←沉箱缺口处胸墙混凝土浇注
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胸墙与沉箱嵌固混凝土浇注
↓
胸墙钢筋绑扎
↓←－－－模板支立
混凝土养护←胸墙砼浇注
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接茬面凿毛
↓←－－－模板支立
护轮坎、面层混凝土施工
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混凝土养护
图1 胸墙混凝土施工工艺流程
3 施工工艺
3.1 嵌固混凝土施工
胸墙嵌固共174个仓格,混凝土设计强度为C40,混凝土总量为1445 m3,钢筋总量为112.8 t,其中有缺口位置的嵌固仓格在缺口施工时浇注。胸墙沉箱缺口共60个:其中码头主体段3000mm宽缺口共48个,码头封头段2000mm宽缺口共12个, 均为护舷及舷梯预埋件位置。
3.1.1沉箱仓格清理:考虑沉箱背后回填及潮水的影响,必须按先降水、再清理底面杂物淤泥、后绑扎钢筋的工序施工。仓格底面淤泥必须清除干净,必要时用水泵冲洗。
3.1.2钢筋工程:施工中重点控制钢筋保护层厚度75mm。在沉箱仓格的加强角部位的钢筋应相应缩短,具体尺寸测量后制作。顶面设置绑扎骨架。钢筋绑扎时, 考虑垫层高程存在偏差,以沉箱顶面外露长度为准,理论外露长度为420mm。
3.1.3模板的支立: 模板支立前, 在缺口底部设置三角架( 顶高程从沉箱顶面下返1m),三角架顶面放置50mm厚木板,然后支立缺口模板。在模板与沉箱之间设置木板和5mm止浆条。模板支立结束后,全面验收模板高程和边线、预埋件数量及方向、规格、位置等。
3.1.4混凝土施工: 胸墙嵌固混凝土位于水位变动区,落潮浇注,保证混凝土在潮水水位以上进行振捣,尽量保证已浇注的混凝土初凝前不受水淹没。
3.2 胸墙混凝土施工
3.2.1钢筋工程
钢筋绑扎按照配筋图纸的高程焊接定位骨架,骨架采用d22mm罗纹钢筋,间距1500mm。钢筋绑扎前将垫层清理干净,钢筋绑扎采用“梅花”扣,绑丝要拧紧,不得缺扣,确保钢筋骨架牢固；严格控制绑扎铅丝头不伸向钢筋保护层,避免混凝土表面产生锈点。钢筋底部、侧面按规定设置保护层垫块,确保钢筋的稳定。由于每段胸墙分2 段施工,在中间分段处的钢筋采用绑扎搭接,搭接长度为35d,接头处理符合规范要求;部分d22mm钢筋采用单面搭接电弧焊,焊接长度10d。由于胸墙分层,在施工护轮坎、系船柱基础时,保证原设计长度,将直棍改为弯钩形式。沉箱顶部甩出2根d25mm钢筋用于轨道梁接地,必须引出轨道槽顶面,便于与钢轨焊接。
3.2.2模板工程
a. 模板数量: 39段胸墙准备2套完整胸墙段模板,每套分2小套;上游封头段5 段胸墙准备1套整段模板;护轮坎模板与预留面层部分各准备4套模板。
b. 模板结构型式:迎水面模板采用厚5mm的钢板+[ 10 槽钢+L50×5角钢横竖楞的型式,背后设置[10槽钢及L50×5角钢制作的900mm宽桁架,间距为750mm。侧面的堵头模板型式与迎水面模板基本相同,在模板立边设置80mm×50 mm 木条镶边,背后设置4 道[10槽钢制作的400mm宽横桁架,护舷拉环位置模板设置成可装卸的活节形式。背后立面的模板采用组合钢模板+[ 10 槽钢横竖连杆( 或竖桁架) 的结构型式。胸墙内的预留井模板采用组合钢模板+阴阳角模板现场临时散拼。面层及•26• 港工技术2008 年第4 期护轮坎模板采用钢板面模板外加300 mm 宽角钢桁架的结构型式。供水井、电缆井的模板主要采用组合钢模板的型式,在立角采用阴角模板,模板在现场散拼支立。
c.模板支立: 模板支立时,底口用抄手木楔找平至高程。用2 台经纬仪控制模板的横纵边线。高程1.95～5.1 m 段胸墙模板加固时,底口利用M24 圆台螺母固定三角架( 间距750 mm) 及模板托架,托架顶高程1.90 m,在托架顶面铺50mm 厚木板,在木板与沉箱接触的侧面上钉1条5mm的平板胶条,然后用木楔子将木板与沉箱挤紧。迎水面模板直接墩放在木板上,底口利用圆台螺母拧紧,并在三角架顶面设置木楔支垫;顶口利用螺旋紧张器调节前沿线,经纬仪配合,满足规范要求后利用角钢拉杆进行内加固,间距为1500mm。迎水面模板支立完成后,进行侧面及后片模板的支立,侧模及后片模板底口利用垫层混凝土中栽设d25mm钢筋加固, 前后片模板的顶口设置[12槽钢对拉杆;侧模利用抱角螺栓与前后模板进行加固。
d.模板止浆措施:底段模板底口形式与沉箱缺口模板相同,侧面立缝利用模板上焊接的钢八字止浆与侧模的木条紧密相接止浆;接高模板立面止浆采用在侧面模板底口设置δ=12mm的“L”型软胶条,用[ 6.3槽钢通过M12机螺丝与模板固定,水平缝δ=5mm平板发泡胶条,侧模立缝端头设置50mm木条,木条面钉发泡胶条止浆。
e.預埋件加固:护舷、系船柱及舷梯预埋螺栓用定位板工艺。预埋螺栓用[ 10 槽钢做竖向支撑,与埋设在接茬混凝土面上的预埋件连成一体,并用L50×5 角钢做斜拉,同时用角钢将一组螺栓连成整体。预埋钢板及预埋管则与临近的预埋铁件连成一体;舷梯预埋件整体埋设。
f.模板验收: 模板支立结束后,全面验收模板高程和边线、预埋件数量及方向、规格、位置等。
g.伸缩缝的处理:伸缩缝材料采用20mm厚白松或红松木板,木丝板提前涂刷沥青漆。顶面及迎水面必须为20mm宽竖条做成楔型,以便剔除,且前后沿木丝板一次到设计高程5.4m。混凝土施工完成后剔除木条,填充沥青麻丝。
3.2.3混凝土施工工艺
a.施工潮位的选择:缺口混凝土浇注选择在潮水低于沉箱顶高程且落潮时进行。
b.混凝土拌和:混凝土在后方拌和站采用3台0.75m3 拌和机搅拌。
c.混凝土浇注: 胸墙必须在落潮时浇注,并在潮水水位以上进行振捣,混凝土初凝前不得受水淹没,分层厚度不大于500mm;混凝土振捣采用插入式振捣器, 顺序从近模板处开始,距离模板不大于150mm,先外后内,移动距离不大于300mm; 振捣时垂直插入混凝土中,快插慢拔,以利均匀振实;混凝土顶面如有泌水现象, 应及时排除,为避免混凝土松顶,需进行2 次振捣;根据现场的实际情况,确定淡水养护、土工布覆盖的混凝土养护工艺,保湿养护时间为14d;胸墙顶面用木抹子搓平,铁抹子压光不少于2遍,做拉毛处理。
4 混凝土施工过程质量控制
4.1 原材料的质量控制
①水泥选用中低水化热的普通硅酸盐水泥, 在现场尽量堆放一定时间, 以降低水泥的自身温度; ②拌和用水严格控制氯离子的含量, 水温控制在30 ℃以下; ③粗细骨料的含泥量、级配必须满足要求, 骨料碎石检验压碎指标, 河砂检测细度模数。
4.2对30 ℃以上高温施工的措施①高温季节浇注混凝土, 充分利用早晚时段进行; ②骨料存放场地采取遮阳措施; ③采用在蓄水池中加冰块、蓄水池顶加盖的办法降低拌和用水温度;④适当增加混凝土的坍落度, 掺入高效缓凝型减水
剂; ⑤浇注完毕后及时覆盖, 保证混凝土表面湿润。
4.3大体积防裂措施
①采用低水化热、特别是3 d 水化热较低的水泥; ②掺加高效减水剂, 严格控制混凝土的水灰比不大于0.5; ③减小胸墙分段长度, 将17.9 m 段胸墙分2 段施工; ④混凝土拌和物出机温度控制在25 ℃～27 ℃, 入模温度控制在28 ℃以下; ⑤掺加块石。
4.4沉降观测点布置
设计要求胸墙每隔一段胸墙顶面前后各布置1个观测点。
4.5 其他设施
胸墙施工完成后, 进行系船柱、护舷等码头设施安装, 均属于常规施工方法, 不再赘述。
5 结语
结合工程实例, 从施工监理的角度出发, 综述码头胸墙施工的关键技术和质量控制措施, 以期对同类工程提供借鉴, 也是笔者希望所在。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。