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【摘 要】本文结合245省道宿迁一级公路D4标新濉河大桥施工实例,针对施工过程中产生的外观缺陷,分析其产生的原因,并提出控制措施。
【关键词】变截面箱梁;悬臂施工;外观质量;施工控制
Change piece noodles continuous box the beam hang arm under construction external appearance quality control
Yin Zhang-liang,Gui Jia-jia
(Suqian city highway engineering construction place Suqian Jiangsu 223835)
【Abstract】This text combine 245 province way suqian one the class highway D4 mark new Sui river big bridge construction solid example, aim at construction in the process creation of external appearance blemish, analysis it creation of reason, and put forward control measure.
【Key words】
1. 引言
245省道宿迁段D4标新濉河桥主桥为35m+60m+35m变高度的钢筋预应力砼连续箱梁,由上、下行分离的单箱单室箱型截面组成,单箱底宽6m,两侧悬臂3.0m,全宽12m,箱高为3.4m~ 1.7m,梁高以半立方抛物线变化,采用三向预应力、C50砼设计。连续箱梁0#块节段长度8.2m, 1#-7#梁段采用挂篮悬臂浇筑施工,挂篮控制重量40t,最大梁段重量为85t。悬浇挂蓝采用菱形挂蓝。挂蓝主桁采用吊车拼装,底蓝采用精轧螺纹钢固定;外侧模与翼模为整体桁架式模板,内顶模也采用能随主桁同时向前滑动的桁架式模板,施工中在0#块结束强度满足要求后就位。
2. 常见的外观问题及产生原因
2.1箱梁表面上看,色差比较明显,主要原因:(1)原材料因材质的进场不同,即水泥、粗集料、细集料这三种在拌制砼时,不同批次的材料拌制的砼色泽多少会有影响。(2)施工过程中,施工因素也是造成外观不理想的原因之一。如:浇筑方式、振捣过程中认为操作不当而造成的外观缺陷。(3)模板和脱模剂的选用也是直接导致出现外观质量的重要因素。(4)较长工期对砼外观的影响。自2008年3月开始悬臂浇筑施工,到2008年10月主桥双幅合拢,用了8个月的时间,季节变化温度变化较大,砼自身的凝结时间和脱模时间都有所不同,直接导致外观有较大的差异。
从每个节段拼缝上看,也有较多处存在外观缺陷。悬臂浇筑施工是分块段施工的施工方式,避免不了拼缝。外观线形控制也有一点缺陷。它不只是对外观有影响,它还有可能导致整个悬臂施工不能顺利合拢。
3. 存在的外观问题原因分析及处理措施
3.1 箱梁外观分析
3.1.1 原材料选用
(1)水泥的选用。在所用水泥的选用上,尽量选用中、低热水泥品种,尽量降低水泥在硬化过程中的水化热。
(2)粗集料的选用。骨料的级配必须合理,尽量选用自然连续级配的粗集料,粒径一般为5~31.5mm,且粗集料针片状、石粉含量、含泥量等指标必须符合要求,以避免含泥量等原因造成砼强度低和成型砼表面颜色失真成花脸。
(3)细集料的选用。根据宿迁情况,以细度模数M=2.5-2.8的中砂为宜。并尽量减少砂率,含泥量控制在1.5%以内。
(4)料源要相对稳定,尽量选用同种材料,以保证成型砼外观颜色保持一致,确保砼表面的美观。
3.1.2 技术方案控制。施工过程中,制定的施工方案都已经进行技术交底,却没有很好的执行,最主要的原因是技术员没有按施工方案控制。素质再好的施工队是不可能按施工方案施工,这就需要有技术员在施工现场严格按施工技术方案进行控制。
(1)浇筑方式的控制。采用卧式砼地泵输送砼,梁顶0#块位置采用三通,以控制浇筑过程中的最大偏差不超过设计允许值(即该梁段自重的30%)。地泵架设尽量在0#块中间,砼对称浇筑、同步进行,以避免模板因受荷载不均产生偏斜。根据悬浇段箱梁施工的不同季节,不同的缓凝时间,不同的泵送距离,适当调整砼出料时的坍落度、水灰比及外加剂掺量。
(2)振捣过程中的控制。砼采用分层浇筑,层厚控制在30-50cm以内,采用插入式振捣器按梅花型均匀布插振捣,间距不得超过作业半径的1.5倍,并插入下层砼5-10cm,以保证砼上下层之间的良好结合。
3.1.3 模板和脱模剂的选用
(1)模板选用。砼的外观最重要的因素,就是好的模板足以保证浇筑的砼构件外表美观,光洁顺畅。模板要选择具有足够的刚度和强度,不易变形、表面光洁的板材。适合用较大面积的单块板材,这样可以减少模板的拼缝数量,从而减少表面的错台和不平整现象。模板背楞布置要合理,防止砼浇注过程中振捣产生的侧压力使模板变形,造成砼表面凹凸不平。
(2)脱模剂选用。好的脱模剂对砼外观色泽的均匀性、光洁度起着重要的作用。脱模剂可以选用机油、色拉油或专用的脱模剂,脱模剂不得随意更换,始终固定使用同一种,减小色泽差异。
3.1.4 气温变化对外观质量影响
(1)砼在施工过程中,水泥的水化反应受环境的影响较大,尤其是受温度的影响较大。当环境温度较低时,砼的原材料:粗、细骨料、水的温度较低,砼最终入模的温度较低,水化反应较慢,强度增长较慢,在砼达到较高强度时间较长,水化反应得以充分,析出的氢氧化钙较少,因此砼成型后的外观颜色就呈现青色。相反,当温度较高时,砼材料吸热较多,温度较高,造成砼入模的温度也较高,水化反应较快,较高的水化热致使砼内部温度迅速升高,析出的氢氧化钙较多,因此颜色较多的表现为灰白色。
(2)针对悬臂施工周期较长的施工时间不可能缩短在几个月内完成,宜采用如下措施:在砼施工前必须对当地的气候环境、温度季节分布进行充分的调查,以做好加温和降温的准备;同时做好温度的观察记录以及时进行施工措施的调整;控制好砼的温度以达到控制氢氧化钙析出量的目的。
通过制定和组织实施砼施工方案,减少甚至避免砼施工的间断,避免色差。通过控制粗细集料的杂物含量,避免不必要的杂色。
3.2节段间拼缝分析
(1)在开始选择模板时,对整个模板进行全面的验收检查,腹板、翼缘板的角度、平整度看是否与图纸设计相符,底模分配梁要有足够的刚度。
(2)考虑施工中各部位的标高不同,各节段预拱度也有较大的差异,顺接时会产生错台,模板与砼搭接越多,底模刚度越小,错台越大。故应保证模板刚度减少搭接,方能减小错台。
(3)在施工过程中,发现有搭接出现上大下小或上小下大的问题出现,直接导致部分位置出现错台,所以有搭接长度不同的问题需要解决。调整节段端面的倾斜度,使砼的断面和标高控制正确的模板搭接面平行,这就需要提前考虑需要设置多大的倾斜度,才能保证二者成平行线。
(4)二次浇注的砼有明显的施工缝。先在挂蓝底模后安装宽3m,长8m的施工台,在二侧翼缘板安装宽2m,长4.5m的施工平台,在挂蓝推进1m左右时,对施工缝进行处理。如果不产生明显的错台,稍加修饰,施工缝是可以修补到不影响外观的效果的。挂蓝继续向前推进时,顺便可将节段施工时预留的吊杆孔顺带修补好。这样,人为造成的外观质量缺陷非常方便的得到解决。
3.3 模板对拉孔修饰。充分考虑对拉孔和设计通气孔的相对位置和悬臂浇筑过程中腹板尺寸的变化,对拉孔应设置在一条线上,形状要规则,挂蓝前移后要及时修饰。
3.4 线形控制。线形控制是外观质量的最重要的部分,直接关系到悬臂施工能否可以顺利的合拢,这就需要在测量控制上下功夫。不能按照设计要求的平面位置合拢,什么质量都变为零。所以在线形控制上需要考虑以下几个方面:
(1)参考以往类似的设计,对已完成的悬臂施工的数据进行参考,分析设计的预拱值和他们的数据之间存在的差异。
(2)通过对挂蓝进行加载,消失挂蓝的非弹性变形,然后得到一套完整的挂蓝弹性变形数据。
(3)施工过程中,对砼自重产生的挠度和张拉产生的挠度及时分析,看和设计的数据存在多少差异,如果较大,及时进行调整。
(4)在挂蓝推进的过程中,活载产生的挠度也应该同其他同步考虑。
(5)将施工控制点引到0#中心隔墙上,定期对此进行复测,便于施工过程的施工控制,确保悬臂施工能顺利合拢。
4. 结语
在砼施工中,应以防为主,对施工中出现的外观质量问题要不断的总结经验和教训,充分利用首件工程,认真的研究分析和总结。遵循砼施工的基础原则,始终做到施工前对关键环节进行充分交底,在施工中做好控制,施工后及时处理,才能保证砼的外观质量。
参考文献
[1] 郭留红、王新友、王威提高混凝土外观质量施工控制措施[J].交通标准化.2003.9
[2] JTJ041-2000公路桥涵施工技术规范
【关键词】变截面箱梁;悬臂施工;外观质量;施工控制
Change piece noodles continuous box the beam hang arm under construction external appearance quality control
Yin Zhang-liang,Gui Jia-jia
(Suqian city highway engineering construction place Suqian Jiangsu 223835)
【Abstract】This text combine 245 province way suqian one the class highway D4 mark new Sui river big bridge construction solid example, aim at construction in the process creation of external appearance blemish, analysis it creation of reason, and put forward control measure.
【Key words】
1. 引言
245省道宿迁段D4标新濉河桥主桥为35m+60m+35m变高度的钢筋预应力砼连续箱梁,由上、下行分离的单箱单室箱型截面组成,单箱底宽6m,两侧悬臂3.0m,全宽12m,箱高为3.4m~ 1.7m,梁高以半立方抛物线变化,采用三向预应力、C50砼设计。连续箱梁0#块节段长度8.2m, 1#-7#梁段采用挂篮悬臂浇筑施工,挂篮控制重量40t,最大梁段重量为85t。悬浇挂蓝采用菱形挂蓝。挂蓝主桁采用吊车拼装,底蓝采用精轧螺纹钢固定;外侧模与翼模为整体桁架式模板,内顶模也采用能随主桁同时向前滑动的桁架式模板,施工中在0#块结束强度满足要求后就位。
2. 常见的外观问题及产生原因
2.1箱梁表面上看,色差比较明显,主要原因:(1)原材料因材质的进场不同,即水泥、粗集料、细集料这三种在拌制砼时,不同批次的材料拌制的砼色泽多少会有影响。(2)施工过程中,施工因素也是造成外观不理想的原因之一。如:浇筑方式、振捣过程中认为操作不当而造成的外观缺陷。(3)模板和脱模剂的选用也是直接导致出现外观质量的重要因素。(4)较长工期对砼外观的影响。自2008年3月开始悬臂浇筑施工,到2008年10月主桥双幅合拢,用了8个月的时间,季节变化温度变化较大,砼自身的凝结时间和脱模时间都有所不同,直接导致外观有较大的差异。
从每个节段拼缝上看,也有较多处存在外观缺陷。悬臂浇筑施工是分块段施工的施工方式,避免不了拼缝。外观线形控制也有一点缺陷。它不只是对外观有影响,它还有可能导致整个悬臂施工不能顺利合拢。
3. 存在的外观问题原因分析及处理措施
3.1 箱梁外观分析
3.1.1 原材料选用
(1)水泥的选用。在所用水泥的选用上,尽量选用中、低热水泥品种,尽量降低水泥在硬化过程中的水化热。
(2)粗集料的选用。骨料的级配必须合理,尽量选用自然连续级配的粗集料,粒径一般为5~31.5mm,且粗集料针片状、石粉含量、含泥量等指标必须符合要求,以避免含泥量等原因造成砼强度低和成型砼表面颜色失真成花脸。
(3)细集料的选用。根据宿迁情况,以细度模数M=2.5-2.8的中砂为宜。并尽量减少砂率,含泥量控制在1.5%以内。
(4)料源要相对稳定,尽量选用同种材料,以保证成型砼外观颜色保持一致,确保砼表面的美观。
3.1.2 技术方案控制。施工过程中,制定的施工方案都已经进行技术交底,却没有很好的执行,最主要的原因是技术员没有按施工方案控制。素质再好的施工队是不可能按施工方案施工,这就需要有技术员在施工现场严格按施工技术方案进行控制。
(1)浇筑方式的控制。采用卧式砼地泵输送砼,梁顶0#块位置采用三通,以控制浇筑过程中的最大偏差不超过设计允许值(即该梁段自重的30%)。地泵架设尽量在0#块中间,砼对称浇筑、同步进行,以避免模板因受荷载不均产生偏斜。根据悬浇段箱梁施工的不同季节,不同的缓凝时间,不同的泵送距离,适当调整砼出料时的坍落度、水灰比及外加剂掺量。
(2)振捣过程中的控制。砼采用分层浇筑,层厚控制在30-50cm以内,采用插入式振捣器按梅花型均匀布插振捣,间距不得超过作业半径的1.5倍,并插入下层砼5-10cm,以保证砼上下层之间的良好结合。
3.1.3 模板和脱模剂的选用
(1)模板选用。砼的外观最重要的因素,就是好的模板足以保证浇筑的砼构件外表美观,光洁顺畅。模板要选择具有足够的刚度和强度,不易变形、表面光洁的板材。适合用较大面积的单块板材,这样可以减少模板的拼缝数量,从而减少表面的错台和不平整现象。模板背楞布置要合理,防止砼浇注过程中振捣产生的侧压力使模板变形,造成砼表面凹凸不平。
(2)脱模剂选用。好的脱模剂对砼外观色泽的均匀性、光洁度起着重要的作用。脱模剂可以选用机油、色拉油或专用的脱模剂,脱模剂不得随意更换,始终固定使用同一种,减小色泽差异。
3.1.4 气温变化对外观质量影响
(1)砼在施工过程中,水泥的水化反应受环境的影响较大,尤其是受温度的影响较大。当环境温度较低时,砼的原材料:粗、细骨料、水的温度较低,砼最终入模的温度较低,水化反应较慢,强度增长较慢,在砼达到较高强度时间较长,水化反应得以充分,析出的氢氧化钙较少,因此砼成型后的外观颜色就呈现青色。相反,当温度较高时,砼材料吸热较多,温度较高,造成砼入模的温度也较高,水化反应较快,较高的水化热致使砼内部温度迅速升高,析出的氢氧化钙较多,因此颜色较多的表现为灰白色。
(2)针对悬臂施工周期较长的施工时间不可能缩短在几个月内完成,宜采用如下措施:在砼施工前必须对当地的气候环境、温度季节分布进行充分的调查,以做好加温和降温的准备;同时做好温度的观察记录以及时进行施工措施的调整;控制好砼的温度以达到控制氢氧化钙析出量的目的。
通过制定和组织实施砼施工方案,减少甚至避免砼施工的间断,避免色差。通过控制粗细集料的杂物含量,避免不必要的杂色。
3.2节段间拼缝分析
(1)在开始选择模板时,对整个模板进行全面的验收检查,腹板、翼缘板的角度、平整度看是否与图纸设计相符,底模分配梁要有足够的刚度。
(2)考虑施工中各部位的标高不同,各节段预拱度也有较大的差异,顺接时会产生错台,模板与砼搭接越多,底模刚度越小,错台越大。故应保证模板刚度减少搭接,方能减小错台。
(3)在施工过程中,发现有搭接出现上大下小或上小下大的问题出现,直接导致部分位置出现错台,所以有搭接长度不同的问题需要解决。调整节段端面的倾斜度,使砼的断面和标高控制正确的模板搭接面平行,这就需要提前考虑需要设置多大的倾斜度,才能保证二者成平行线。
(4)二次浇注的砼有明显的施工缝。先在挂蓝底模后安装宽3m,长8m的施工台,在二侧翼缘板安装宽2m,长4.5m的施工平台,在挂蓝推进1m左右时,对施工缝进行处理。如果不产生明显的错台,稍加修饰,施工缝是可以修补到不影响外观的效果的。挂蓝继续向前推进时,顺便可将节段施工时预留的吊杆孔顺带修补好。这样,人为造成的外观质量缺陷非常方便的得到解决。
3.3 模板对拉孔修饰。充分考虑对拉孔和设计通气孔的相对位置和悬臂浇筑过程中腹板尺寸的变化,对拉孔应设置在一条线上,形状要规则,挂蓝前移后要及时修饰。
3.4 线形控制。线形控制是外观质量的最重要的部分,直接关系到悬臂施工能否可以顺利的合拢,这就需要在测量控制上下功夫。不能按照设计要求的平面位置合拢,什么质量都变为零。所以在线形控制上需要考虑以下几个方面:
(1)参考以往类似的设计,对已完成的悬臂施工的数据进行参考,分析设计的预拱值和他们的数据之间存在的差异。
(2)通过对挂蓝进行加载,消失挂蓝的非弹性变形,然后得到一套完整的挂蓝弹性变形数据。
(3)施工过程中,对砼自重产生的挠度和张拉产生的挠度及时分析,看和设计的数据存在多少差异,如果较大,及时进行调整。
(4)在挂蓝推进的过程中,活载产生的挠度也应该同其他同步考虑。
(5)将施工控制点引到0#中心隔墙上,定期对此进行复测,便于施工过程的施工控制,确保悬臂施工能顺利合拢。
4. 结语
在砼施工中,应以防为主,对施工中出现的外观质量问题要不断的总结经验和教训,充分利用首件工程,认真的研究分析和总结。遵循砼施工的基础原则,始终做到施工前对关键环节进行充分交底,在施工中做好控制,施工后及时处理,才能保证砼的外观质量。
参考文献
[1] 郭留红、王新友、王威提高混凝土外观质量施工控制措施[J].交通标准化.2003.9
[2] JTJ041-2000公路桥涵施工技术规范