中國水電橋樑墩柱清水混凝土施工工法

橋樑墩柱清水混凝土施工工法

中國水電路橋

1.前言

清水混凝土是指直接利用混凝土成型後的自然質感作為飾面效果,不作其它外裝飾的混凝土工程。要求混凝土表面平整光滑,色澤均勻,無碰損和汙染,對拉螺栓及模板縫設置整齊美觀,無普通混凝土質量通病。

隴海路互通立交是鄭州市三環路快速化工程中的關鍵性工程,為三層全互通立交橋,含隴海路主線高架橋、西三環主線高架橋及立交匝道橋。其中南北方向為西三環快速通道,主線高架全長2470m。東西向為隴海路快速通道,主線高架全長1114m。立交匝道共分為ES、EN、NE、NW、WN、WS、SE、SW、JS九條匝道。主要工程內容包括:橋樑樁基、承臺、墩身、預應力混凝土連續箱、鋼箱梁、防撞牆、鋪裝層等。本工程橋樑墩柱身採用獨柱墩、門架墩等結構型式的現澆鋼筋混凝土墩柱,墩柱混凝土強度標號為C40。

由於鄭州市三環路快速化工程是鄭州市交通暢通工程的關鍵性項目,也鄭州市面向全國各地的窗口工程,故規定所有橋樑外露結構混凝土為清水混凝土。為實現這一目標,特編制本施工工法。

2.工法特點

本施工工法通過改進施工工藝、提高墩柱混凝土外觀質量,使其達到清水混凝土免裝飾標準要求。墩柱清水混凝土造價比普通混凝土造價提高近20%,但清水混凝土以自然色為飾面,美化了市容市貌和城市環境,總體來說提高了社會效益。

3. 適用範圍

本工法適用於鄭州市西三環隴海路互通立交工程西三環主線橋、隴海路主線橋及所有匝道橋橋樑墩柱混凝土工程施工。

4. 工藝原理

本工法通過合理進行混凝土模板規劃、改善模板製作及安裝工藝、選用最佳脫模劑、優化混凝土配合比、提高混凝土拌和及振搗質量、加強混凝土脫模後養護及防護等手段,消除普通混凝土的質量通病、提高橋樑墩柱混凝土整體觀感質量。清水混凝土施工技術的關鍵是:

(1)混凝土配合比設計和原材料控制。新拌混凝土必須有極好的工作性和粘聚性,絕不允許出現分層離析現象。原材料產地必須統一,砂、石的色澤和級配顆粒級配均勻。

(2)模板工程。清水混凝土使用的模板必須具有足夠的剛度,在混凝土的側壓力下,不得有任何變形,以保證墩身結構尺寸均勻、斷面一致和防止混凝土漿液流失。模板表面要平整光潔、板面方正、接縫嚴密、鋼模板周邊加工應採用銑邊工藝,面板經拋光處理。

(3)養護。清水混凝土如養護不當,混凝土表面極易因失水收縮而產生微裂縫,影響混凝土外觀質量和耐久性。因此對外露混凝土表面應及時粘貼塑料薄膜進行覆蓋養護。

5.2 施工操作要點

根據隴海路互通立交橋的施工特點,墩柱主要採用柱頂擴大的板式墩(也稱花瓶墩)和雙柱墩兩種。

大部分橋樑墩柱的墩帽和墩身尺寸比較統一,模板可多次循環利用。因此,墩身所使用的模板安排在模板加工工廠製作成組合式定型鋼模板。墩柱鋼筋在現場搭設的加工棚內製作成型,運至現場綁紮。為確保施工精度,墩柱頂頂支座墊石混凝土預留為二期進行施工。墩柱高度小於12m可採用一次立模澆築到頂的方法,大於12m採用二次澆築。

墩柱工程混凝土施工前先按設計墩柱要求尺寸澆注試驗墩,以驗證墩柱模板剛度、平整度和光潔度是否滿足清水混凝土施工要求,確定優化後的混凝土配合比和原材料是否能使混凝土保證色澤一致,混凝土振搗工藝、機械設備組合、人員組織方法等是否滿足施工需求。試驗墩經工程師檢驗合格後方可正式進行墩身施工。

5.3測量放線及施工準備

在承臺表面測設墩柱控制邊線及承臺頂面高程,經複核後,彈出墨線作為橋墩施工基準控制線。

承臺混凝土終凝後達到2.5Mpa強度後,人工鑿除承臺頂面與墩柱連接處混凝土表面水泥砂漿及軟弱層,形成毛面,並用清水沖刷乾淨。並將預先埋入承臺內的墩身鋼筋進行扳正、校直、清除附著在鋼筋上的水泥漿。

墩柱施工前,按設計盡寸要求對模板進行規劃設計,確定模板形式、分縫位置、分塊大小,並對模板剛度和穩定性進行驗算。對已進場鋼模板進行試拼、調整和刨光處理。

墩柱清水混凝土採用泵送混凝土,澆築前對混凝土進行試拌,並優化混凝土配合比,原材料按規範要求確定後,不得隨意更改。

5.4搭設墩柱施工支架和工作平臺

5.4.1腳手架搭設方案

墩柱施工腳手架採用扣件式鋼管腳手架搭設,搭設高度10m以下的腳手架採用雙排外腳手架,腳手架立杆間排距1.2~1.5m,橫杆步距1.5m。搭設高度超過10m的腳手架採用三排外腳手架,腳手架立杆間排距1.2m,橫杆步距1.5m。腳手架裡立杆距墩柱邊線50cm,頂部工作小橫杆間距不大於0.75m。

腳手架搭設前,要將施工範圍內地面整平夯實,與土質地面接觸的部位,要在夯實後採用10cm厚C20混凝土進行硬化處理,局部不能硬化部位腳手架立杆下鋪襯一層5cm厚的墊木。墩柱腳手架須環柱進行搭設,互相拉接。

在腳手架頂部工作小橫杆上滿鋪竹笆作為工作平臺,工作平臺周邊設高1.5m鋼管圍欄,鋼管圍欄立杆間距1.5m,水平向設三道橫杆,分佈高度分別為50cm、100cm和150cm,圍欄底部設18cm高踢腳板,踢腳板外側塗刷寬10cm 45°傾斜黃黑警示漆。

5.4.2盤梯及工作平臺搭設方案

每個墩柱搭設上人坡道或施工盤梯一座。高度不大於6m的腳手架,可採用一字型斜道;高度大於6m的腳手架,採用之字形盤梯。坡道或盤梯搭設在承臺長邊一側,並隨腳手架搭設施工採用鋼管自下而上同時搭設,盤梯鋼管立杆間排距、橫杆步距與主體腳手架一致,並通過橫杆腳手架鋼管可靠連接。盤梯單幅寬度0.75~0.9m,通道坡度為1:1.6,每3m設一個轉向平臺,寬度不小於斜道寬度。坡道兩側設鋼管護欄及木質踢腳板,欄杆高度為1.0m,並在0.6m處設置一道橫杆,擋腳板高度不小於180mm。坡道板採用5cm厚木板,木板上每隔30cm設置一根防滑木條,木條厚度為50cm,板頭的凸稜處採用三角木填順。

盤梯頂部與柱頂工作平臺相通,柱頂工作平臺是在腳手架頂部滿鋪竹笆形成用於通行、放置施工器具和進行混凝土澆築施工的施工作業場地。作業平臺下腳手架小橫管加密佈置,每塊竹笆通過3道10#鐵絲捆綁固定在腳手架小橫杆上。施工腳手架頂部工作平臺外圍及靠墩身側均設置防護欄杆。腳手架搭設時,其頂部內側及外側立杆高出墩柱頂部至少1.2m,並在上部設置防護欄杆,欄杆四周懸掛安全警示牌。防護欄杆採用Φ48×3.5mm鋼管,用扣件與立杆連接,欄杆的橫杆設置兩道,上杆離作業平臺高度1.2m以上,下杆離作業平臺高度0.5~0.6m。

中國水電橋樑墩柱清水混凝土施工工法

5.4.3腳手架穩固保護措施

腳手架外排立杆斷面必須設置剪刀撐進行穩固。剪刀撐斜杆杆件採用6m規格鋼管,從地面直至頂部,全立面覆蓋。外觀立面目測要求圖形大小一致,杆件挺直,交合高度一致。剪九撐斜杆設置的角度應與地面成45°~60°夾角。縱向總距較長的腳手架立面,應取60°夾角為宜。剪刀撐斜杆接長不採用對接扣件連接,應採用搭接連接。搭接距離不小於1m,並用兩隻旋轉扣件牢固連接,扣件距接頭位置不小於100mm。接長方向的杆件在被接長的杆件下方疊起。剪刀撐斜杆採用旋轉扣件固定在與之相交的橫向水平杆的伸出端或立杆上,旋轉扣件中心線至主節點的距離不大於15cm。

腳手架外側面採用綠色密目安全網進行全面圍擋,腳手架平面每三層設一道尼龍防拋安全網。工作平臺鋪竹笆,人行通道滿鋪5cm厚木板,通道側面設木質踢腳板。

5.4.4搭設工藝

腳手架基礎施工完畢後,進行腳手架的整體搭設施工。搭設的標準是:外觀必須整體平整,橫平豎直、幾何圖形一致。內側連接牢固,平坦通順。施工腳手架根據立杆及橫杆的設計組合,從底部向頂部依次安裝立杆、橫杆及剪刀撐。

鋼管腳手架的施工程序為:裡立杆→外立杆→小橫杆→大橫杆→安全網→防護欄杆→斜拉桿→連牆杆→竹笆→密目網。腳手架在施工過程中,如遇大門或必須留有施工出入口,需要除去部分落地立杆,原則上可挑空1-2付裡外立杆。但需在開口兩側設置人字形斜杆,交合於懸空上部。斜杆應裡外各設一付。斜杆的起步應從開口處第二立杆底部設立。

腳手架施工過程中及時校正立杆的垂直度和步層大橫杆的水平度。保持始終如一的步距、縱距和橫距。為了保證腳手架每一立杆均勻受力,立杆與小橫杆應作對稱設置。

所有扣件的螺栓緊固力矩應保持在40—65牛·米範圍內。同時要求要求扣件的開口處(即螺栓的擰合處)朝外。裡立杆、裡大橫杆的對接扣件閉合口朝牆內側方向;外立杆、外大橫杆扣件閉合口朝腳手架外側方向。避免在操作中鉤掛作業人員衣褲,釀成事故。

腳手架搭設各階段施工方法如下:

(1)立杆

每根立杆底部設置底座或墊板,墊板採用5cm厚木板。腳手架下部必須設置縱、橫向掃地杆。縱向掃地杆採用直角扣件固定在距底座上皮不大於20cm處的立杆上。橫向掃地杆採用直角扣件固定在緊靠縱向掃地杆下方的立杆上。當立杆基礎不在同一高度上時,必須將高處的縱向掃地杆向低處延長兩跨與立杆固定,高低差不應大於1m。靠邊坡上方的立杆軸線到邊坡的距離不小於50cm。

起步立杆先豎裡立杆、後豎外立杆程序設立。裡立杆保持與建築物500mm淨空距離。平行裡立杆向外伸展1200mm~1500mm淨距取外立杆位置。以後,按腳手架設計規格,等距離設裡外立杆。立杆豎起後,應有臨時的拉結或斜撐保護,切勿單獨操作,引起腳手架倒塌傷人。

立杆接長除頂層頂部可採用搭接外,其餘各層各步接頭必須採用對接扣件連接。對接、搭接應符合下列規定:①立杆上的對接扣件應交錯佈置:兩根相鄰立杆的接頭不應設置在同步內,同步內隔一根立杆的兩個相隔接頭在高度方向錯開的距離不小於50cm;各接頭中心至主節點的距離不宜大於步距的1/3。②搭接長度不小於1m,應採用不少於2個旋轉扣件固定,端部扣件蓋板的邊緣至杆端距離不小於10cm。③立杆頂端高出墩身頂部不小於1.5m,以便在頂部搭設防護欄杆。

(2)縱向水平杆

縱向水平杆設置在立杆內側;縱向水平杆接長採用對接扣件連接也可採用搭接;對接、搭接應符合下列規定:

①縱向水平杆的對接扣件應交錯佈置:兩根相鄰縱向水平杆的接頭不宜設置在同步或同跨內;不同步或不同跨兩個相鄰接頭在水平方向錯開的距離不小於500mm;各接頭中心至最近主節點的距離不大於縱距的1/3。

②搭接長度不小於1m,應等間距設置3個旋轉扣件固定,端部扣件蓋板邊緣至搭接縱向水平杆杆端的距離不應小於100mm。

③使用木腳手板時,縱向水平杆應作為橫向水平杆的支座,用直角扣件固定在立杆上。

(3)橫向水平杆

橫向水平杆的構造要求:主節點處必須設置一根橫向水平杆,用直角扣件扣接且嚴禁拆除。主節點處兩個直角扣件的中心距不應大於150mm。作業層上非主節點處的橫向水平杆,宜根據支承腳手板的需要等間距設置,最大間距不大於縱距的1/2;當使用木腳手板時,橫向水平杆兩端均應採用直角扣件固定在縱向水平杆上。

(4)剪刀撐

施工腳手架搭設時,腳手架四周外側立面均設置剪刀撐。每道剪刀撐跨越立杆的根數為5~7根,寬度不小於4跨,且不小於6m,斜杆與地面的傾角在45°~60°之間。

剪刀撐斜杆的接長採用搭接,搭接要求與立杆搭接要求相同。剪刀撐斜杆採用旋轉扣件固定在與之相交的橫向水平杆的伸出端或立杆上,旋轉扣件中心線至主節點的距離不大於15cm。

(5)腳手板

腳手板的設置應符合下列規定:①作業層腳手板應滿鋪、鋪穩,順腳手架走向設置,不得垂直腳手架設置。②木腳手板設置在三根橫向水平杆上。當腳手板長度小於2m時,可採用兩根橫向水平杆支承,但應將腳手板兩端與其可靠固定,嚴禁傾翻。腳手板鋪設採用對接平鋪或搭接鋪設。腳手板對接平鋪時,接頭處必須設兩根橫向水平杆,腳手板外伸長度取13cm~15cm,兩塊腳手板外伸長度的和不大於30cm;腳手板搭接鋪設時,接頭必須支在橫向水平杆上,搭接長度大於20cm,其伸出橫向水平杆的長度不小於10cm。③作業層端部腳手板探頭長度取15cm,其板長兩端均應與支承杆可靠的固定。

(6)安全網

腳手架第一步完成後,應同時完成安全網鋪設。全網分為立網和平網,平網兩步設一層,立網在腳手架外側全封閉設置。安全網與大橫杆、小橫杆牢固連接。搭設過程中及時鋪設工作平臺竹笆,並分別用10#鉛絲單根雙圈綁於小橫杆上。

5.4.5腳手架驗收

腳手架施工完畢後,由施工負責人召集技術、質檢、安監、搭設班組四方人員,攜帶扭矩扳手,進行外觀和實測檢驗,檢驗合格後由質檢部門下發“腳手架搭設驗收合格牌”。腳手架驗收合格後方可投入使用。

5.5墩身鋼筋施工

5.5.1材料及檢驗

所有進場鋼筋都必須具有出廠質量證明書和試驗報告單,進場鋼筋應按不同的鋼種、等級、牌號、規格及生產廠家分批抽取試樣進行力學性能檢驗試驗、可焊性試驗、機械連接工藝性能試驗,合格後方能允許使用。

5.5.2鋼筋的存放

鋼筋在運輸和存放過程中,應避免鏽蝕和汙染,鋼筋宜堆放在倉庫棚內,露天堆放時應墊高、覆蓋。鋼筋應儲存於高於地面0.3m以上的平臺、墊木或其他支承上,並應保護其不因暴露於大氣而產生鏽蝕。鋼筋應用於工程時,應無灰塵、有害的鏽蝕、鬆散鏽皮、油漆、油脂、油或其他雜質。

5.5.3鋼筋加工製作

(1)鋼筋下料前,要核對鋼筋規格、等級及加工數量,要按照設計要求和鋼筋長度配料。下料後要對半成品鋼筋分類、分墩臺存放,並掛牌標明其使用部位和數量、編號等。

(2)受力鋼筋彎制、末端彎鉤及箍筋末端彎鉤,其形狀和長度均應符合設計圖紙要求,箍筋末端設置135°彎鉤。箍筋彎鉤的彎曲直徑應大於被箍主鋼筋的直徑,且HRB335鋼筋不得小於箍筋直徑的4倍;彎鉤平直段長度不得小於箍筋直徑的10倍。

(3)鋼筋的下料及加工在鋼筋加工廠內進行,根據鋼加廠技術員所下發的鋼筋下料單統一加工鋼筋。鋼筋在下料時,如果有汙物和鏽斑,應先進行除鏽和去汙;鋼筋應平直,無彎折。

(4)墩身鋼筋主筋在加工廠連接可採用套絲連接和閃光對焊,鋼筋連接必須嚴格按照規範要求進行施工。

5.5.4鋼筋安裝

(1)腳手架搭設完畢,檢驗合格後,依據設計圖紙進行鋼筋綁紮。墩柱鋼筋主筋淨保護層厚度不小於30mm,箍筋淨保護層厚度不小於25mm。

(2)現場鋼筋採用焊接時,應採用搭接焊或綁條焊形式。兩連接鋼筋軸線應一致,焊接長度雙面焊不小於5d,單面焊10d。焊縫高度應等於或大於0.3d,並不得小於4mm;焊縫寬度應等於或大於0.7d,並不得小於8mm。

(3)從事鋼筋焊接的焊工必須經考試合格後持證上崗。鋼筋焊接前,必須根據施工條件進行試焊。焊接接頭應逐個進行外觀檢查,焊縫表面應平順、無裂紋、夾渣和較大的焊瘤等缺陷。

(4)在同一根鋼筋上應少設接頭,鋼筋接頭應設在受力較小區段,不宜設在構件的最大彎矩處。在任一焊接接頭長度區段(35d長度範圍內,但不得小於500mm)內,同一根鋼筋不得有兩個接頭,在該區段內的受力鋼筋,其接頭的截面面積佔總截面面積的百分率不大於50%。接頭末端至鋼筋彎起點的距離不得小於鋼筋直徑的10倍。

(5)鋼筋安裝嚴格按設計圖紙給定的間距及位置設置,橋墩墩身主筋伸入承臺底並與承臺底鋼筋連接在一起。箍筋採用閉合式,其末端做成135°彎鉤,相鄰箍筋的彎鉤接頭,沿墩身高度方向交錯佈置。

(6)橋墩鋼筋採用現場人工安裝,主筋與箍筋之間採用扎絲綁牢。綁紮或焊接的鋼筋不得有變形、鬆脫現象。綁紮好的鋼筋骨架外側安放混凝土保護層墊塊控制鋼筋保護層厚度,墊塊與鋼筋綁紮牢固、梅花形佈置,每平米不少於4個。墩柱頂部鋼筋綁紮時,墩頂鋼筋及支座墊石混凝土鋼筋暫留混凝土下料孔,待混凝土澆築至墩頂部位時,及時剩餘鋼筋綁紮加固完成,然後澆築剩餘混凝土。

5.6模板施工

5.6.1模板試拼和整修

(1)橋墩柱鋼模板進場後應選擇較為平坦的場地進行試拼,試拼模板底部需採用鋼板或木楔進行找平。

(2)模板拼裝好後,對模板進行一次全面檢查。對模板存在的錯臺、並縫不嚴、面板結疤、法蘭板不直、螺栓孔位不對照等缺陷進行登記。對模板缺陷採用頂調、角磨機打磨、刨光機刨光、增加定位銷等方式進行處理,直到符合模板質量驗收要求。

(3)模板所有缺陷處理完成後,對模板進行編號標識。使用前對模板表面採用刨光機進行一次全面打磨刨光,將模板面上的浮鏽、氧化層處理掉,直至露出鋼材的金屬光澤。

5.6.2模板漆塗刷和清理

(1)橋墩模板採用專業加工廠製作定型無對拉拉桿整體鋼模,面板厚不小於6mm。 鋼模板經現場試拼、調整、除鏽刨光後,塗刷模板漆作為脫模界面劑。

(2)鋼模板除鏽刨光後應儘快進行模板漆塗刷。作業場所應進行臨時圍護、具備防雨、防塵條件。為保證塗刷前模板表面乾燥,應選在天氣晴朗的下午進行,塗刷前用幹抹布將模板表面灰塵、浮鏽擦拭乾淨。

(3)模板漆採用羊毛刷進行塗刷,要求塗刷均勻、無流墜、一遍即可,模板第一次塗刷厚度可稍厚一些。模板漆表幹一般30min左右,24h後實幹。實幹前不可淋雨,實幹後即可進行混凝土澆築。模板漆第一次使用後,如無破損,進行簡單擦拭清理即可重複使用。

(4)週轉一定次數後,如無法滿足再次脫模情況下,可採用刨光機除去舊漆,在刨光機打磨不乾淨時可使用配套脫漆劑。一般用刷子將脫漆劑均勻塗刷在舊漆膜表面,停留一定時間約5-10分鐘,舊漆膜開始起皺、膨脹、鬆軟,待大部分漆膜起皺、鬆軟後,即用刮板或剷刀將漆皮颳起清除。然後用水沖洗、擦乾,再用洗潔精擦洗。正確的擦洗方法是:一手拿著浸有洗潔精的抹布,另一手拿乾淨的乾布塊;用浸有洗潔精布擦洗表面後立即用乾布將表面擦乾,這樣才能將表面的蠟質和汙物擦淨,確保重塗附著力。

5.6.3模板安裝

(1)墩柱橫系梁底模採用18mm厚專用橋樑膠合板模板,其餘均採用鋼模板。墩柱鋼模板分塊聯接採用螺栓連接,下部採用錨固螺栓固定在承臺上,上部用拉緊器斜拉固定。雙柱墩模板形式見下圖所示。

中國水電橋樑墩柱清水混凝土施工工法

(2)墩身模板安裝應根據模板試拼標定的編號,自下而上逐層安裝。在安裝前應對墩柱軸線和標高進行復核,經複核無誤後,用吊車輔助人工立模,各塊模板採用螺栓連接,使模板形成整體,隨後採用模板外部設置的拉桿對拉加固。在模板底部設膨脹螺栓或在墩柱外預埋鋼筋頭對模板進行定位固定。

(2)模板接縫處貼雙面膠止漿,雙面膠不能有斷開現象,接頭處不能用手撕開,須使用刀片切開。在模板安裝過程中,每安裝一節模板,及時對模板採用垂線對模板垂直度進行校正。模板安裝完成後,用纜繩將鋼模板固定,利用全站儀校正鋼模板垂直度。

(3)模板存放、運輸、吊裝過程,應採取方木支墊、毛氈包裹防護等措施保護模板面板,避免碰損模板表面清水混凝土模板漆。

(4)為保證模板的豎向穩定性,防澆築混凝土時模板傾斜,模板採用四周設纜風繩固定。墩柱高度小於12m時,在模板頂部設四道纜風繩分四個方向固定在地面混凝土錨墩上;墩柱高度大於12m時,在模板2/3高度處增設四道纜風繩進行固定。

(5)作業人員必須站在腳手架內側作業,作業面滿鋪腳手板。模板與腳手架之間應相互獨立,以免在腳手架上人工操作時引起模板變形。

(6)模板底部與承檯面接觸部位採用高標號水泥砂漿精確找平封堵,防止混凝土澆築時漿液流失出現爛根及麻面現象。

(7)模板安裝後,用全站儀和尺子檢驗,以確定位置和幾何尺寸是否正確,是否滿足設計圖紙要求,接縫是否嚴密,是否有錯臺,進行垂直度檢查,確定是否傾斜,對其節點聯繫、內外支撐、拉桿、縱橫向穩定性、傾斜度、鋼筋和預埋件進行檢查,經監理檢查合格簽字後方可澆混凝土。

(8)在澆注混凝土過程中,安排專人負責模板監測,如發現模板在澆注混凝土的過程中有超出允許偏差的可能性及時進行糾正,確保模板穩定性。

5.6.4模板拆除

(1)墩柱側模在混凝土強度能保證結構稜角不損傷時方可拆除,一般要求混凝土強度為2.5MPa及以上。橫系梁的承重模板應在混凝土強度達到設計強度的75%時方可拆除。

(2)模板拆除時,採用汽車吊配合人工進行拆除,模板、支架的拆除遵循“先支後拆、後支先拆”的原則。

(3)拆除模板、支架時,不得猛烈敲打、強拉、硬撬和拋扔。模板、支架拆除後,應維護整理,分類妥善存放。

(4)冬期施工時,拆模時混凝土與環境的溫差不得大於15℃。

(5)模板拆除時,作業人員要站在腳手架上作業,作業面滿鋪腳手板。不得直接攀爬模板或腳手架作業。汽車吊儘可能將模板吊垂直再脫離墩身混凝土,避免模板突然脫離,擺動對腳手架造成撞擊;在起吊過程中要緩慢,避免模板上部的各構件刮住腳手架。

5.6.5模板維護保養

鋼模板拆卸後,要立即進行清理、維修和保養等,並在合適的地方堆放整齊,輕搬輕放,嚴禁亂堆亂放。澆築混凝土前,必須將模板表面汙物打磨、清理乾淨,模板表面不應有鐵鏽、汙垢,鋼模背後不得不有幹混凝土、泥土等雜物。鋼模板的週轉次數應嚴格控制,一般週轉3次後應進行全面檢修、拋光打磨。

5.7混凝土施工

5.7.1清水混凝土配合比及原材料

(1)墩柱清水混凝土配合比

考慮清水混凝土耐久性要求,墩柱混凝土最大水灰比為0.5,最小水泥用為300kg/m3,混凝土中最大氯離子含量為0.15%,最大鹼含量為3kg/m3。在材料和澆築方法允許的條件下,應採用儘可能低的坍落度和水灰比,以減少泌水的可能性。採用泵送混凝土時控制混凝土坍落度一般為160~180mm,同時控制混凝土含氣量不超過1.7%,初凝時間6~8h。

(2)清水混凝土原材料的控制措施

水泥:首選硅酸鹽水泥,要求確定生產廠商、定強度等級、定批號,最好能做到同一熟料。

粗骨料(碎石):選用強度高、5~25mm粒徑、連續級配好、同顏色、含泥量小於0.8%和不帶雜物的碎石,要求定產地、定規格、定顏色。

細骨料(砂子):選用中粗河砂,細度模數2.5以上,含泥量小於2%,不得含有雜物,要求定產地、定砂子細度模數、定顏色。

粉煤灰:摻入粉煤灰可改善混凝土的流動性和後期強度,宜選用Ⅱ級粉煤灰以上的產品,要求定供應廠商、定細度,且不得含有任何雜物。

外加劑:可採用普通型減水劑,要求定廠商、定品牌、定摻量。

對首批進場的原材料經監理取樣複試合格後,應立即進行"封樣",以後進場的每批來料均與"封樣"進行對比,發現有明顯色差的不得使用。

5.7.2混凝土拌合及運輸

(1)清水混凝土生產過程中,一定要嚴格按試驗確定的配合比投料,不得帶任何隨意性,並嚴格控制水灰比和攪拌時間,隨氣候變化隨時抽驗砂子、碎石的含水率,及時調整用水量。

(3)攪拌站質檢員必須嚴把混凝土質量關,監控好混凝土出場坍落度和溫度,檢查每車混凝土拌合物的性能符合要求後,方準混凝土出場。

(4)混凝土採用罐車運輸,汽車泵泵送入模。運至現場後要查看混凝土出料記錄,嚴格執行混凝土現場交貨驗收制度,試驗員對每車混凝土的坍落度進行取樣試驗,坍落度超出允許範圍的混凝土嚴禁使用。混凝土自拌和至入模澆築間隔時間最大不得超過3h。

(5)嚴格執行確定的澆築方案,控制混凝土供應均勻、充足,滿足現場澆築速度要求,大方量混凝土澆築前,必須核查備用方案或措施,確保現場水、電、原材料供應和混凝土生產、運輸連續穩定,嚴禁出現混凝土供應不均勻或突然中斷,形成施工冷縫。

(6)混凝土運輸過程中宜以2~4r/min的轉速攪拌。當攪拌運輸車到達澆築現場時,應高速旋轉20~30s後再將混凝土喂入泵車受料斗。

5.7.3混凝土澆築

(1)墩柱鋼筋、模板安裝經監理驗收合格後,可進行混凝土澆築。墩柱與承臺施工應儘可能連續進行,縮短墩柱與承臺之間澆築混凝土的時間間隔,間歇期不宜大於10d。

(2)墩柱採用汽車泵泵送澆築時,可將墩柱頂部中間位置的鋼筋鬆開,以便泵管伸入,泵管下至柱底或在管口加設尼龍布溜筒。澆築前應先在接縫面鋪一層2~3cm厚的高一標號水泥砂漿,以保證新舊混凝土面接合良好。澆築過程嚴格控制下料的高度,下料口至混凝土嚴格控制在50cm以內,防止澆築飛濺起的灰漿對未灌注部位模板面造成汙染。

(3)混凝土澆築時,兩側墩柱對稱均衡澆築。每側墩柱連續澆築2層後,移至另一側,嚴禁同一側墩柱混凝土連續澆築高度過高。兩側墩柱均澆築至橫系梁部位後,系梁與墩柱同步整體統一分層澆築直至澆築完成。

(4)混凝土分層澆築,施工時採用標尺杆控制每次下料分層厚度在40cm以內。澆築過程連續進行,上層混凝土須在下層混凝土初凝前澆築、振實。

(5)橋墩混凝土澆築,採用長軸式插入式振搗器振搗。每個墩柱設置2個振搗手,輪流替換振搗。振搗方法要求正確,振搗時嚴禁碰撞鋼筋和模板,不得漏振和過振。

(6)嚴格控制振搗時間和振搗棒插入下一層混凝土的深度不小於10cm,移動間距不宜大於振搗器作用半徑的1.5倍,ф50型振搗棒振搗移動間距不大於40cm。振搗時注意快插慢抽,並使振搗棒在振搗過程中上下略有抽動,上下混凝土振搗均勻,汽泡充分上浮消散。振搗時間以開始混凝土翻漿、不再下沉、表面不出現氣泡為止,一般為20~30s左右。

(7)為減少表面氣泡,可採用二次振搗法,即第一次在混凝土澆築時振搗,第二次待混凝土靜置一段時間再振搗,墩柱頂層一般要在0.5h後進行第二次振搗。

(6)施工時儘量減少暴露的工作面,作好防風、防曬、防凍、防雨施工措施,澆築完成後立即安排人員對墩柱頂面抹平收光。

6.7.4混凝土養護及防護

(1)養護期間重點加強混凝土的溼度和溫度控制。常溫下混凝土澆築完成後,混凝土暴露面覆蓋一層塑料薄膜及毛氈灑水養護。收面壓光期間進行臨時覆蓋,儘量減少表面混凝土的暴露時間,防止表面水分蒸發。

(2)溼養護時,混凝土澆築完畢終凝後,在墩頂每個墩柱上部安放1m3的塑料水桶,採用滴漏方式對混凝土進行養護。

(3)墩柱側面拆模後,立即採用兩層塑料薄膜(一層薄一層厚)對墩柱等部位包裹,接縫部位採用膠帶粘接密封,在塑料膜外部包裹一層綠色密目安全網,並採用塑料包裝帶紮緊。

(4)墩柱混凝土澆築完成後,滴水養護時間不得少於28天。塑料膜及密目安全網包裹時間直至上部結構全部施工完成。

6.7.5混凝土缺陷處理

儘管採取了各種措施,但拆模後由於混凝土的泌水、模板的漏漿和混凝土自身的含氣量較大,其表面局部可能會產生一些小的氣泡、孔眼、砂線等缺陷。拆模後應清除混凝土表面浮漿和鬆動砂子,採用相同品種、相同強度等級水泥、粉煤灰按一定比例拌製成水泥修復、批嵌缺陷部位,等水泥漿體硬化後,用細砂紙將整個構件表面均勻打磨光潔,並用水沖洗乾淨,確保表面無色差。

中國水電橋樑墩柱清水混凝土施工工法

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