提高T梁施工预制质量

1 提高提高预预制制 T T 梁梁质质量施工技量施工技术术 毕国云 中铁二局集团公司第一分公司 摘摘 要要 本文介绍了京珠高速公路府沦河大桥预制 T 梁的施工方法 着重 对影响 T 梁外观质量的蜂窝 麻面 水纹与底模漏浆进行分析 同时 就如何解决 T 梁出现蜂窝 麻面 水纹 底模漏浆等技术难题而采取 的措施进行了阐述 关键词关键词 预应力砼 T 梁 施工技术 概概 述述 京珠高速公路是湖北省首次利用世界银行贷款 建设规模最大 技术标 准最高 结合中国国情实行国际管理模式菲迪克 FIDIC 条款管理的跨世 纪宏伟工程 府沦河特大桥 是湖北省国道项目 第五合同段的一座特大桥 也是京 珠高速公路湖北段列为重点控制工程之一的最长的特大桥 由中铁二局竟标 中标承建施工 该桥位于武汉市与孝感市交接处 处 107 国道府河大桥下游 约 4 5 公里 跨越府河 沦河两条季节性河流及东风垸分蓄洪区 桥起止里 程 K116 423 98 K122 371 02 全长 5947 米 计 196 跨 预制 T 梁 2352 片 于 1998 年 12 月开工 工期 38 个月 府沦河大桥在 T 梁预制中 T 梁表面出现的蜂窝 麻面 水纹 底 模漏浆等质量问题 一直是困扰 T 梁施工的一大技术难题 不但严重影响 着 T 梁的外观质量 而且内在强度也难以保证 中铁二局京珠项目经理部 以创精品工程为质量目标 通过全体技术人员的共同努力 历时两个月 于 99 年 6 月率先攻克成功 解决这一普遍存在技术难题 赢得业主的好评 受 1 到湖北省京珠高速公路建设指挥部表扬 世行代表的赞许 也迎来京珠线各 大施工单位纷纷观摹 现就攻克这一技术难题的施工技术与施工经验做如下 总结 1 T T 梁外表出现蜂窝 麻面 水纹的原因和处理措施梁外表出现蜂窝 麻面 水纹的原因和处理措施 1 1 引起 T 梁外表出现蜂窝 麻面 水纹的几大因素 1 1 1 砼配合比合理性不够 1 1 2 砼拌合物的和易性不好 1 1 3 砼捣固方法不对 1 2 彻底解决 T 梁砼蜂窝 麻面 水纹所采取的主要措施 1 2 1 砼配合比选择 T 梁质量的好坏 除要选用质量合格的组成材料外 配合比的选择是 否合理也非常关键 在水泥品种 粗细骨料已定的情况下 砼的强度 密实 度 主要取决于胶空比 从胶空比的计算式可以看出 砼的强度 R 与水灰比 W C 成反比关系 水灰比愈大 水泥浆内的孔隙愈大 强度愈低 水灰比愈 小 则砼愈密实 但水灰比过小 砼捣固愈困难 愈易出现蜂窝 麻面 砼的强度与胶空比计算式如下 C Vc B C Vc W Vc B Vc W C 式中 B 水泥水化后的体积与干水泥体积之比值 C 已水化那部分的水泥重量 Vc 水泥的比溶 W 水的体积 水泥的水化程度 R 水泥的抗压强度 1 A 水泥凝胶体的固有强度 n 与水泥性质有关的系数 胶空比 注注 1 1 本桥 T 梁砼标号 C50 碎石粒径 1 2cm 砼理论配合比为水 泥 砂 石 水 1 1 69 2 53 0 38 施工配合比示具体情况略微调整 1 2 2 砼的和易性 当砼的配合比选定后 要制成质量优良的砼 除要选用质量合格的组成 材料外 还要砼拌合物具有适于施工的和易性 以期硬化后 能够得到均匀密 实的砼 砼拌合物的和易性包括流动性 粘聚性 保水性等三个方面的性能 1 1 流动性 指砼拌合物在本身自重作用下能够自己流动的性能 流动 性的大小 主要取决于用水量或水泥浆量的多少 水泥浆愈多 流动性愈大 拌合物在机械振动作用下愈容易流动 灌注时容易填满模型 捣固密实 反 之 易出现气泡 蜂窝 麻面 2 2 粘聚性 是反映砼拌合物的抗离析性能 主要取决于水泥砂浆用量 的多少或配合比是否科学适当 如果配合比不适当 在施工中很容易发生分 层 离析 如果砼拌合物的粘聚性较小 则这种离析的倾向性就更大 致使 硬化后的砼产生蜂窝 麻面等缺陷 如果粘聚性较好 就可以避免出现蜂窝 麻面等缺陷 从而保持砼的整体均匀性 3 3 保水性 是指砼拌合物保持水分不易析出的能力 如果砼拌合物的 保水性较差 其泌水的倾向性就较大 这样就易形成泌水 硬化后成为砼的 毛细渗水通道 捣固时由于水分上浮 在砼表面还会形成一个疏松层 如果 在其上继续浇注砼 将会形成薄弱的夹层 此外 在粗骨料颗粒和水平钢筋 下面形成水囊或水膜 致使砼断层 因此 为了保证砼的均匀性 除必须要 砼拌合物具有足够的流动性外 还要有良好的粘聚性和保水性 4 4 砼拌合施工 1 由于和易性是一种综合性的技术性质 因此要找到一种简便易行而又能 够迅速准确地全面反映几种性能的测定方法非常困难的 所以一般的作法是 测定它的流动性 坍落度 为主 辅以对粘聚性和保水性的观察 砼坍落度由试验人员专门负责测定 在测出坍落度以后 用捣棍轻轻敲 击砼锥体的侧面 看是否能够保持整体向下坍落 由此来判断粘聚性是否合 格 除此以外 还要看砼锥体下方是否有水分析出 由此判断保水性是否良 好 综合这两方面的观察和坍落度实测数据即可判定和易性是否合格 砼施 工中各种技术指标 砼拌合时间不少于 2min 坍落度 8 10cm 坍落度测回数 每片梁 不少于 5 次 粘聚性与保水性均合格 砼拌合 试验人员全过程监控 1 2 3 T 梁砼捣固 1 当砼拌合物的质量合格后 并不意味着就能生产出优质的 T 梁 如何保证优质的砼拌合物 生产出的 T 梁外表不出现蜂窝 麻面 水纹而 达到令人满意的光洁度 砼捣固就显得尤为重要 显得特别关键 俗话说得 好 巧 妇难做无米之炊 捣固人员水平再高 经验再丰富 如果没有合适 的震动器 也不能制成优质的 T 梁 现就所使用的震动器的性能及优缺点 作如下简介 附着式震动器位置部置如图 1 CCC B 图 1 附着式震动器位置部置图 A A A A 70cm180cm70cm180cm 500cm 61cm 40cm 40cm 30cm 29cm 200cm 1 注注 2 2 本图为附着式震动器在一块 T 梁侧模上位置部置 A 10 槽钢 B 中频率附着式震动器底座 C ZF150 250KZ 高频率附着式震动器底座 A 普通附着式震动器 震动频率低 2800 3000r min 震幅大 震动时动力矩能量大部分消 耗在钢模板的形变上 因此 钢模板的变形大 损坏快 漏浆多 传递到砼 拌合物的激震能量小 效率低且重量大 38 60Kg 台 安装辅助时间长 但对大颗粒骨料效果显著 粗糙振动效果好 B ZF150 250KZ 高频附着式震动器与 BPB150 250KVA 配套电源 激震频率高 9000r min 激震力大 11 5KN 震动时砼拌合料 流动性大 构件密实度成型性好 重量轻 21Kg 台 使用方便 效率高 装卸一台仅需 30 秒钟 震幅小 对钢模板的损坏小 寿命长 其使用寿命为普通震动器的 8 倍以上 高频率振动对振实拌合物中的小颗粒骨料效果显著 但对大粒径的骨料 则效果较差 而中 低频振动则相反 对大粒径的骨料效果显著 却对小颗 粒振动效果较差 为充分发挥捣固器的优点 捣固出优质的 T 梁 在砼捣 固中采用高频率和中频率相结合的复合振动 2 砼浇注方式 因 T 梁腹板高而狭窄 钢筋密 特别是波纹管变坡位置尤为突出 当 砼和易性不好或粗骨料过大时 如果砼浇注方法不对 无论采用附着式震动 器或者插入式捣固器 都在所难免在波纹管爬坡段出现蜂窝 麻面 水纹 甚至砼断层 故砼浇注时 采用 I II 区分段进行 T 梁砼浇注时 在 II 区易出现分层 而 I 区不出现分层的主要原因 是 1 区 T 梁砼浇注从 I 区端头开始到 II 区端头结束 砼开始浇注时 因 T 梁腹板断面由宽变窄 腹板内砼从断面宽处下料到腹板底部 在震动器 振动作用下 砼向前挤压流动 沿波纹管由下向上冒出 故此段砼很容易捣 固密实 不会出现波纹管阻挡砼而导致分层 II 区 当砼从 I 区浇注到 II 区时 因 II 区腹板断面开始由窄变宽 如果砼施 工采用与 I 区相同的方向时 波纹管下部分砼是从波纹管上向下漏 很容易 因砼和易性不好或粗骨料过大 波纹管上砼漏不下去 或即使漏下去也因捣 固器震动 波纹管下砼向前流动 达不到理想的密实度导致蜂窝 麻面 甚 至分层 相反 如果砼浇注从 I 区到 II 区交界处时 采用从 II 区端头重新 开始向 I 区浇注 其施工原理与 I 区相同 则会避免波纹管阻挡砼拌合物 造成捣固不密实 出现砼分层的严重质量问题 T 梁砼施工分段区域划分如图 2 I 区 II 区 砼浇注方向 砼浇注方向 波纹管 图 2 T 梁砼施工分段区域划分图 3 T 梁砼浇注施工 砼捣固采用侧模高频率附着式震动器与低频率附着式震动器 配以肋墙 插入式震动器相结合的复合振动的施工方法 由图 2 附着式捣固器位置安装 可知 高频率与中频率附着式捣固器对 T 梁马蹄及腹板下部的振捣作用显 1 著而对腹板上部作用微小 为防止腹板中 上部出现气泡 砼捣固时采用插 入式震动器协助附着式震动器共同作业的施工方法 具体操作方法为 当砼料斗下料时 先开普通附着式震动器振动 至砼拌合料全部 进入腹板时停止振动 开动高频率附着式震动器 使腹板内的砼拌合料迅速排气 提浆 致该部位砼密实为止 密实的标志是砼停止下沉 不再冒出气泡 表面 呈现平坦 泛浆 当一段腹板砼拌合料灌满以后 再用插入式捣固器震捣 以防腹 板上部因震动器部署过少 捣固不密实 其中 A 每台高频率附着式捣固器作用时间为 40 秒钟左右 可根据砼的和 易性略微调整 直致砼表面泛浆 不再出现气泡为止 B 插入式捣固器为 T 梁全长范围内作业 插入时应快插慢提 每 一处振动完毕后应边振动边徐徐的提出振动棒 以防止砼捣固不密实 捣 固器碰撞钢筋与波纹管 每点插入时间为 10 秒钟左右 直致砼表面泛浆 不现出现气泡为止 相邻插入点间距不得大于 40cm C 砼浇注采用分段浇注 而非分层 砼因其和易性能成自然坡度 而 非刻意追求某一角度 2 T 梁底模漏浆问题梁底模漏浆问题 底模漏浆也是影响 T 梁外观质量的又一重要因素 2 1 底模漏浆的主要原因 底模接缝处缝隙太大 底模加工精度不够 相邻底模宽度不一致 底模安装时 中线不直 关模时 侧模与底模密粘不紧 2 2 为防止底模漏浆采取的主要措施为 1 设计上在底模侧面安装 U 形槽形胶 同时 槽形胶上部须顶紧底 模面板 以防因捣固震动 水泥浆从槽形胶与底模侧面漏出 同时 严格控 制底模子口尺寸 以防止槽形胶起不到应有的作用 严格控制底模宽度 精度为 2mm 底模中线用精纬仪量测 底模除 T 梁吊装孔位置以外 接缝处全部采用整体焊接打磨 使 其成为无缝底模 底模安装如图 3 4 A B B A 图 3 底模平面示意图 6 9 374 9 6 C 图 4 断面图 注 注 本图尺寸以毫米计 A 0 5 长活动底模 用于吊装移梁 B 无缝底模 C U 形槽形胶 3 施工效果 施工效果 1 我部制梁场自从 6 月初彻底解决 T 梁的蜂窝 麻面 水纹 底模漏浆 等技术难题后 生产出的 T 梁外观质量达到精品要求 蜂窝 麻面面积不大 于 0 5 T 梁外表砼颜色一致 光洁度好 在经济效益和社会效益方 面取得了双丰收 3 1 经济效益方面 直接经济效益 196 万元 湖北省京珠高速公路建设指挥部文件 凡达到 优质工程的项目 桥梁每跨奖励 1 万元 共计 196 万元 3 2 社会效益方面 因府沦河大桥生产出的 T 梁质量优良 受到业主 湖北省京珠高速公 路建设指挥部 世界银行代表与外监的一致好评 Very Good 和高度赞赏 并承诺在京珠高速公路湖北南段的投标中 同等条件下优先考虑中铁二局集 团公司 从 6 月初至今来我制梁场参观学习的施工单位连续不断 应接不暇 为表彰我单位高质量的制梁技术 湖北省京珠高速公路建设指挥部召集京珠 线湖北段所有施工单位于 9 月 25 日来我制梁场开现场会议 将我部的施工方 法在全线推广 极大地树立了我单位在湖北境内和各施工单位中的形象 为 我单位占领湖北市场的长远战略目标打下了坚实的基础 4 4 几点体会和建议 几点体会和建议 4 1 要彻底解决 T 梁的外观质量 无论从配合比的选择 还是砼拌合 物的和易性和施工工艺上都要高标准 严要求 4 2 砼拌合必须由试验