时间:2023-03-02 15:06:26
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1 工程概况
1.1 桥跨结构形式
雎水河双大桥位于新建成都至兰州铁路成都至川主寺(黄胜关)铁路段,绵阳市安县雎水镇境内,桥跨结构为(43+2×72+43)m连续梁,梁体类型为单箱单室、变高度、变截面结构。箱梁顶宽12.06m,底宽6.7m,翼缘板宽2.68m,梁高及底板厚按抛物线变化。腹板厚80cm至40cm按折线变化,底板厚度为90cm至42cm按抛物线变化,顶板厚度为40cm。
本桥预应力混凝土箱梁采用纵向、横向、竖向三向预应力体系。
1.2 施工环境
桥梁地质水文情况复杂:位于汶川地震断裂带范围内;主墩下跨雎水河为境内主要河流,长年流水且随雨季流量波动较大;穿越度墩秀公路为该地区主要干道,车流量较多;地势高差较大,最高主墩52m高,两侧桥台与隧道相接,位于原地面以下。
2 挂篮施工中常见的问题
2.1 悬臂浇筑施工工艺
悬臂浇筑法又称无支架平衡伸臂法或挂(吊)篮法,所用的主要的设备是挂篮。通过挂篮的前移,对称地向两侧跨中逐段浇筑混凝土,并施加预应力,如此循环作业。其施工工艺流程:挂篮前移就位调平模板(钢筋制作)安装底板及腹板钢筋安装内模绑扎顶板钢筋安装预应力管道监理工程师验收浇筑混凝土混凝土养护、拆膜及接缝处理预应力筋下料、穿束张拉预应力筋封锚、压浆挂篮前移就位。
2.2 挂篮施工常见问题及控制措施
由于连续钢构桥梁悬臂浇筑施工是分段化的施工过程,具有连续性、系统化、分段施工的相互影响大的特点,一旦哪个施工过程中出了什么问题,都可能影响整座桥梁的总施工质量及进度。因此应该对施工中每个施工阶段和环节的质量进行严格把关,避免各个施工阶段与环节的相互影响,减少工程事故的发生,保证施工人员安全,确保正常连续施工,尽快完成工程建设。
2.2.1 墩梁临时固结
由于连续梁的结构比较特殊,在梁底需设置临时固结、防落梁、速度锁定器等预埋件,而梁体本身尺寸有限,设计过程不可能全面综合考虑。经常会发生两种结构预埋的位置冲突,而施工中又无法调整,或调整成本较高影响施工进度质量的现象。如临时固结与防落梁的平面位置冲突无法调整,会造成墩梁联结的安全性削弱不足。
在梁体施工前必须进行图纸会审,尽早发现设计冲突,并联系设计单位进行修正加强,避免施工滞后。
2.2.2 挂篮拼装、拆除
挂篮在受力状态下,主要依靠后锚结构与梁体联结,如果后锚不够稳固牢靠,会造成施工质量安全隐患。轻则造成悬臂浇筑过程中,挂篮吊带下滑,梁体结构尺寸发生变化;重则造成挂篮承重不足,发生倾覆,造成重大安全事故。由于挂篮设计的安全系数较大,在前期施工过程中经常发现拼装工人不按规范施工,后锚和行走轨道锚固不牢靠或忘记带双螺母的现象。
在进场施工过程中,要经常检查督促以上这种不良的习惯意识,通过现场教育培训,尽快从严杜绝这种安全隐患发生。
2.2.3 安装预应力管道
在安装预应力管道施工过程中,0#块施工中顶板、腹板、底板的纵向预应力孔道最多,如果发生疏忽,造成预应力束漏放错位,且一旦混凝土浇筑,发生错误将无法进行更正改过,必须全部返工,必将造成恶劣的影响且严重影响工程质量进度。在后续各悬浇段落中,随着张拉束的增多,会出现各顶板、底板锯齿块的设置,其位置及管道尺寸的留设准确性也会直接影响到后续张拉及下一节段预应力束的布设。在0#块及各号块混凝土浇筑前进行施工验收时,必须严格按照设计图纸进行施工及检查,落实自检互检制度,严防预应力束漏放、错位现象发生,使后续工作得到有效保证,不留隐患。
2.2.4 悬臂浇筑混凝土
连续梁由于设计高度一般在20m以上,最高处达到62m,采用汽车泵无法施工或成本太高,较多采用拖泵形式最为适合,但泵送混凝土浇筑对输送泵泵管的连接固定及混凝土的工作性能要求较高。在桥墩施工时如果没有很好考虑甭管的固定预埋,会对梁体施工带来直接的困难。混凝土的和易性直接关系到混凝土浇筑泵送的顺畅与否,塌落度太大会出现离析且导致梁体倒角处翻浆;塌落度太小会造成甭管堵塞,无法施工;泵管布设的平顺与否也会造成泵管的堵塞。一旦出现翻浆或堵管,必将延迟混凝土的正常浇筑,加大浇筑的工作量。
在高桥墩施工前应该对梁体浇筑输送的方案进行确定,确认是否需要预埋输送泵管及塔吊安全爬梯的固定联结件,为后续施工提供保障。混凝土配比的和易性和地泵师傅的操作经验及工人管道布设的合理性也是混凝土顺利浇筑的有效保障,要根据梁体的纵向坡度进行合理布管,避免大小里程浇筑速度差异过大,造成挂篮的不平衡及堵管现象。
2.2.5 悬臂浇筑梁的挠度控制及注意事项
线型控制即在预应力混凝土悬臂施工阶段,根据线型控制小组计算提供梁体各截面的最终挠度变化值(即竖向变形),设置施工预拱度,据此调整每块梁段模板安装时的前缘标高。按照施工顺序,每悬浇一段观测5次,即挂篮就位后混凝土浇筑前、梁段混凝土浇筑后、张拉纵向预应力束前、纵向预应力张拉后、移动挂篮移动到位时。每次观测记录好标高、温度变化。测量结果以表格形式及时反馈至线型控制小组,并对一些意外情况在备注栏中进行反映。
3 结束语
综上所诉,连续钢构桥梁挂篮悬臂浇筑施工是一个系统、循环、紧密连接的过程。每一道工序都必须得到有效把控,才能保证整座桥梁的有效把控;只有结合实际问题,做到提前预防,合理组织,才能避免不必要的安全质量隐患和经济损失。在今后施工中应该不断的积累总结经验,为有序、高效、安全的桥梁施工提供充足的保证。
1 概述
大体积混凝土指的是最小断面尺寸大于1m以上的混凝土结构,其尺寸已经大到必须采用相应的技术措施妥善处理温度差值,合理解决温度应力并控制裂缝开展的混凝土结构。由于大体积混凝土的截面尺寸较大,在混凝土硬化期间水泥水化过程中所释放的水化热所产生的温度变化和混凝土收缩,以及外界约束条件的共同作用,而产生的温度应力和收缩应力,是导致大体积混凝土结构出现裂缝的主要因素。
大体积混凝土与普通钢筋混凝土相比,具有结构厚,体形大、钢筋密、混凝土数量多。工程条件复杂和施工技术要求高的特点。本文以某热带国家汽轮机基础底板施工为例,对于施工过程中避免产生裂缝所采取措施进行总结。该汽轮机基础底板相关数据:基础底板尺寸48.15×16.60×3.50m,混凝土量为2798m3。
2 大体积混凝土裂缝产生的原因分析
当混凝土结构物产生变形时,在结构的内部、结构与结构之间,都会受到相互影响、相互制约,这种现象称为约束。建筑工程中的大体积混凝土结构所承受的变形,主要是温差和收缩产生,其约束也主要是以外部约束为主。
3 采取的措施
为避免基础有害裂缝的产生,在现场的施工过程中需充分考虑各个方面的影响因素,从多方面的采取措施,有效的控制内外温差及裂缝,确保基础施工质量。
3.1 降低水泥水化热
(1)混凝土的热量主要来自水泥水化热,因而优先选用低水化热的矿渣硅酸盐水泥配制混凝土。(2)使用粗骨料,施工中根据现场条件尽量选用粒径较大,级配良好的粗骨料;采用掺加粉煤灰和减水剂的“双掺”技术,改善混凝土的和易性,降低水灰比,以达到减少水泥用量、降低水化热的目的。(3)在施工中严格控制混凝土的塌落度,需要实验室在现场安排专人进行塌落度的测量工作,将混凝土的平均塌落度始终控制在120mm,对于塌落度大于130mm的混凝土杜绝使用。
3.2 降低混凝土入模温度
如果施工当地天气异常炎热,需购置冰块投入到水池中,以降低拌合水的温度;同时对于骨料进行遮阳、洒水降温,运输及浇筑过程中采用遮阳保护、洒水降温等措施,以降低混凝土拌和物的入模温度。在现场入模温度实际测量值最大不超过28度。
3.3 加强施工过程的控制
(1)根据现场泵车安排,从底板基础一端开始浇筑,依次推进,混凝土自然流淌,斜面分层,薄层浇筑,这样可以有效增大散热面积。根据搅拌站发车速度控制泵车的浇筑速度,保证连接处混凝土在初凝前结合完好,避免出现冷缝。(2)采取长时间的养护,规定合理的拆模时间,延缓降温时间和速度。(3)合理安排施工程序,控制混凝土在浇筑过程中均匀上升,避免混凝土堆积过大高差。在结构完成后及时回填土,避免其侧面长期暴露。(4)温度筋的绑扎必须按照图纸要求进行,严禁随意增大温度筋的间距及减小钢筋型号。
3.4 混凝土的养护
混凝土施工完毕后马上抹面,抹面后及时覆盖塑料薄膜及棉毡;混凝土临近初凝时进行二次抹面,抹面时要边揭塑料薄膜边抹面,抹后即盖,以抹掉混凝土表面浮浆。终凝后应蓄水养护,养护时间不少于14天。
4 大体积混凝土裂缝控制的理论计算(以该汽机基座底板为例)
4.1 水泥配比及参数
(1)M30混凝土采用#425硅酸盐水泥其配比为:水:水泥:砂:石子:粉煤灰(单位kg)300:175:767:1059:52(每立方米混凝土配比)。 (2)各种材料的温度及环境气温:平均环境气温35℃,粉煤灰25℃。
4.2 混凝土温度计算
混凝土浇筑入模(浇筑)温度为28℃(该热带国家规范规定,混凝土入模温度不得大于28℃,因此搅拌混凝土时采用加冰水、原材料喷水降温等措施来降低混凝土浇筑温度,现场实测需达到此要求)。
4.3 混凝土的绝热温升计算
混凝土的绝热温升计算公式为:
Th=W*Q/(C*ρ)=300*314/(0.97*2410)=40.3℃
其中W--混凝土中水泥用量
Q--水泥水化热,P.O42.5水泥,为314KJ/kg
ρ--混凝土容重,取2410kg/m3
C--混凝土比热,取0.97
4.4 混凝土内部实际温度计算
Tj—混凝土浇筑温度Th—混凝土最终绝热温升
ξ—温降系数查建筑施工手册,本工程浇筑厚度3.5m,龄期3天中心温度最高ξ3取0.704,Tm(3)矿=28+0.704×40.3=56.37℃
4.5 混凝土表面温度
假设混凝土表面覆盖一层塑料薄膜、2层毛毡共厚0.03m,则
β=1/[(δi/λi)+(1/βg)]=1/[(0.03/0.14)+(1/23)]=3.88W/m2.K
其中δi--保温材料的厚度(m)
λi--保温材料的导热系数(W/m.K)
β--保温层传热系数(W/m2.K)
βg--空气的传热系数(W/m2.K)
混凝土虚拟厚度
h'=K*λ/β=0.666*2.33/3.88=0.40(m)
其中λ--混凝土的导热系数取2.33W/m2.K
K--计算折减系数,依资料取0.666
计算厚度H=h+2h'=3.5+2×0.40=4.30(m)
混凝土表面温度
Tb(t)=Tg+h'*(H-h')*ΔT(t)*4/H2
Tg--龄期t时的大气平均温度,设为35℃
ΔT--龄期t时混凝土中心温度与外界气温之差
则龄期3天时
Tb(3)=35+0.40×(4.3-0.40)×(56.37-35)*4/4.32=42.2℃
4.6 计算温差
混凝土中心与表面温度差
ΔT1=Tmax-Tb(3)=56.37-42.2=14.17℃
1 适用范围
本方法适用于高低结构的高层住宅、公共建筑及超长结构的现浇整体钢筋混凝土结构中后浇带的施工,其他有特殊要求结构中的后浇带施工可参照本方法。
2 施工工艺
2.1 后浇带应按设计要求予留,并按设计规定的时间先浇筑混凝土,一般宽度为700mm―l000mm,间隔一般为20--30m,贯通整个结构的横截面,将结构划分为几个独立区段,但不一定直线通过一个开间,以避免钢筋100%有搭接接头。后浇带一般从粱、板分跨部通过或纵横墙相交的部位或门洞口的连粱处通过,板、墙的钢筋格接长度为45d,梁的主筋可以不断开,使其保持一定联系。
2.2 若上述部分设计有明确要求的,严格按图纸施工。
2.3 后绕带共有四种形式:平直缝、阶梯缝、凸形缝和凹形缝。若设计无明确要求,采用何种形式应视具体情况定,其中地下室外墙一般采用平直缝,并安装钢板止水带。
2.4 在施工基础垫层时,宜将后浇带处基础垫层降低50―100mm,以便处理施工缝、清除垃圾和排除积水。雨期施工时,后浇带应每间隔50m设置集水坑,以便及时排除雨水和养护用水。
2.5 后浇带四周应做好防护,顶部应遮盖,以防施工过程中垃圾等污染钢筋及施工缝结合面。
2.6 支设模板应根据分块图划分出混凝土浇筑施工层数,并严格按施工方案进行。后浇带施工缝一般采用快易收口网、钢丝网或堵头板作侧模,堵头板应按钢筋间距上下刻槽。
2.7 后浇带混凝土施工前,应清除钢筋表面锈层,混凝土表面凿毛(若采用快易收口网或钢丝网),用压力水冲洗。
2.8 钢筋若采用断离法,则按设计及规范要求搭接接长或焊接,有加强附加钢筋的,还需视附加钢筋具置穿插施工。
2.9 后浇带两侧混凝土达到设计规定的龄期后,按照设计规定和施工规范规定的时间,浇筑后浇带混凝土。后浇带混凝土必须采用无收缩混凝土,宜采用微膨胀混凝土,强度等级宜提高一级。且宜掺入早强减水剂,认真配制、精心振捣,为了保证混凝土密实,垂直施工缝处应采用钢钎捣实。
2.10 后浇带施工缝处理自下而上逐层进行,后浇带混凝土强度达到设计要求后,视工程特点按规定逐层拆除模板。
2.11 后浇带混凝土初凝后,应在12h内覆盖浇水养护14d,养护期间要保持混凝土表面湿润。
2.12 冬季施工:水和砂子根据冬季施工方案规定加热并加防冻剂,并宜采用综合蓄热法养护。降温不宜超过5℃/h。拆模时结构表面温度与周围气温的温差不得超过15℃。
2.13 规范规定后浇带允许偏差表
3 后浇带施工工艺中应注意事项
3.1 由于施工原因需设置后浇带时,应视工程具体结构形状而定,留设位置须经设计院认可,不能根据施工经验或某些资料来确定。
3.2 后浇带的保留时间。应按设计要求确定,当设计无要求时,应不少于40天;在不影响施工进度的情况下,应保留60天。沉降后浇带宜在建筑物沉降基本完成后进行。
3.3 带有混凝土粉状和片状老锈,经除锈后仍留有麻点的钢筋严禁按原规格使用。
3.4 后浇带的保护。基础承台的后浇带留设后,应采取保护措施,防止垃圾杂物掉入。保护措施可采用木盖覆盖在承台的上皮钢筋上,盖板两边应比后浇带各宽出500毫米以上。地下室外墙竖向后浇带可采用砌砖保护。楼层面板后浇带两侧的梁底模及梁板支承架不得拆除。
3.5 混凝土浇注厚度应严格按规范和施工方案进行,以免浇注厚度过大造成钢丝网模板侧压力增大而外凸出,造成尺寸偏差。采用钢丝模板的垂直施工缝,在混凝土浇注和振捣过程中,应特别注意分层浇注厚度和振捣器距钢丝网模板的距离。为防止混凝土振捣时水泥浆流失严重,应限制振捣器与模板的距离(采用Ф50振捣棒时不小于400mm,采用Ф70振捣器时不小于50mm。
3.6 后浇带的封闭。浇筑结构混凝土时,后浇带的模板上应设一层钢丝网,后浇带施工时,钢丝网不必拆除。后浇带无论采用何种形式设置,都必须在封闭前仔细地将整个混凝土表面的浮浆凿除,并凿成毛面,彻底清除后浇带中的垃圾及杂物,并隔夜浇水湿润,铺设水泥浆,以确保后浇带砼与先浇捣的砼连接良好。地下室底板和外墙后浇带的止水处理,按设计要求及相应施工验收规范进行。后浇带的封闭材料应采用比先浇捣的结构砼设计强度等级提高一级的微膨胀混凝土浇筑振捣密实,并保持不少于14天的保温、保湿养护。
4 施工要点
①后浇带砼中使用的微膨胀剂和外加剂品种,应根据工程性质和现场施工条件选择,并事先通过试验确定掺入量。②所有微膨胀剂和外加剂必须具有出厂合格证及产品技术资料,并符合相应技术标准和设计要求。③微膨胀剂的掺量直接影响混凝土的质量,因此,其秤量应由专人负责,允许误差一般为掺入量的±2%。④混凝土应搅拌均匀,否则会产生局部过大或过小的膨胀,影响混凝土质量。所以应对掺微膨胀剂的混凝土搅拌时间适当延长。⑤后浇带砼应密实,与先浇捣的砼连接应牢固,受力后不应出现裂缝。⑥在预应力结构中,后浇带内的非预应力筋必须为预应力筋的锚固、张拉等留出必要空间。⑦预应力结构中的后浇带内有非预应力筋、预应力筋、锚具、各种管线等,此处的后浇带砼浇捣时,应高度注意其密实度。⑧地下室底板中后浇带内的施工缝应设置在底板厚度的中间,形状为“U”字型。⑨后浇带混凝土浇筑完毕后应采取带模保温保湿条件下的养护,应按规范规定,浇水养护时间一般砼不得少于7天,掺外加剂或有抗渗要求的砼不得少于14天。⑩浇筑后浇带的混凝土如有抗渗要求,还应按规范规定制作抗渗试块。
5 质量要求
1.前言
在公路建设中,水泥混凝土路面施工技术、工艺的好坏,与公路的质量、寿命有着直接的关系,例如混凝土路面开裂,最终造成路面破坏,这样不仅会严重影响路面的使用寿命,而且还会给人们的生命安全与经济带来安全隐患。因此,在实际的水泥混凝土路面施工中,施工人员应综合考虑各种因素,并选择合理的水泥混凝土路面施工技术,以便确保公路的量,同时也避免大量国家资源、经济、人力的浪费。
2.水泥混凝土路面施工技术及相关经验总结
2.1水泥混凝土路面厚度及切缝深度要求
随着我国经济的不断发展以及人们生活水平的不断提升,使得我国的交通运输业也越来越发达。车辆增加、车辆超载,在某种程度上会给水泥混凝土路面带来影响,如路面裂缝、路面下沉等。为了降低车辆对路面的损坏程度,施工人员在进行水泥路面施工时,应将水泥路面的厚度保持在28cm-30cm之间,此外在水泥混凝土路面厚度增加的同时,板间的弯拉应力也应随之增加,并应确保其具有2h/5的纵向切缝,这样可大幅度增加水泥混凝土路面的质量和使用寿命。
2.2硬刻槽施工方法及指标
在水泥混凝土路面施工中,硬刻槽技术主要就是增加水泥混凝土路面的抗滑性,机械硬刻槽,可确保其构造深度与相关的要求及指标相符合,同时也可大幅度增加水泥混凝土路面的抗滑性与耐磨性(刻槽的主要使用方法如表1所示)。待水泥混凝土路面强度增加至40%,可进行水泥混凝土路面硬刻槽,并遵循槽深3至6米,宽3米的原则。
表1刻槽的使用方法
路段 刻槽 作用
普通路段 横向槽口,间距2cm 确保路面耐磨性与抗滑性
降噪音路段 非等距横向刻槽,槽宽50cm 降低行车与路面摩擦
弯道路段 纵向刻槽 防止高速行车横向滑移
长陡坡路段 45度斜向刻槽 加强行车控制
2.3水泥的选用及处理方法
在水泥混凝土路面施工中,对于水泥的选用和处理应遵循《公路水泥混凝土路面滑膜施工技术规程》[1]。若水泥混凝土路面的施工处于高温时节,为给水泥混凝土路面的修正和摊铺提供充足的时间,在施工完成后应加入4.5‰缓凝剂,将混凝土的初凝时间调整到3h。此外,高温时节进行混凝土路面施工时,应尽量避免硅酸盐水泥的应用,因为其水化热峰值比较高,会增加混凝土的变形与收缩,使水泥混凝土路面容易出现裂缝。同时混凝土搅拌温度应低于60度,可采用混合料掺冰水、碎石材料洒水等方法,可有效降低混凝土的温度。在进行水泥堆放时,应选择干燥的环境,避免水泥出现受潮、结块等现象。
2.4碎石压碎值的相关标准
碎石压碎值的标准与否,对水泥混凝土路面的耐久性与强度具有一定的影响作用。因此在水泥混凝土路面施工中,施工人员一定应确保碎石压碎值的标准与相关要求相符合,改善水泥混凝土路面碎石的级配曲线。如在水泥混凝土路面施工中,碎石的压碎值应小于或等于9%,水泥混凝土路面的抗折强度的平均值应大于或等于5.5Mpa,这样可大幅度提升水泥混凝土路面的强度。
2.5水泥混凝土路面碾压施工的要求
碾压是水泥混凝土路面施工的重要工序,据相关实验表明,水泥缓凝土路面压实度降低1%,水泥混凝土路面的抗折强度就会降低0.27Mpa,由此可见碾压对于水泥混凝土路面质量的重要性,其碾压的密实度不仅会影响路面的强度,而且对于路面的平整度也有一定的影响。在选择压路机时,应选择双轴振动、自重10-12t、碾压轮宽度大、振动频率大于30HZ、多级振幅的压路机[2]。以便确保水泥混凝土路面的抗折强度和路面的使用强度。在水泥混凝土路面碾压施工中,应遵循以下施工流程:(1)搅拌混凝土;(2)运输混凝土;(3)摊铺混凝土;(4)碾压混凝土;(5)制作抗滑构造;(6)制作后置缝;(7)进行路面养护。
2.6路面滑膜技术要求
水泥混凝土路面滑膜技术,是国际上建设高质量水泥混凝土路面的施工技术,其主要的施工过程是混凝土的搅拌、混凝土运输、混凝土摊铺,一般主要用于新建高等级路面和连续桥面中。在滑膜施工中,水泥混混凝土中的砾石应小于20毫米,碎石小于30毫米,水灰比为0.35-0.46、坍落度:砾石混凝土20-40毫米,碎石混凝土30-60毫米[3]。在滑膜施工设备中,搅拌楼应满足摊铺机施工用混凝土的要求与用量,同时摊铺机应确保其摊铺速度大于1m/min,一般设备配套如下所示。(1)搅拌。主要设备是强制式搅拌楼,其规格及数量应大于或等于50平米每小时,由匹配计算定。(2)运输。主要设备时自卸车或罐车,其规格及数量为4-42立方米,由匹配计算定。(3)摊铺。主要设备是摊铺机,挖掘机辅助,规格及数量由机型定。
3.结论
综上所述,水泥混凝土路面施工技术,不仅是控制路面质量的关键环节,而且对公路的正常使用有着直接的影响。随着我国交通运输的不断发展,公路的数量也在不断增加,同时人们对于水泥混凝土路面施工质量的要求也越来越高。水泥混凝土路面的施工技术和施工质量控制是一个系统的过程,在这个过程中,施工单位应对水泥混凝土路面施工技术进行严格的控制。针对不同的路段情况,需采取相应的路面施工技术,严格按照施工要求进行处理。此外,施工方还应大力推进新技术、新材料的使用,加强经验总结,确保水泥混凝土路面施工质量得到大幅度的提升。
【参考文献】
中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:
前言:自行车道、人行道铺设彩色沥青已经在多个国家得到推广应用,近年来我国也开始尝试于市政道路中进行彩色沥青的铺设,由于其色彩艳丽,提高了司机和行人的注意力,不仅使得道路更加美观协调,改变以往单调的黑色路面,还令车辆和行人的安全性得到很大提高,作为一种新的城市道路发展方向,彩色沥青混凝土路面的也必将在城市道路中得到长足的发展。
在近几年,广州市的市政道路中尝试了几项在自行车路面上施工彩色沥青混凝土的项目,在2001年天河区车陂路自行车道采用宝蓝色的彩色沥青,2004年12月,天河深涌东路采用大红粉的彩色沥青,在2005年开始,在临江大道等多项工程都采用了大红色的彩色沥青。
彩色沥青路面并不只是将普通沥青染上颜色,严格来说,彩色沥青只是仿真沥青,是用化学手段制造出的路用结合料彩色沥青,又名彩色胶结料,是筑路材料的一种,目前有两种:
1、以无色胶结料加色粉,无色胶结料可以是由沥青脱色而得,也可以由石油树脂等浅色聚合物调配而得;
2、通过沥青直接改性而得,这种胶结料具备沥青的抗老化能力强的特点,颜色为棕红色。。广州2001年首次试验铺设的蓝色车陂路早已褪成灰色。深涌路彩色路面也褪色开裂明显。正因为彩色沥青不同于普通的沥青,随着技术的发展,彩色沥青只能做到与现有的普通沥青性能更接近,这也是为了能够兼容目前普遍使用的施工材料与施工机械,那么同样的,利用现有的沥青摊铺、拌和、质量监控等设备,增加对彩色沥青生产、拌和、施工应用可行性研究也是提高彩色沥青在道路上运用的关键。
在该几项彩色沥青混凝土自行车道路面施工中,根据自行车道的特点(基本不大于2米的宽度)、彩色沥青的技术问题(储存、生产拌和、沥青混凝土的色差、温度等),对自行车道彩色沥青混凝土的施工应用与普通沥青混凝土不同之处可以分拌和、摊铺、碾压3个方面进行总结。
1、混合料拌和的注意事项
(1)在用沥青混合料搅拌站拌和彩色沥青混合料时,需要用柴油彻底清洗沥青供给泵及沥青计量泵到沥青进入搅拌器之间的沥青输送管道,对于搅拌设备可以先用干燥石料拌和,然后用柴油加于料搅拌,直至清洗干净。
(2)为使生产目标配合比能最大限度地接近设计配合比,原材料性能应稳定。
(3)添加色粉需考虑其对环境的影响,因为色粉比重大、在混合料中具有着色、分散,吸附、稳定、增粘作用。
(4)拌和温度应控制在160℃~170℃,拌和时间比普通时间多10s,出料后应及时检查粒料和颜色是否均匀。
2、混合料摊铺
(1)摊铺机的清洗采用热干集料加柴油反复摊铺,直至热骨料无黑色痕迹为止,在施工中如果混有原先留下的黑色沥青造成摊铺后的彩色沥青混凝土外观混杂,不统一色彩,达不到设计及施工的要求,
(2)自行车道一般设计宽度都是1.9~2.1米,两侧有侧平石,因而采用最下宽度不大于1.8米,最大摊铺宽度达到2.3米的小型沥青摊铺机或者改装过的适合宽度要求的摊铺机,同时检查摊铺、压实机械是否处于良好的工作状态,
(3)检查下基层、沥青混凝土下面层的是否坚实、平整、洁净,由于彩色沥青混凝土设计上一般都是作为自行车道的最上面层(3-5cm),下基层一般采用水泥石屑稳定层,与下基层之间一般只有一层普通沥青混凝土(4~7cm)作为下面层,下基层、下面层的压实情况、平整度很大程度上影响到上面层的彩色沥青混凝土的施工质量,因此建议一定要首先控制好下基层的施工质量;
(4)为了提高界面粘结力和减少雨水渗到路面结构,下基层面、下面层面一定要清扫干净,同时根据天气情况提前半天(或者一天)喷洒透层油(乳化沥青)以及粘层油;
(5)严格按照松铺标高用垫块将熨平板垫好,确保起始摊铺厚度满足要求;严格控制摊铺机的工作速度(速度范围:2.0―2.5mmin),确保摊铺连续;
(6)摊铺机应该全幅摊铺,不间断一次性成型,并及时碾压。达到色泽一致、粒料均匀、美观。
3、混合料压实成型
(1)使用前检查压实机械是否处于良好的工作状态,压路机应采用柴油清洗,并在厚纸或麻袋上反复行走,直至没有黑色压痕为止,压路机水箱中的水应更换,并将任何铁锈痕迹冲洗干净。
(2)压路机械选择:根据工程的工程量大小、施工场地复杂情况,选择的压路机的型号、功率和台数,根据在几项施工中的经验,以及碾压宽度的考虑,宜用净重10~12吨左右、1.2~1.5米左右的双钢轮压路机,便于碾压时候可以拥有更大空位转向,以及自重大、减少碾压的遍数;
(3)碾压压组合方式:同样分初压、复压、终压3个阶段进行。初压温度应控制在130℃~145℃,终压温度不低于70℃,按紧跟、慢压、高频、低幅的原则进行碾压;
(4)一般进行试验段摊铺,根据结果进行调整,根据几个项目的检测,由于只采用了一种双钢轮压路机,在碾压时,一般压路机将路面静压1遍后,在带轻振进行碾压1遍,即完成初压,需要注意的时是由于压路机重量偏底,因此一定要进行在卸料后立即进行碾压,在高温的时候完成初压;
(5)压路机复压时候,视现场情况决定碾压的遍数,直至压实,一般带轻振碾压3~5遍,如压路机重量达到10吨以上,应可以减少遍数,
(6)路面表温度降低至90℃时开始终压,用压路机静压1~2遍,直至完全消除轮迹。
(7)压实过程中应注意的细节:
①建议在压路机的水箱中加入适量洗衣粉(0.15kg/m 3),使得钢轮有适当的,避免碾压时钢轮压路机引起粘料;
②注意碾压时接近路缘石10 cm的区域,避免压路机钢轮破坏路缘石,
③为防止彩色沥青面层受污染,碾压前须用水冲去粘附在压路机钢轮上的杂务及砂土,确定碾压设备清洁后方可允许进行碾压,
④压路机应停于木垫上使其不接触黑色沥青下面层,碾压时直接从木垫上行驶至彩色混合料上。
4、其他方面注意事项
(1)注意控制彩色沥青混凝土的温度,由于彩色沥青混凝土的生产对温度有一定的要求,一般拌和温度在160℃~170℃,而沥青摊铺施工温度也有一定的要求,初压温度应控制在130℃~14 5℃,因而应注意在车辆运输、装卸料环节减少沥青混凝土温度下降过快,保证好温度的控制;
(2)由于现在自行车道上摊铺彩色沥青混凝土,自行车道宽度、两侧侧平石的限制,对于摊铺机、压路机宽度有影响外,还要注意运输车辆的重量、车轮间的净宽、车辆的卸料宽度是否适合,避免破坏基层及周边的绿化带,同时应便于摊铺机的顺利卸料,做好施工工序的交叉施工,
(3)摊铺时候,严禁施工人员踏上、站在已摊铺完成为冷却下来的沥青面上,造成外观的破坏;
(4)过程中使用的任何与混合料接触的机具都应清洗干净.
结语:彩色沥青混凝土路面的不断推广使用,是市政道路发展的一个新的方向,对现有自行车道彩色沥青混凝土路面施工的总结是为了以后更好的进行主干道彩色沥青混凝土路面的建设做好基础,在未来城市道路建设中,必将越来越多的应用彩色沥青混凝土路面技术。彩色沥青混凝土自行车道施工应用的一点总结
中图分类号:TV523文献标识码: A 文章编号:
南水北调中线干线工程温博段全长27.12 km,其中明渠段长25.833 km,采用全断面机械化衬砌施工,混凝土强度C20W6F150。坡长20.5m~23m,坡比1:2.0~1:2.75,渠底宽度21~22m。渠道衬砌边坡结构自下而上为:强渗水软式透水管及逆止式排水器等渠道自排水结构布置、100mm厚砂砾石垫层、20~25mm厚聚苯乙烯保温板、600g/m2的两布一膜复合土工膜、渠坡100mm厚混凝土面板(底板厚80mm)。在施工过程中,各参建单位共同不断的摸索、研究和探讨,总结出一套较为有效、可行的施工工艺方法,有效的减少了渠道衬砌薄壁混凝土质量缺陷的产生,保证了工程质量。
一、渠道机械化衬砌施工流程
渠道机械化衬砌主要施工程序:渠床整理积水暗管施工反滤层铺设聚苯乙烯保温板铺设复合土工膜铺设衬砌混凝土浇筑养护切缝闭孔泡沫板嵌缝聚硫密封胶填缝。
二、渠床整理
渠床平整度和削坡精度是保证反滤层铺筑厚度和均匀性的基础。精削坡完成后,基面平整度应达到20mm/2m。如果平整度较差,削坡深度低于设计高程≥5cm,则铺筑反滤料时不宜振捣密实,在混凝土面板衬砌后一周内由于反滤层的不均匀沉降,易造成混凝土面板出现大面积裂缝。
三、积水暗管、坡脚齿槽施工
积水暗管施工程序为人工按设计尺寸(40×60cm)开挖沟槽开挖成型后人工先铺设5cm厚粗砂铺设集水暗管人工铺筑粗砂洒水振捣棒振捣振动板夯实取样。集水暗管铺设完成后,回填粗砂至设计高度后开始洒水,到表面有积水为止, 2小时后采用φ30软轴式振捣棒捣实(捣实标准为砂料不再下沉),然后缓慢拔出。振捣布置形式为集水暗管两侧平行对称振捣,间距30cm振捣再将粗砂补充至设计高程,表面采用平板振捣器振捣2遍,振捣器行走速度为20m/min。此工序关键在于首先采用水坠法,然后采用软轴式振捣棒进行振捣,可有效的保证反滤料的密实度。
四、坡面反滤层铺筑
反滤料指标为:含泥量≤5%,最大粒径5,曲率系数Cc=1~3。砂砾料垫层设计厚度10cm,要求压实后相对密度达到0.75,相对密度用灌砂法测定。
反滤料虚铺厚度应控制在11.0cm~12cm,用平板振动器振实,在碾压前应洒水湿润。平板振动器安装在桁架小车上,可上下移动。平板振动器采用3kw功率振动器,底板面积40cm×60cm。振实效果进行了工艺试验,夯实4遍、振动器行走速度在0.30~0.33m/s时,反滤料相对密度基本均能满足大于等于0.75。
五、保温板铺设
保温板沿渠道轴线方向有序错缝铺设,板与板之间应紧密结合。铺设自下而上进行,边铺设边固定。固定材料采用U形钢钎,梅花型布置(每m2保温板钢钎平均用量2.75个/m2),钢钎嵌入保温板内,以防止破坏上层土工膜;其中砂土区钢钎长度28cm,粘土区钢钎长度18cm。经过试验确定,小于此长度,保温板不易固定牢固。固定材料不得使用竹签,因为竹签易在后续施工中凸起造成土工膜破损,影响防渗质量。保温板铺设完成后表面必须平整并与渠坡紧密接触,铺设完成后发现局部不平整或与反滤层面未紧密结合,可人工用粗砂找平,但必须将粗砂拍实。如果保温板未与反滤层面紧密结合或者保温板下部有空鼓,在衬砌混凝土浇筑后,由于保温板上部受下压力,保温板会弯折变形,造成衬砌混凝土浇筑完成后3天内会出现大量裂缝。
六、土工膜铺设
土工膜采用双焊缝焊接,双焊缝宽度采用2×10mm,搭接宽度不小于10cm,焊缝间留有约1cm空腔,必须采用热熔焊,不得采用冷粘结,焊机可使用热熔挤压焊机。首先将底部土工布缝合,采用手提缝包机,将土工布铺平、搭接对齐后进行缝合,针距控制在6mm左右。连接面应松紧适度、自然平顺。土工膜焊接前将土工膜焊接面上的尘土、泥土、油污等杂物清理干净,并用吹风机将土工膜表面吹干,保持焊接面清洁干燥。
通过长时间的试验,气温小于15℃,焊接温度在300~320℃时焊接质量最好;气温在15~20℃,焊接温度在280~300℃时焊接质量最好;气温在20℃以上,焊接温度在250~260℃时焊接质量可以满足要求。焊机的行走速度应控制在2~4m/min,可根据焊接温度适当调整。
七、混凝土衬砌
依据南水北调中线干线工程所使用的多种衬砌机施工质量和功效,推荐以下混凝土理论配合比:
由于南水北调中线干线工程所使用的衬砌机型号较多,在此以华洋HTP-1衬砌机为例。
华洋HTP-1衬砌机技术参数:
坡长 ≤40m 坡度 ≤1:1.25 工作宽度 2000mm
工作厚度 50-350mm 振捣棒频率 0-12000次/min 振捣梁频率 0-3000次/min
击 振 力 ≥3KN 控制方式 自动/手动 行走方式 轨道/履带
精度 ≤5mm/2m 最大功效 72m3/h 整机重量 10-18T
总功率 60kW
薄壁素混凝土护坡施工质量关键在于混凝土厚度、密实度,同时还要兼顾混凝土的抗冻要求。经过试验论证,施工过程中混凝土料虚铺厚度在11cm、振捣后混凝土厚度在10.0~10.5cm、摊铺振捣机行走速度在2.8~3.5 m/min、混凝土拌和物坍落度在5~7cm时,混凝土厚度、密实度、强度、抗冻和抗渗指标均可得到有效保证。
在较高气温下施工时,混凝土拌和物坍落度应控制在上限,以补偿混凝土拌和物在运输和浇筑过程中的坍落度损失;如果施工时气温较低,应该将混凝土拌和物坍落度控制在下线,以保证混凝土的浇筑质量并防止混凝土在浇筑过程中下滑。
为保证混凝土面板密实度,每个工作面应至少配备2台0.4kw ~0.6kw平板振捣器,对边坡坡脚线以上0.8m范围内和封顶板以下0.5m范围内混凝土进行二次振捣;在局部混凝土振捣不密实时,用平板振捣器进行补振。每个工作面应至少配备一个喷雾器,在温度较高或者浇筑中断时间较长时对混凝土表面喷雾保湿,防止混凝土在收面完成前初凝甚至终凝。混凝土浇筑时,齿槽混凝土应超前2m浇筑,振捣密实后方可进行渠坡混凝土浇筑,防止坡脚线以上1m范围内出现微观裂缝。
混凝土收面应在混凝土浇筑后停滞适当时间(根据施工现场条件和环境温度适当调整),然后使用机械抹光机进行机械收面,收面必须达到混凝土表面翻浆、平整、无漏抹,随后人工用铁抹子进行人工收光。人工收面尽量做到一遍完成,严禁在混凝土初凝甚至终凝后进行2次、3次收光,以防止混凝土表面被扰动,影响混凝土表面强度和抗冻指标。混凝土收面原则为:减少遍数、提高精度。
八、混凝土面板切缝和镶嵌聚硫密封胶
混凝土切缝最关键点为切缝时机。混凝土强度达到2.5-5MP、周围混凝土不破损为最佳切缝时间,混凝土切缝应以最快速度完成,防止混凝土面板出现裂缝。在混凝土衬砌机功效达到每台衬砌机每日浇筑42m左右时,每个工作面必须配备不少于3台切缝机,以保证切缝速度。切缝机行走速度应控制在:纵缝0.80m/min,横缝1.5 m/min。切割横缝时,严禁切缝机至上而下行走,防止切缝机出现“磕头”现象,影响切缝质量。
镶嵌聚硫密封胶可在混凝土达到设计龄期后进行,但是必须在冬季来临前完成,防止冬季降水流入缝内结冰,造成冻胀破坏。
9、参考文献
1. 《南水北调中线干线工程温博段渠道衬砌设计图纸》
2.《南水北调中线干线工程渠道混凝土衬砌施工操作指南》(试行)
中图分类号:TTU37 文献标识码:A 文章编号:
钢筋棍凝土构造物裂缝往往造成许多困扰, 轻则影响结构物外观,重则危及构造物安全。对混凝土裂缝的分析,不仅要明确裂缝的危害,分析裂缝产生的原因,更要求我们从设计上和施工过程中总结以经验预防裂缝的发生。
一、工民建中钢筋混凝土结构裂缝的表现形式
1、荷载裂缝
该种裂缝又被称之为建筑物结构应力裂缝,是结构受到外在荷载作用而形成的,其裂缝形态表现为较为明显的规律性,多数情况下,能够计算和分析出较为准确的结论。有以下几种常见的形态:
(1)简支梁受力裂缝。有些是跨中为正截面受弯裂缝,与梁轴相互垂直,呈现出上小下大的形状;有些是端部为斜截面的受剪裂缝,从支座出发指向梁顶位置的集中荷载。
(2)钢混凝土柱的轴心在受压荷载下出现的裂缝形态表现为沿着柱轴呈纵向上不均匀分布,中间部位稍微密点。
(3)牛腿受力裂缝,这种裂缝有两种:一种是受剪裂缝从集中荷载作用点出发,延伸方向指向牛腿外斜面与下柱面的交汇点;另一种是受弯裂缝从牛腿支承面与上柱面交汇点出发,延伸的方向斜向柱内。
(4)大偏心受压柱裂缝,该种裂缝主要集中位于最大弯矩所在处,受拉面裂缝都是呈现出水平走向不均匀分布,内小外大,与柱轴相互垂直。
(5)转角阳台裂缝,该裂缝的形态大多位于板面,从墙板的交界处出发,向外延伸时是以角点为中心呈现为米字形。
(6)屋面板张拉裂缝,该裂缝大多数是分布于板面,与长轴相互垂直,从板面开始向下延伸;也些裂缝在形态上纵肋预应力筋端部还有着局压裂缝的存在。
(7)现浇楼盖裂缝,这种裂缝在不同的部位呈现出不同的形态:位于板面的裂缝呈现出环状,主要是沿着框架梁边分布;位于板底的裂缝呈现出十字或米字,主要集中分布于跨中。
2、温度裂缝
温度裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的一种裂缝,一般物质都有着热胀冷缩的性质,混凝土结构中的构件因热胀冷缩而发生结构温度变形,如果此时又有各种约束的作用,便会形成温度应力,结构在温度应力作用下,超过了抗裂强度范围,裂缝自然就不可避免了。
3、干缩裂缝
混凝土结硬过程中由于混凝土中存在多余水分,水分蒸发促进水泥的水化作用,进而促使水泥骨架不断地紧密,直接造成体积的减少,这一现象被称之为干缩,也叫收缩。在具体的工程施工过程中,如果早期养护未能做到及时到位,致使混凝土的表面过快的干燥,产生了干缩裂缝。
二、工民建中钢筋混凝土结构裂缝的控制措施
1、设计过程中的裂缝控制
(1)在满足建筑平面造型的基础上,尽量简单设计。 如果平面造型较为复杂,就会带来结构扭曲的附加外力,增加裂缝可能性;
(2) 严格控制设计比例,如果长和高的比例过小,那么建筑刚性较大,抗沉降能力随之增强;
(3) 对于建筑物承重部分的受力情况,应在设计时做适当调整,将荷载力均匀布置,尽量减少受力过于集中。 如果地基受到不均匀重力,就很可能出现地基变形,产生裂缝。 因此,在钢筋混凝土结构的设计阶段,应该对地基设计的埋深有所估计,提高设计的针对性,不同地基强度,选择的垫层厚度也有所不同,尽量选择可降低不均匀沉降的方式,提高基础强度。
2、施工技术控制措施
(1)前期预控
(a) 做好图纸会审工作。 在图纸会审过程中,重点注意设计中容易忽略且易造成裂缝的地方:一是构造设计不明确 、没有考虑结构收缩变形和后浇带、 伸缩缝设置不明或不合理、 后浇带无加强设计措施等。 二是设计中结构断面突变处或易导致应力集中处,而设计未采取相应的构造措施。 三是设计构造钢筋配置过少或过粗,易出现楼板和墙板等薄壁构件 。四是大体积混凝土的配筋量小于最少配筋率,缺乏相应措施。
(b)科学合理地编制施工组织设计。 施工组织设计编制时应充分体现钢筋混凝土施工工艺及控制措施,结合结构特点有针对性地制定钢筋混凝土裂缝控制措施。
(2)过程控制
(a)首先是混凝土材料的控制 。混凝土材料的选择:水化热较低的水泥是首选,避免采用安定性不过关的水泥;选择粗骨料的标准是空隙小、 质地坚硬而且料粒合理、 无有害杂质;粗糙石要选择含黏土和砂粘岩片状不大于1% 的,最好是小于1% 的;细骨料则应该选择中砂,标准是粒径较粗、 空隙较小 、含泥量很小的比较干净的砂;还可以加入外掺料,比如膨胀剂减水剂 、粉煤灰等可以改良混凝土工作度、 降低其用水量、 降低开裂几率 、配比材料要合理。 材料的配合比应采取低水灰比的方式,降低用水量,让混凝土降低收缩开裂;在混凝土浇注的过程中,绝对不允许随意加水;对原材料的配料,一定要准确,搅拌务必要均匀 。钢筋在制作和加工时,要严格审核钢筋的品种、 质量规格、 数量等因素。 模板的质量决定了混凝土结构的外观质量。 模板构造一定要合理,务必预防模板变形、 松动等情况,要在混凝土水化热峰值过后,进行拆模,以降低因温度变化而引起的裂缝出现几率。
(b)加强施工控制和现场养护
砼的浇筑 ,浇筑进料砼拌合物不允许有离析现象, 振捣适度均匀, 严禁踩踏钢筋和任意扯拉钢筋 ,防止钢筋移位,确保钢筋位置的正确; 在气温高、 湿度低、 风速大的环境下要及时洒水养护 ,早期养护至关重要, 要延长养护时间。
(c)加强施工控制和现场养护
砼的浇筑 。浇筑进料砼拌合物不允许有离析现象,振捣适度均匀;严禁踩踏钢筋和任意扯拉钢筋,防止钢筋移位,确保钢筋位置的正确;在气温高、 湿度低 、风速大的环境下要及时洒水养护,早期养护至关重要,要延长养护时间。加强浇捣后的养护。 混凝土养护是整个施工过程中必不可少的个环节,忽视对混凝土的养护,既会降低混凝土的强度,又易使其在硬化过程中失水得不到及时补偿而产生裂缝,尤其在高温下施工,更应经常浇水养护,这样既可减少温度产生的裂缝,也可降低由混凝土的收缩而产生的约束应力,有效控制裂缝同时,对水泥砂浆地面也要严格按施工顺序操作,并加强养护,经常使地面处于湿润状态,也能有效抑制地面裂缝的产生严格控制板面负筋的保护层厚度 。现浇板负筋一般放置在支座梁钢筋上面,与梁筋应绑扎在一起. 另外,采用铁架子或混凝土垫块等措施来固定负筋的位置,保证在施工过程中板面钢筋不再下沉,从而可有效控制保护层,避免支座处因负筋下沉,保护层厚度变化从而产生裂缝,板的保护层厚度不应大于1.5 cm。
预埋线管处的裂缝防治。 预埋线管,特别是多根线管的集中处容易出现裂缝。 当预埋线管直径较大,开间宽度较大,且线管的敷设走向重合时,很容易发生楼面裂缝。 因此对于较粗的管线或多根线管的集中处须加强 。
(d) 后浇带的养护
如果不能妥善处理施工缝及后浇带问题,也会产生混凝土裂缝一方面,控制施工缝,应该做好清理工作,润水后铺设比例相同的砂浆;应该注意两次混凝土的交接位置严格控制,避免出现夹渣;另一方面,后浇带的养护,应严格参照设计图纸要求,设置附加筋。 在后浇带的施工过程中不能提前拆除两边的支撑,否则梁板悬臂,可能产生变形。 在对后浇带进行施工时,做好接缝处的处理工作,在混凝土中掺入适当比例的膨胀剂,提高施工质量。
东湖路工程是由哈市机场路附近区域进入环城高速的入口之一,多重载车辆通过,且超载车辆较多,道路载荷过重。目前路面普遍出现网裂、沉陷、翻浆等现象,已呈破坏状态,不能再满足正常的通车要求,应该及时给予补修。哈尔滨开发区市政相关部门经反复认证,最终决定采用中大路桥集团提供的设计施工方案,同时采用由中大路桥集团自主研发的新型筑路材料―橡胶沥青及相关的施工工艺,道路结构图见图1。
二、材料准备
(一)橡胶沥青生产
橡胶沥青生产设备采用全套进口移动式现场改性设备。设备极限生产能力为15t/h。设备主要组成部分为4个原材料入口、基质沥青快速升温装置、高速搅拌罐、反应罐(带底部搅拌)、中央控制和监控室。所有原材料均自动连续计量,输送速度自动控制。生产设备尺寸相当集装箱拖车,自带导热油系统、自带沥青输入输出电机。
(二)沥青与橡胶粉的拌和
橡胶沥青的制作是通过高速搅拌罐,在温度、时间、机械三者的综合作用与协调下,将4种原材料按比例混合,经过吸收、湿润、膨胀等物理和化学变化,使其粘度增加,软化点提高,从而获得高质量的改性沥青材料。橡胶沥青在190℃时的粘度在15―40dPa.s之间,远高于SBS改性沥青。
(三)储存运输
橡胶沥青混合料运输过程温度和保温条件的要求高于一般改性沥青混合料,它在存储、运输和摊铺过程中的稳定性要明显比普通沥青或改性沥青混合料要好。橡胶沥青本身有20%左右的橡胶粉稳定,没有被橡胶粉约束的自由沥青少,因而无论是粗细料离析还是胶结料与矿料的分离都明显少于其他沥青混合料。
(四)质量检测
由于是现场改性,需要对橡胶沥青成品进行质量抽检,主要抽检指标是粘度。要针对不同的生产和储存情况,制定周密的成品抽检预案,确保用在混合料中的橡胶沥青粘度在规定的范围内。
三、橡胶沥青混凝土面层施工过程
(一)施工放样
采用钢钎搭细线法。沥青摊铺机采用国外先进的英格索兰摊铺机,调整摊铺机各项系数,使之达到摊铺沥青面层的技术要求。采取整幅摊铺,摊铺机的摊铺速度调整到与供料压实进度平衡,保证连续不断的摊铺,中间不得停顿等候。
(二)混合料压实
按初压、复压和终压三个阶段进行。初压时用悍马双钢轮振动压路机(关闭振动装置)压两遍,温度在140℃以上。不得产生推移、发裂。复压时先用HAMA13T双钢轮振动压路机碾压两遍,然后用9-16T轮胎压路机碾压两遍。用悍马双钢轮振动压路机关闭振动碾压两遍以消除轮迹,碾压终了温度大于140℃。碾压时压路机应由路边压向路中,每次重叠宜为轮宽1/2。
(三)路面检测
项目完工开放交通前,试验室按照验收评定相关要求,组织了对部分验评项目的现场检测。检测项目包括渗水、构造深度、摩擦系数和压实度,检测的构造深度平均为0.9mm,70%测点渗水率
从检测结果可以看出,橡胶沥青混合料摊铺取得了比较理想的结果。一方面,渗水系数和构造深度这对矛盾达到了理想的平衡状态,2个值都处在较高值位,超过了SMA的相关技术要求;另一方面,压实度普遍达到98%,说明在碾压及时的情况下,完全可以达到充分碾压。摆式摩擦的结果则综合体现了构造深度和橡胶粉对摩擦力的效应。
四、项目使用性能评价
(一)抗低温开裂
橡胶沥青低温回弹率高、粘韧性好,可抵抗低温开裂,尤其在北方高寒地区,对于降低路面开裂或维修旧路时的反射裂缝非常有效。
(二)高温稳定性好
可解决高温时路面出现车辙、搓板等流变现象。
(三)抗老化性能好
对阳光中的红外线和紫外线不敏感。
(四)抗疲劳、耐磨损
轮胎的耐疲劳、耐磨损性能转移到橡胶沥青。
(五)橡胶沥青对石料选择宽容度大
对酸碱石料不敏感,以水煮法测量粘附性都能达到5级标准。
一、施工缝在施工过程中出现问题的种类及产生原因
从以往接触的一些工程中,由于施工缝而引发的施工质量问题主要有两大类:一是施工缝位置留设不当;二是施工时对施工缝的处理不妥。
1、施工缝位置留设不当
施工缝留设时没有按照规范要求设置在受力较小处,例如把施工缝留在混凝土底板上或在墙上留垂直施工缝,或者将施工缝设置在对于施工来说很不方便或很难实现的地方,例如紧贴基础梁顶设置而采用钢板止水带时,由于与梁箍筋位置发生冲突很难放置。
2、施工时处理不妥
这是施工缝引发的主要和较常见的施工质量问题,引起的原因有以下几点:
(1)混凝土面没有凿毛,残渣没有冲洗干净,使新旧混凝土结合不牢。(2)在支模和绑扎钢筋过程中,锯末、铁钉等杂物掉入缝内没有及时清除掉,浇筑上层混凝土后,在新旧混凝土之间形成夹层。(3)浇筑上层混凝土时,没有先在施工缝处铺一层水泥砂浆,上下层混凝土不能牢固黏结。(4)施工缝没有安装止水带。(5)下料方法不当,使骨料集中于施工缝处。(6)混凝土墙体单薄,钢筋过密,振捣困难,混凝土不密实。(7)没有采用补偿收缩混凝土,造成接茬部位产生收缩裂缝。(8)施工缝的接缝形式选取不当。
二、预防施工缝在施工过程中出现问题的措施
设置施工缝应该严格按照规范规定,认真对待,避免位置不当或处理不好而引发质量事故,以确保结构安全及使用寿命,主要从以下几方面入手:
1、严格控制施工缝的留设位置
施工缝的位置应设置在结构受剪力较小和便于施工的部位,且应符合下列规定:柱应留水平缝,梁、板、墙应留垂直缝。
(1)施工缝应留置在基础的顶面、梁或吊车梁牛腿的下面、吊车梁的上面、无梁楼板柱帽的下面。(2)和楼板连成整体的大断面梁,施工缝应留置在板底面以下20mm~30mm处。当板下有梁托时,留置在梁托下部。(3)对于单向板,施工缝应留置在平行于板的短边的任何位置。(4)有主次梁的前澹宜顺着次梁方向浇筑,施工缝应留置在次梁跨度中间1/3的范围内。(5)墙上的施工缝应留置在门洞口过梁跨中1/3范围内,也可留在纵横墙的交接处。(6)楼梯上的施工缝应留在踏步板的1/3处。(7)水池池壁的施工缝宜留在高出底板表面200mm~500mm的竖壁上。(8)双向受力楼板、大体积混凝土、拱、壳、仓、设备基础、多层刚架及其他复杂结构,施工缝位置应按设计要求留设。(9)后浇带的位置按规范要求结合具体工程进行留设,这里不再赘述。
2、施工缝的形式
施工缝的接缝形式有凸凹缝、高低缝、平缝、设止水带缝等多种。另外,对于有防水要求的施工缝,根据以往的经验,发现目前常用的几种接缝方式均存在着渗漏水的隐患。如采用“凹凸”型施工缝的最大弊端在于施工难度大,而且很难保证质量,施工缝处混凝土凿毛时,极易将“凸”楞碰掉一部分,由此减少和缩短了水的爬行坡度和距离,从而产生渗漏水现象;另外凹槽中的水泥砂浆粉末难以清理干净,使在浇筑新混凝土后,在凹槽处形成一条夹渣层而影响了新老混凝土的黏结质量,留下渗漏水的隐患。而采用橡胶止水带防水,因止水带是呈柔性的,安装时难于固定,且容易在浇筑混凝土时受挤压变形移位,从而容易造成局部渗漏水,而且橡胶止水带易老化失效,也不利于结构的长久使用。根据很多的施工实例,发现采用400mm宽、2mm厚的钢板作为施工缝处的止水带其防水效果很好。一是施工方便,将钢板止水带按要求加工成一定的长度,在施工现场安装就位后进行搭接焊即可;二是不易变形且便于固定,止水板下部可支承在对拉螺栓上,上部用钢筋点焊夹住固定在池壁两侧模板支撑系统上;三是施工缝上下止水板均有200mm高,爬水坡度陡,高度也较大,具有较好的防渗漏效果。所以建议有条件的情况下还是采用钢板止水带为宜。
具体做法:金属止水带一般用2mm~2.5mm厚的薄钢板制成,接头应满焊,不得有缝隙。固定于墙体暗柱处,常在止水带上割洞扎箍筋,封模前应补焊。BW止水条为5000mm×30mm×20mm的长条柔软固体,7d的膨胀率应不大于最终膨胀率的60%,浸入水中,最大膨胀倍率为150%~300%。试验证明可堵塞1.5MPa压力水的渗漏。应用BW止水条时,须将混凝土粘贴面凿平,清扫干净后,抹一层水泥浆找平压光带,利用材料本身的黏性,直接粘贴于混凝土表面,接头部位钉钢钉固定。
3、施工缝的处理
在施工缝处继续浇筑混凝土时,应符合下列规定:(1)已浇筑的混凝土,其抗压强度不应小于1.2MPa。(2)在已硬化的混凝土表面上,应清除水泥薄膜和松动石子以及软弱混凝土层,并加以充分湿润和冲洗干净,且不得积水。即要做到:去掉乳皮,微露粗砂,表面粗糙。(3)浇筑前,水平施工缝宜先铺上10mm~15mm厚的水泥砂浆一层,其配合比与混凝土内的砂浆成分相同。(4)混凝土应细致振捣密实,以保证新旧混凝土的紧密结合。(5)防水混凝土结构设计,其钢筋的布置和墙体厚度均应考虑方便施工,易于保证施工质量。
(6)防水混凝土应连续浇筑,宜少留置施工缝。当需留置施工缝时,应遵守下列规定:第一,底板、顶板不宜留施工缝,底拱、顶拱不宜留纵向施工缝。第二,墙体不应留垂直施工缝。水平施工缝不应留在剪力与弯矩最大处或底板与侧墙交接处,应留在高出底板表面不小于300mm的墙体上。当墙体有孔洞时,施工缝距孔洞边缘不应小于300mm。拱墙结合的水平施工缝,宜留在拱(板)墙接缝线以下150mm~300mm处,先拱后墙的施工缝可留在起拱线处,但必须注意加强防水措施。缝的迎水面采取外贴防水止水带,外涂抹防水涂料和砂浆等做法。第三,承受动力作用的设备基础不应留置施工缝。(7)高度大于2m的墙体,宜用串筒或振动溜管下料。
三、处理施工缝在施工过程中出现问题的措施
1、出现问题的现象
施工缝在施工过程中出现的问题主要表现为以下几种现象:施工缝处混凝土骨料集中,混凝土酥松,新旧混凝土接茬明显,沿缝隙处渗漏水等。
2、处理问题的措施
现在我在试验室中负责混凝土配合比、土工、土工格栅及耐久性试验,同时辅助进行外加剂的试验检测。目前工区即将冬休,试验委托量已降为平时的十之二三,不过随之而来的则是明年配合比的选定,故而容不得有一丝懈怠。
从现在至元旦,我将为自己制定学习计划,确立目标并不停的提高自己。
1、不断提高自己的理论知识水平,通过文献、书本及教学视频不断的学习专业知识、对于掌握的试验项目能够知其然亦知其所以然,理解试验的每一个参数,对试验的结果有自己的判断。
中图分类号:TV331文献标识码: A
近年来预应力混凝土连续箱梁在城市立交桥和快速高架桥中运用越来越普遍,传统的施工方法为二次浇筑成型工艺,施工周期较长。本项目为城市高架桥,立交区箱梁多为大体积、大纵坡、变截面预应力混凝土箱梁。按照设计图纸,箱梁采用满堂支架法现浇施工,连续施工,一次浇筑成型,该工艺施工周期短,梁体整体性好。
一、工程概况
本项目箱梁采用C50预应力钢筋混凝土结构,采用满堂支架支撑体系整体现浇施工。主线高架层L6联砼箱梁为30+30+29=89m结构,第一跨为单箱六室,第二跨为单箱七室,第三跨为单箱八室,共计21个箱室,桥面宽度36.581~50.43mm不等,桥面纵坡为2%,横坡1.5%,箱梁混凝土设计方量为3296m3,混凝土强度等级C50,全部采用商品混凝土,由商砼站供应。
二、工艺特点
一次浇筑成型施工工艺特点:
1、一次浇筑成型可消除传统施工工艺的施工缝,提高梁体的美观性。
2、增强梁体的整体刚度和稳定性,延长梁体的耐久性和使用寿命。
3、施工周期短,能有效缩短工期。
三、施工工艺方法
预应力混凝土连续箱梁多采用满堂支架法现浇施工,2台以上混凝土泵车对称浇筑施工,施工完成后及时养护。
㈠工艺流程
预应力混凝土现浇连续箱梁一次浇注施工工艺流程图如下:
㈡施工方法
1、各级验收
混凝土浇筑施工前,邀请各相关单位进行验收,验收项目包括支架、模板、钢筋、预应力管道和锚具、预埋件等各项控制指标,其偏差应符合设计图纸及相关规范的规定。
此外,应检查模板支撑体系的稳定性以及模板接缝的密合情况等。
通过各级验收后,办理签字手续,存档。
2、施工准备
混凝土浇筑施工前进行三级技术交底、安全和质量交底,确保交底内容落实到各级管理人员和一线操作人员手中,各岗位人员各司其职,有序施工。
砼浇筑前检查各项准备工作,确保各项准备完成后再组织施工。准备工作主要有施工场地平整、人员是否到位、机械器具是否可正常工作、养护物资是否满足施工需要等。
浇筑混凝土前清除模板内的积水、木屑等杂物,采用高压水枪冲洗,保证底模的洁净、无污,并用水湿润模板,经监理等相关单位验收合格后,方可进行下一工序的施工。
3、混凝土的准备、运输及泵车准备
城市桥梁工程用混凝土多采用商品混凝土,施工前与商砼站取得联系,报施工计划,并派人到站内检查备料情况,试验员取样检测并驻场监测混凝土的拌合质量。
混凝土采用泵车输送入模,泵车根据施工组织安排、现场情况和箱梁的参数等选择,一般采用2台同型号的泵车对称浇筑施工,工程量较大时为缩短施工时间可增加2台。每台泵车一般采用功效≥60m3/h,臂长≥47m,有效作业半径≥35m,泵车型号选择结合箱梁参数和现场情况确定。
混凝土在商砼站拌合好后,检测混凝土的坍落度、和易性等指标,满足要求后用罐车运送至现场,再次检测坍落度、和易性等,满足要求后再通过泵车输送入模。
4、混凝土浇筑
梁体砼浇筑采用“斜面分层,薄层浇筑,连续推进,一次成型”的施工方法,遵循纵向由低端横梁向高端横梁,横向由中间向两侧,交替进行,水平分层,往前推进。
横断面浇筑顺序示意图
纵断面浇筑顺序示意图
砼浇筑顺序:两台泵车分别站位于预定位置,首先浇筑底板、腹板、横梁(顶板下)混凝土,再次顶板、翼板混凝土,纵桥向右联中部向两侧对称进行,横桥向由桥梁中线向两侧对称浇筑施工。分区浇筑顺序按照图示序号,横向从①⑦、纵向从①⑨依次进行,由于混凝土方量较大,施工时间较长,此顺序浇筑可消除施工缝。
混凝土从两侧由纵向低端横梁与腹板相交处开始下料,分别沿横、纵向下放混凝土。首次下料厚度控制在50―60cm。下料长度横向为整个箱梁,纵向为一个浇筑段,随浇随振。当横梁及腹板浇筑完30cm一层混凝土后浇筑底板,底板一次浇筑完成。底板混凝土中有一部分来自腹板和横梁处因振捣而溢流的混凝土,不足部分由内箱顶部沿纵向预留的下料缝处下料补齐。预留缝宽20cm,在浇筑顶板前将其封严。底板混凝土由人工摊平振捣并抹平,步距掌握在10m左右。然后再按30cm一层浇筑横梁和腹板。横梁和腹板分层浇筑到桥面翼板掖下上5cm后,停止一段时间,再由横梁处开始浇筑桥面板。浇桥面板时步距要小于腹板的步距。
箱梁混凝土采用50型插入式振捣器振捣,快插慢拔,分层浇筑振捣,分层厚度不大于30cm,振捣时插入下层5~10cm。顶面混凝土振捣后采用振捣梁振平,保证表面平整、密实,且满足纵横坡度的要求。
振捣时振捣棒严禁靠在钢筋上振捣,并距模板5~10cm。对确实无法使用振捣棒振捣处,采用插钎插捣以保证混凝土的密实度。
振捣底板时,为了防止振捣棒碰撞底模,在棒上做标记,用以控制振捣棒的插入深度;振捣腹板与底板相交处时,由腹板内及箱内底板下八字处互相补充振捣,保证腹板内混凝土从箱内下八字完全溢出为准;振捣腹板时,要求在腹板钢筋中间振,严禁碰撞波纹管。因此浇筑前在振捣棒入棒处标记,严禁漏振和过振;
振捣过程中严禁拉棒、赶浆且不能振钢筋。遇到高低起伏段时,要先振低处,后振高处,从低处振平。
浇筑箱室区底板混凝土时,施工人员必须进入箱室内整平混凝土及振捣,并安排专人查看内模支撑情况,若有异常及时处理。项目施工管理人员跟班作业。
箱梁混凝土初凝前,表面拉毛处理,校正预埋件的位置。
5、混凝土养护
砼浇筑完成表面收浆后,及时覆盖土工布养生。当砼终凝后,适量洒水,保持湿度,安排专人负责。保温保湿养生时间不小于7天。
特别重视热期和冬期施工的梁体砼养护,在高温季节要避免已浇砼外露面受日晒,加强洒水养护,在严寒季节要对砼采取保温养护,必要时采取升温养护措施,在雨期内要加强支架基础的排水。
四、施工注意事项
1、建立健全各项管理制度,责任到人,加强对工作人员的岗位培训。
2、箱梁施工前,每道工序进行技术、安全交底,详细叙述操作要领,技术人员跟班作业,保证对施工中出现的问题及时解决,决不允许质量隐患的存在。
3、材料进场后进行验收检验,检验不合格的不得使用。合格材料、成品和半成品妥善保管,做好防腐、防潮措施。
4、混凝土分层浇筑、分层振捣,注意变换浇筑方向,混凝土浇灌过程全程旁站,重点部位重点控制。箱梁混凝土浇筑完成后,养护措施要到位,
5、各工序之间严格执行检查验收程序,并做好检查记录。
五、结束语
大体积、大纵坡、变截面预应力混凝土箱梁采用一次浇筑成型工艺,比传统的两次浇筑工艺可缩短工期约10天,且箱梁结构整体性好,梁体美观,各项指标均在设计及规范要求范围内,工程质量优良。