现浇混凝土拱形骨架施工质量控制

岐峰军

由于铁道部防护标准的变更,拱形骨架由浆砌片石变更为现浇混凝土,如何在1∶1.5的边坡上保证混凝土的振捣质量,又能保证混凝土的施工速度,这是需要解决的问题。

1 工程概况

石武客专SWZQ-2标DK618+407.3～DK622+688.25段路基防护工程共4222.35双延米,C25混凝土38000m3。拱形骨架净距宽×高=3 m×3 m,拱部骨架截面为 L形,宽0.4 m,主骨架截面为U形,宽 0.8 m,骨架嵌入路堤边坡深度为0.6m,外露截水槽0.1 m,宽0.6m。基础按集中排水和散排水两种形式,一种是条形基础,底宽 0.8 m,深 1.0m;一种是脚墙基础,宽度为0.5 m,高度为 1.5 m,外露地面为 0.5 m,脚墙至坡脚1.5 m范围内设0.2 m透水垫层,垫层上设2.39 m宽,0.3 m厚护道混凝土板。地面以上1.0m范围设护脚防护,厚0.6m。沿线路方向每4个～5个拱设一道伸缩缝,缝宽2cm,缝内填塞沥青木板,深0.2 m。拱形骨架内换填0.3 m种植土,种植紫穗槐,梅花形布置,穴距0.6m,每穴种两株。

2 模板方案的选择

通过全体施工人员集思广义,最后确定采用带盖模的模板方案,这样既加强了模板的整体刚度,保证了混凝土的振捣质量,又可以整体吊装,加快了施工进度。为保证伸缩缝的顺直,我部在伸缩缝处将顶盖模板断开,将沥青木板夹在模板中间。

考虑混凝土的浇筑,盖模采用分段加工,留混凝土天窗,等混凝土浇筑到天窗以上时,将天窗模板封闭,继续往上浇筑。

拱形骨架厚为0.6m,上部0.3 m要回填种植土,为保证拱形骨架和路基连接成一个整体,减少对路基的扰动,下部0.3 m采用土模,上部0.3 m采用钢模,这样既保证了拱形骨架和路基连接成一个整体,又保证了上部0.3 m回填种植土部分混凝土的外观质量。

3 施工工艺

3.1 基础施工

1)底宽0.8 m,深1.0m的基础:首先由测量班放出基础开挖线,每25 m一个控制点,基坑开挖采用小型挖掘机开挖,然后人工修整,保证基础的结构尺寸满足设计要求。混凝土采用混凝土罐车运至施工现场,溜槽入模,插入式振捣棒振捣。为减少混凝土浇筑过程中对基坑的扰动,挖基土要清到基坑外边缘外1 m以上。2)脚墙基础。放线、基坑开挖同底宽0.8 m,深1.0m的基础,施工时先施工底面以下1 m深,0.5 m宽基础,回填碎石垫层,然后同时施工0.3 m厚的护道和0.5 m高的基础。施工时应注意保证泄水孔排水畅通,在混凝土浇筑完成后要及时将泄水孔疏通。

3.2 地面以上1.0m范围护脚施工

1)测量放线:加密施工控制点,按15 m一个控制桩测设出护脚起坡点和混凝土护坡顶点的控制点,然后技术人员根据起坡点控制点弹出支模控制墨线。同一断面通过坡脚顶点和护脚起坡点两点挂线确定护坡的坡度,并用 1∶1.5的坡度尺复核。

2)根据控制线,按设计结构尺寸清出多余的路基填料,确保满足设计结构尺寸的要求,然后将基础混凝土凿毛,露出新鲜混凝土面。

3)模板支设:模板采用1 m×1.5 m的大块钢模,采用外吊内拉的支模方法进行模板支设,模板支设好后要经技术员复核无误后才能进行下道工序施工。

4)混凝土浇筑:在混凝土浇筑前,首先要洒水湿润。混凝土采用混凝土罐车运至施工现场,然后采用溜槽送入模内,插入式振捣棒振捣,为保证混凝土振捣密实,混凝土分层浇筑,分层厚度控制在0.3 m以内。

5)混凝土收面:在混凝土用手指能按压动但拆模后混凝土不会塌落时,将模板拆除,专人原浆收面,保证混凝土的外观质量。

6)混凝土养护:在混凝土终凝后将混凝土用土工布覆盖洒水养护,养护期为7 d。原则上随需随洒,保证土工布湿润状态。

3.3 拱形骨架施工

1)整体刷坡:为减少换填种植土时拱圈里填料的清运量,在开始拱圈施工时先用挖掘机刷下0.2 m厚的路基填料。2)测量放线:测量放线前,工程部要根据桥台位置、涵洞位置并考虑混凝土踏步位置整体布拱,在所有拱圈位置确定后才能根据里程位置精确放线。根据测放的里程桩现场排出骨架位置,撒白灰线标示,排出骨架位置后,要对相邻的里程桩再次进行闭合测量。确认无误后方可进行基槽开挖。3)基槽开挖:基槽采用人工开挖,开挖时从上往下开挖,并修筑方便施工人员上下的台阶。基槽开挖沿线路方向长度不能太长,能保证三个拱架混凝土施工循环就可以,在基槽开挖完后应立即进行模板支设、混凝土施工,以防止基槽暴露时间过长造成边坡坍塌,从而破坏路基实体质量。基槽挂线开挖,以确保基槽尺寸符合设计要求。4)模板安装:模板安装时采用双面胶带纸塞缝,确保接缝良好不漏浆。骨架模板在现场拼装完成后,用人工配合吊车进行安装。模板支设完成后挂线对模板进行精调,确保模板支设尺寸符合要求。模板调整好后,对模板进行加固,顶面采用钢管加固,侧面采用砂袋封堵。模板安装好后进行混凝土浇筑前,人工清除基槽表面松散颗粒,洒水湿润。5)混凝土浇筑:混凝土采用混凝土罐车运输,采用吊车吊送入模。混凝土运至现场后先对混凝土的工作性能进行检查,满足要求后方可进行混凝土浇筑。对于拱形骨架混凝土的施工,从坡脚处逐层向路基顶面施工,同时支设3套～4套骨架模板,骨架盖板模板以标准段为例,在混凝土浇筑前先将盖板3,盖板5,盖板7,盖板9取下,在混凝土浇筑到盖板2顶面时将盖板3扣上,继续浇筑,在浇筑到盖板4顶部时将盖板5扣上,这样依次作业,直到混凝土浇筑到骨架最顶面。同时为防止最顶面模板胀模,将最顶面模板用砂袋压住,并减慢浇筑速度。当混凝土强度达到2.5MPa后方可拆除拱形骨架侧模,侧模拆除后及时对侧面混凝土进行修整。6)混凝土养护:混凝土浇筑完终凝后及时对拱形骨架混凝土进行土工布覆盖,洒水养护。养护期为7 d。7)拱圈里多余填料的清理:在混凝土养护完成后,及时将拱圈内的多余填料清出,拱圈的清理深度为0.4 m,确保换填种植土的深度。8)种植土回填:拱圈清理完成后及时进行种植土回填,种植土回填采用人工配合机械进行回填。种植土选用土质较好的土源并保证种植土的厚度要在30cm以上。

4 需要改进的地方

在防护工程施工过程中,还存在以下需要改进的地方:

1)流水槽的底部混凝土不密实。分析主要原因是10cm×10cm小截面混凝土不容易振捣,针对小体积混凝土的振捣还需进一步摸索。

2)在部分拱与拱之间的施工缝位置有错台,部分护脚与拱圈之间线性不平顺,这是由于两次施工放线有误差,在下一步的工作中会加强放线的精度。

5 结语

1)模板采用定型钢模,特别是加顶盖模板,确保混凝土能振捣密实,减少了模板拼装和加固工作量。

2)混凝土采用原浆收面,保证了混凝土的外观质量。

3)拱形骨架基槽开挖采用人工开挖,同时在开挖时,严格按照挂线施工的作业要点进行施工过程控制。一次开挖后,预留人工二次修整余地,避免超挖现象,减少了混凝土的超方量。

4)采用4个拱形骨架逐段浇筑、平行流水作业的施工原则进行浇筑,这样既能减少混凝土的胀模又能提高施工效率。

[1]铁建设[2005]160号,客运专线路基工程施工质量验收暂行标准[S].

[2]铁建设[2005]160号,铁路混凝土工程施工质量验收补充标准[S].

[3]铁建设[2009]172号,铁路边坡防护及防排水工程施工质量验收补充标准[S].

[4]杜永昌.高速与客运专线铁路施工工艺手册[M].北京:科学技术文献出版社,2006.