段景奎
(聊城市水利局,山东 聊城 252061)
聊城市位山灌区位于黄河中下游,位列全国特大灌区第五位。设计灌溉面积达36万hm2,引水能力240 m3/s。为解决输水渗漏、泥沙淤积等问题,提高输水效率,自1998年始,灌区开始实施续建配套与节水改造项目的建设,利用混凝土预制板衬砌渠道边坡,缩小了渠道糙率,减少了水流途中的渗漏损失。
2005年以前,采用长方形的预制板,边长为380mm和580mm,厚度为60mm;自2006年开始,为了渠道边坡更加美观,采用了边长为290mm正六边形的预制板,厚度仍采用60mm。混凝土强度等级C20,抗渗标号W8,抗冻标号F150。
预制板制作原材料中,水泥采用标号为42.5的普通硅酸盐水泥,细骨料采用中沙,要求级配良好、质地坚硬,含泥量小于3%,粗骨料选用粒径为2~4和1~2的二级配青石石子,不得使用风化、含片状岩等不合格的石子。混凝土为干硬性的,其配合比经过多年的实践,其质量比基本确定在水泥:沙:大石子:小石子:水为 347∶660∶736∶490∶177。 水的用量可根据粗细骨料含水量稍作调整。
预制模具采用6 mm厚钢板焊接而成,使用前模具内侧使用磨光机打磨光滑。模具上口尺寸比下口大出约2 mm,并在模具底部的钢板上均匀的打上间距为100 mm、孔径约为1.5 mm的透气孔,以便脱模。在模具相对两侧焊上4只把手。
预制场地质量控制的关键就是场地的平整度和密实度,这两个条件是控制预制板不产生变形的必要条件。平整度必须控制在每平方米内高差在5 mm以内,平整而不坑坑洼洼,场地中间要比四周略高,并使场地四周排水条件通畅,以便下雨时能够及时将雨水排走,避免预制场地被浸泡后,密实度降低。在使用前,应均匀铺洒石粉找平,清除散落石子等杂物。
介质即混凝土与模具之间起到隔离作用,并随同混凝土脱离模具,待到混凝土初凝后揭起,以便形成预制板的光面。采用地板革作为介质,地板革既不变形、易清洗,且提高了重复利用率,降低了成本,揭革后在光滑面还能出现混凝土光泽。因此现在普遍采用地板革作为介质。
混凝土的振捣是利用振动平台振动模具方式进行振捣。振动平台末端需要稍低于前端。在振动平台前端的一侧设操作台,用来清理模具、铺放介质。
搅拌站按照设计配比制拌混凝土,运输到预制场地。在预制场地安装好振动平台,一侧设置操作台,另一侧用来放置混凝土。由一名人员首先清理模具内残留的混凝土,铺设地板革,然后将模具放置在振动平台上,另一侧由另一个人员用铁锨上料。随着振动平台的振动,模具向末端移动,每台振动平台上可以流水放置3个模具,模具到达末端后,再由一名人员用一块能完全覆盖模具的铁板将混凝土上面(预制板的糙面)搓平,然后运输到场地。由两名人员抓住把手,抬到预定位置后同时翻转扣在地上,将模具轻轻提起,再用抹板在上面压一遍。待到混凝土初凝后方可将地板革揭起,达到一定强度后将预制板码垛,并洒水养护14 d。
混凝土生产时,由配料机上沙石料,配合比较固定,但应注意水的用量,应根据沙石料的含水量随时调整用水量。搅拌时间不少于2 min,每班组制作试块1组和做塌落度试验1次,塌落度应控制在10~15 mm。
使用前须将模具底部的沙浆等杂物清理干净,否则,预制板表面会被垫得高低不平,同时还应注意查看气孔是否通畅。地板革不能使用干缩性的,否则脱模后上表皮会发生干缩向上卷起来,而此时的混凝土并未初凝,会将表面的混凝土浆一块带起,造成麻面。使用前应先将地板革表面粘的混凝土浆清洗干净,否则,该部位在脱模后地板革与混凝土粘不到一块。地板革铺放位置要精确到位,若发生偏移,混凝土就会直接同模板接触,预制板会出现毛边。
清理多余的料时用铁板从模具的一侧,沿模具上沿向另一侧切除,不能在某一部位挖坑,再平料,这样去除的量不好控制。如果上的不足,铁板可能搓不到,会造成糙面露石子现象,需再二次添料,振动的时间也应重新计算,二次添料时的量也要适当。
振动总时间保持在2~3 min。振动时间不足,难以保证混凝土板质量。振动足够时间并用铁板搓好后,应立即抬下振动平台,振动平台具有坡度,振动时间过长,模具最末端会出现溢浆,另一端厚度会变小。如果水灰比偏大,会更明显。
预制场地在监理验收合格后,在每次使用前,均应铺洒石粉后找平,并在每一次扣板前把车辙痕迹、掉落的石子等重新用木拖拖掉,以保证场地平整,防止预制板变形。
将板扣下后脱模时,四个把手应同时向上提起,以免预制板折断或地板革的边被带起造成麻面。如果脱模不滑顺,可能是气孔堵塞引起的,提起离地面2~3 cm轻轻颤动使之脱模,并及时检查气孔是否通畅。脱模完毕后,应立即使用抹板从中间向四周轻轻压一遍,使地板革和混凝土结合紧密。
在混凝土终凝后,将地板革揭起后,浸泡在水中一段时间,用较软布料清理表面粘附的砂浆。地板革在出现破损或重复利用5~6次后,就应淘汰掉。
预制板在揭完地板革后,就可进行质量评定了。凡是麻面超过表面积的10%的、缺边掉角单边超过2 cm的、上下面和侧面出现露石子的、变形的、超厚或不足设计厚度超过0.5 cm的均为不合格品,不合格品应单独码垛,不得用于工程。合格的预制板应立着码垛,因此时混凝土强度还很低,码垛高度不能超过1.2 m,不得平放码垛,防止预制板被压断裂。码垛后用草苫覆盖,并经常洒水养护,保持预制板表面湿润直到达到设计强度,一般至少应养护14 d。
混凝土预制板的质量控制是衬砌工程质量控制的第一步。预制板外观质量直接决定着工程的外观质量;预制板的抗渗、抗冻和抗压强度等指标直接关系到预制板的使用寿命。因此保证预制板的质量,实际上也是保证工程正常运行的使用寿命。