中国中铁七局集团 第四工程有限公司 徐 俊
城市高架桥清水混凝土建造施工技术探讨
中国中铁七局集团 第四工程有限公司 徐 俊
在现代化大都市,交通拥堵问题日益严峻。建设城市高架桥可以在空间上有效分流交通流量,是一个可以在短时间内解决交通流量过大问题的有效手段。但在传统混凝土高架桥建造使用中,易出现抹灰开裂(空鼓,甚至脱落)、漏浆、梁板裂缝等问题。因此,如何找到一种混凝土材料及相应的施工工艺,以解决这些问题就显得极为重要。清水混凝土及其施工技术的出现为解决上述问题提供了一个很好的方案。
清水混凝土产生于20世纪20年代,分为完全型和薄抹型两种类型,是绿色环保型混凝土,具有朴实无华、自然沉稳的外观特点。清水混凝土通常是一次成型,在结构上不需要装饰,舍去了涂料、饰面等化工产品,也无需剔凿修补和抹灰,减少了建筑垃圾的产生,对环境影响较小。
由于清水混凝土墙面的最终装饰效果取决于其浇筑质量和后期透明保护喷涂施工,因而建造清水混凝土建筑时对施工水平的要求极高。高架桥清水混凝土建造施工技术主要包括砼模板的设计和施工、下立柱混凝土浇筑技术、钢筋工程技术、上立柱混凝土浇筑技术、混凝土配合比设计技术、养护技术及裂缝控制技术等。
1. 清水砼模板的设计和施工。清水砼模板的设计和施工是清水砼建筑施工的基础。
(1)清水砼模板设计。模板设计是清水砼施工的关键环节,面板和支架的选择对清水砼的质量有很大影响。施工中,应注意选择质地坚硬、表面光滑、不易受潮变形且几何尺寸准确的面板作模板,如酚醛树脂浸渍纸复合胶合板等;应选择扣件式钢管架或门式钢管架作为支架,以减小整体和局部的附加变形。应根据工程施工图设计模板,要求绘制出模板和支架的整体布置、拼装图,制作板缝拼接、上下楼层接缝、洞口、凹凸曲线等特殊部位的专项模板设计详图,然后根据模板整体布置图及详图,考虑荷载组合和分项系数进行模板计算。需要注意的是,模板的强度、刚度、变形等均需验算。
(2)清水砼模板施工。清水砼模板施工中的监控要点有:按施工方案中确定的施工工艺进行施工,要求柱砼施工缝形成凹槽,柱顶砼施工缝连结严密、顺直,几何尺寸准确;认真处理清水砼模板的拼接缝,确保浇捣时不漏浆;所有模板均应涂刷脱模剂,确保拆模时无黏带现象;模板安装完毕,经分项质量检查合格后,方可进入下道工序。
2.下立柱混凝土浇筑技术。注意选用同一产地、同一规格的水泥以及砂石料。建议采用泵送商品混凝土的方法进行浇筑,一直到立柱变化段处。注意控制混凝土坍落度,确保自由落差<2m。每根立柱配置5根合适的长振捣棒,从4个角浇筑混凝土,在下层混凝土振捣充分后,再浇筑上层混凝土。注意控制搭接距离及时间,保证快插慢拔。注意保护预埋管件,以免其被泵管和振捣棒碰坏。另外,还需防止混凝土超振、漏振。
3.钢筋工程技术。桥梁的钢筋绑扎工序相当复杂,需要极为精细的工艺。现场绑扎钢筋时的监控重点在于钢筋的绑扎顺序、钢筋保护层的厚薄和搭接类型等,这些因素对砼的质量有很大影响。
4.上立柱混凝土浇筑技术。先预埋桥墩头的锚预应力钢丝,再绑扎上排系梁钢筋,然后分2次浇筑上立柱混凝土(注意处理茬面使之直顺),最后根据相应规范拆除模底。
5.混凝土配合比设计技术。设计混凝土配合比时,要先确保其耐久性、稳定性和强度适应相应建筑的结构设计、功能、环境、工艺等相关要求,然后再确定相应的水灰比、单位用水量、选用砂率以及水泥用量。
6.养护技术。拆模时,要用塑料膜包裹养护,养护时间应超过7 d,以防表面受损。如果是在冬季施工,则要采用塑料膜加围裹草帘的养护方式,养护时间应超过14 d,养护期满后要重新做好防排水措施,包裹好桥墩。
7.裂缝控制技术。选择在一天中温度最低的时间段施工,增加抗裂钢筋用量,适量添加减水剂、粉煤灰等,分层振捣,减少水泥用量,延长拆模时间等措施,对防止产生温度裂缝及干缩裂缝均有一定效果。
清水混凝土具有很好的发展前景,研究清水混凝土施工技术对我国城市高架桥的建设和发展具有十分重要的理论及现实意义。当前,中国清水混凝土的结构设计与施工仍然处于发展的初级阶段,其理论及实践都有待进一步深入研究和拓展。