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小型混凝土构件施工工艺

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摘要:结合京张铁路工程实例,从模板制作、混凝土浇筑、混凝土养护等方面,详细介绍了铁路建设小型混凝土预制件的整个施工过程,可为以后类似标准化预制件生产提供参考。

关键词:小型混凝土预制构件,ABS模具,振动平台

1工程概况

新建京张铁路六标二分部新保安高架特大桥里程为DK118+472.96~DK131+889.83,全长13.416km,所需伸缩缝立柱、扶手立柱、栏片、柱帽、栏杆遮板、声屏障遮板等小型混凝土预制件累计达到七万多块,全部由项目设立的小型混凝土预制场供应,施工工期紧,施工质量要求较高。为满足施工工期要求,在施工中采用ABS模具,利用时间继电器对振动电机进行自动控制,并在养护过程中采用了智能喷淋系统,实现了小型预制构件的流水线作业,保证了构件的本体质量。

2施工工艺及操作要点

2.1施工工艺流程

钢筋下料加工→钢筋骨架绑扎→模型涂刷脱模剂→钢筋骨架入模→混凝土浇筑→养护→脱模→最终养护。

2.2关键工序施工工艺及操作要点

2.2.1小型预制件模板加工模板设计。模具是决定预制构件外形的基础,模具的刚度、材料选择不当将使构件质量大打折扣,经过反复比选选用ABS整体塑性模具(见图1)。对不适合ABS模板的部分构件,自行设计加工模板((设模板加工。1)加工要求。加工完成的模板应能够承受混凝土浇筑时候的压力等相关荷载,并具有足够的强度、刚度以及稳定性,同时需确保接缝不漏浆,制作简单,安装方便,便于拆卸和多次使用。2)加工工序。a.划线:制作样板的时候要严格按照图纸的尺寸放好大样,并进行划线,划线的时候误差要控制在0.3mm以内。b.下料:操作剪板机对面板进行下料,为了使板料保持方正,首先对基准边进行确定,确定好之后可以以基准边为参考剪切其他边(见图3)。c.钻孔:先画出钻心位置,再用联合冲剪机冲孔(见图4)。d.组拼:钢板剪切完成后,将其平放在平台上进行点焊,要按照图纸设计尺寸平铺。当焊接完成后对焊渣进行清理,要保证焊缝外形均匀光滑,且不能有裂纹、漏焊等问题,同时无咬肉、气孔、夹渣等现象。e.刷防锈漆:对检查合格的大模板和角模配件进行喷漆,涂刷防锈漆时要均匀,喷漆过程中应确保模板板面不沾漆。喷漆完毕后在模板背面标号,标号要清楚。f.堆放待运:当完成所有加工工序后,将检验合格的模板放在平整硬质地面上。3)模板使用要求。模板运达现场后应组织试拼、检查模板各部尺寸,同时应进行表面清理、涂抹脱模剂,脱模后及时清理粘结物,并分类堆放整齐。

2.2.2小型预制件钢筋安装1)钢筋原材进场检查。a.钢筋进场时,要安排专人对规格、数量、产品合格证、外观等内容进行验收检查。b.验收合格后,试验人员按照规定到现场进行取样,然后将样品送至试验室进行检验。c.钢筋在加工过程中要对有无裂纹、焊接性能或机械性能不正常等现象进行检查,如发现问题,要立即处理。2)钢筋加工。结合钢筋构件设计尺寸、混凝土保护层厚度、钢筋弯曲调整值和弯钩的增加长度,对钢筋进行下料。钢筋骨架的绑扎是在专用胎具上进行(见图5),绑丝向内边弯曲,不得伸向保护层内。钢筋加工完成的成品以及半成品按照规格型号分开堆放在钢筋棚内,并清楚标识(见图6)。

2.2.3混凝土浇筑1)混凝土浇筑。混凝土浇筑时将拌制好的混凝土倒至卸料区,卸料区用薄钢板与地面隔离,人工用铁锹将混凝土铲入模内,添加至模具中的混凝土应一次填足,不得出现断续添加现象,以避免后添加部分混凝土振动时间不足出现气泡。2)混凝土振捣。为了保证混凝土预制构件振捣质量,在原有振动平台的基础上增加了电气控制箱,根据构件不同实验测得的振捣间隔时间,通过时间继电器对振动电机进行控制(见图7),实现了自动调整振捣时间,确保构件振捣质量。其中,振动平台钢构部分长112cm,宽91cm,高60cm,由下部加固部分、振动体、工作平台三部分采用型钢焊接而成(见图8)。混凝土振捣过程需确保底角混凝土中的气泡完全散尽,混凝土停止下沉,表面出现平坦、泛浆为止,然后用油灰刀对混凝土表面进行平整、收浆。

2.2.4混凝土养护混凝土构件养护采用自动喷淋养护设施,养护以保持混凝土面湿润为宜,养护期为14d。其中,智能喷淋系统由湿度和温度传感器、PLC(可编程控制器)电路控制、喷洒、供水四大部分组成,整个喷洒养护过程每个环节均由一台PLC进行控制,从而实现温度控制、湿度控制、定时控制、曲线控制、分段控制等参数。具体运行方式为:1)现场设置循环水沉淀池,沉淀池上设置浮球,利用一台自吸泵向循环水沉淀池注水(见图9),当浮球到达一定水位后自动停止供水;另一台自吸泵从沉淀池内吸水注入压力罐,压力罐到达一定压力停止注水。2)管道按照现场实际情况配备四组电子控制阀门,每个阀门控制四个自旋转喷头,分为四个喷淋区域,在四个喷淋区域边角设置四组温湿度传感器,温度传感器由PLC控制器控制,按照现场预设的湿度,通过PLC控制器控制电子控制阀门的开关,实现现场空气湿度的智能化控制,最终达到全天候、全湿润、无遗漏养生标准(见图10)。

2.2.5成品保护为了保护栏片、立柱、上梁等预制构件成品,保证在吊装、运输过程中构件完好,技术人员通过对比多种材料,从经济、适用、周转次数等多个方面考虑,对栏片采用内径50mm的PVC方管,裁成长度为5cm的U型条,套在栏片两侧;对护栏立柱和上梁的成品保护采用内径100mm的PVC方管,裁成长度为3cm的U型条,套在立柱两端,有效的保护了成品。

3其他注意事项

1)钢筋堆放现场应设置材料标识牌,钢筋在贮存过程中应上盖下垫,防止锈蚀、污染和变形。钢筋原材堆放按照不同的规格存放,钢筋贮存在距地面不小于0.3m的平台、垫木或其他支承上,并应使其不受机械损伤及由于暴露于大气中而产生锈蚀和表面破损。2)混凝土浇筑时模板应除锈刷油,清除板面上的所有杂物。振捣时需掌握振捣时间,确保预制件外观质量及内在强度。3)为避免预制件出现缺边、掉角、起皮的现象,混凝土强度达到设计80%以上时方可脱模。脱模后及时清除试模上的残留物,并用脱模机擦拭保养,混凝土预制件经喷淋养护达到设计强度后方可运至现场安装。

4结语

在混凝土小型预制件施工中,通过采用现代新型产品ABS模具+定型模板形式,确保了混凝土预制构件外露面平整、光洁,棱角顺直分明,色泽均匀一致,无蜂窝、麻面、空洞等现象,一次模具的投入重复率达80次之多,节约了成本;在浇筑过程中通过采用电气控制箱,通过时间继电器对振动电机进行自动控制,提高了浇筑振捣质量和效率,节省了人工;采用智能喷淋养生系统减少了人员投入,大大降低了工人劳动强度。

参考文献:

[1]JTG/TF50—2011,公路桥涵施工技术规范[S].

[2]CJJ2—2008,城市桥梁工程施工与质量验收规范[S].

[3]铁建设[2010]241号,铁路混凝土工程施工技术指南[Z].

作者:张平 单位:中铁三局集团第五工程有限公司

小型混凝土构件施工工艺责任编辑:张雨    阅读:人次