鋼筋混凝土空心預(yù)制構(gòu)件制作方法探討

摘要：重點(diǎn)介紹了水閘交通橋鋼筋混凝土空心板構(gòu)件制作方法，指出了在制作過程中容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題，提出了預(yù)防質(zhì)量問題的措施。

關(guān)鍵詞：混凝土；空心板構(gòu)件；制作過程；控制質(zhì)量

潮白新河南里自沽蓄水閘交通橋結(jié)構(gòu)型式為裝配式鋼筋混凝土空心板結(jié)構(gòu)，總長202m，凈跨9m，共20跨。每跨包括3塊空心板，中板每塊長10.06m、寬1.59m、厚0.65m，邊板每塊長10.06m、寬1.52m、厚0.65m。每塊板上留設(shè)2道Ф500mm的通長孔洞，孔洞中心距板底325mm，距離板頂75mm，在滿足承受荷載要求的情況下減輕構(gòu)件重量。構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級為C30F150。鋼筋采用HPB235和HRB335兩種。鋼筋保護(hù)層厚度為35mm。

1施工準(zhǔn)備

1.1施工場地

根據(jù)通往施工現(xiàn)場的實(shí)際條件，選擇閘所的河堤道路兩側(cè)作為預(yù)制場地。先用推土機(jī)將地面進(jìn)行清理、平整，并用蛙夯進(jìn)行夯實(shí)，保證構(gòu)件在制作過程中不至于因?yàn)榈刭|(zhì)條件造成沉降引發(fā)構(gòu)件裂縫。

1.2原材料

根據(jù)混凝土的強(qiáng)度等級選擇砂子、石子、水泥，并抽取試樣送實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測，檢測合格后出具混凝土配合比單。經(jīng)過試驗(yàn)，砂子選用產(chǎn)自薊縣的河砂中砂，石子選用產(chǎn)自薊縣的4～6號石子，水泥選用唐山冀東水泥廠生產(chǎn)的“盾牌”P.O.32.5水泥。

1.3模板

（1）構(gòu)件底模的制作：根據(jù)構(gòu)件的尺寸，在事先做好的場地上用磚和水泥砂漿砌筑底模周圈。底部一層采用24磚墻，上部兩層采用12磚墻，內(nèi)部填充土石屑并用平板振搗器夯實(shí)，防止構(gòu)件制作過程中發(fā)生沉降引起構(gòu)件的變形。底模的表面抹1∶3水泥砂漿，以保證表面的平整。底模制作時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)意圖設(shè)置1.0cm反拱值，并按二次拋物線進(jìn)行布設(shè)。在底模中，橫向設(shè)置通長的硬塑管，間距1000mm，用于模板支設(shè)時(shí)貫穿拉桿，以保證拉桿的重復(fù)利用。

（2）側(cè)模、芯模的準(zhǔn)備：根據(jù)預(yù)制構(gòu)件的形式，邊板有一個(gè)側(cè)面在橋梁建成后屬于外露面，中板的兩個(gè)側(cè)面和邊板的另一個(gè)側(cè)面之間要澆筑混凝土。所以，從混凝土的外觀質(zhì)量和施工的經(jīng)濟(jì)角度綜合考慮，邊板的外露面采用定型鋼模板，另外一面及中板的兩側(cè)采用木模板。木模板由凈面竹膠板和木方加固而成。芯模采用Ф500mm的橡膠氣囊。預(yù)制構(gòu)件的兩端封堵同樣采用竹膠板和木方。穿氣囊的圓孔事先在竹膠板上制作成形，然后用木方固定。圓孔內(nèi)側(cè)用小鐵釘固定與竹膠板等寬的厚度為1cm的橡膠條，防止木刺刺破氣囊和澆筑混凝土?xí)r漏漿。橡膠充氣芯模以滑石粉作為脫模劑。使用前，側(cè)模應(yīng)先在底模上進(jìn)行試拼，檢查各部位尺寸是否準(zhǔn)確，并將各個(gè)接縫處打磨平整，以保證梁體外觀質(zhì)量。同時(shí)，嚴(yán)格控制頂板寬度和厚度。

1.4施工機(jī)械

根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的需要，選用的機(jī)械設(shè)備如下：自落式攪拌機(jī)1臺，ZN50型振搗棒2條，ZN30型振搗棒2條，自卸式翻斗運(yùn)輸車1輛，磅秤2臺，塌落度桶1套。

2 制作環(huán)節(jié)及技術(shù)要求

2.1鋼筋加工制作

按照構(gòu)件的圖紙要求進(jìn)行鋼筋的采購。鋼筋進(jìn)場經(jīng)檢驗(yàn)合格后，進(jìn)行鋼筋的加工。在底模的水泥砂漿達(dá)到一定強(qiáng)度后，在其表面彈出模板位置線。然后按照圖紙要求在位置線范圍內(nèi)綁扎鋼筋。結(jié)構(gòu)鋼筋綁扎結(jié)束后，在預(yù)留孔位置加設(shè)橡膠氣囊的固定筋，間距1m。固定筋與底部鋼筋焊接成整體。

2.2 模板支拆

待鋼筋綁扎完畢經(jīng)驗(yàn)收合格后開始合模。合模時(shí)，嚴(yán)格按照事先彈好的位置線進(jìn)行。側(cè)模板加固采用鋼管和拉桿。在底模的周圍間隔1m的距離將2根長度為1.5m的鋼管垂直砸入地中50cm，兩根鋼管間距3cm。上層拉桿從縫隙內(nèi)穿過，外加大雁后開始加固。底層拉桿采用同樣的方法。然后，在支撐側(cè)模的鋼管上（構(gòu)件上表面高度）沿構(gòu)件方向設(shè)置一道水平鋼管，在距離構(gòu)件1.5m的地方將0.5m長的鋼管砸入地中30cm作為支撐點(diǎn)。同時(shí)，將水平鋼管和支撐點(diǎn)用鋼管連接，作為模板的加固系統(tǒng)。端頭模板用鋼管將兩側(cè)模鎖住之后，同樣采用鋼管斜撐進(jìn)行加固。在模板加固完畢后，穿入橡膠氣囊。穿氣囊前，將氣囊內(nèi)沖入一部分氣體，待全部穿進(jìn)去固定好位置后再次進(jìn)行加壓至0.5MPa。為了在混凝土澆筑完成后便于順利地將氣囊抽出、防止在抽出過程中對梁板造成損傷，在氣囊安裝前在其表面刷一層洗衣粉水，以起到潤滑作用。

2.3 混凝土澆筑方法

待前期準(zhǔn)備工作全部結(jié)束后，進(jìn)行混凝土的澆筑。澆筑氣囊以下部分的鋼筋時(shí)，混凝土的塌落度控制在100mm，以保證混凝土能夠流到氣囊的底部。澆筑至氣囊中心標(biāo)高以上時(shí)，混凝土塌落度調(diào)整至80mm。澆筑混凝土的過程中，要分層布料，并嚴(yán)格

控制每次的布料厚度，以防止?jié)仓^程中氣囊在浮力作用下上浮。每次布料厚度在30cm左右，且沿構(gòu)件縱向通長布料。隨著混凝土的入倉即開始振搗。振搗氣囊以下的混凝土使用ZN30型振搗棒，防止下部混凝土的過振；振搗其上部混凝土采用ZN50型振搗棒。

2.4混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土拆模后，立即著手混凝土的養(yǎng)護(hù)。由于制作構(gòu)件的時(shí)間為冬季，不能采用澆水養(yǎng)護(hù)的方法。因此，采用在構(gòu)件周圍纏裹塑料薄膜并苫蓋草簾的措施。在溫度較低的情況下，加蓋草簾并搭設(shè)暖棚，防止混凝土的凍傷。混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7d。養(yǎng)護(hù)過程中，還要做好測溫工作。

2.5橡膠氣囊抽出時(shí)間確定

根據(jù)混凝土澆筑時(shí)的氣溫確定氣囊的抽出時(shí)間。氣溫在5℃以上時(shí)，抽出時(shí)間控制在澆筑結(jié)束后5h；氣溫低于5℃時(shí)，抽出時(shí)間控制在7~8h。如果氣囊抽出過早，則會(huì)使得氣囊表面粘有混凝土，即影響混凝土的美觀、加大氣囊抽出的難度；抽出時(shí)間過晚，氣囊會(huì)與混凝土產(chǎn)生粘接力，氣囊很難抽出，甚至有損壞氣囊的可能。

3 制作質(zhì)量問題及預(yù)防措施

3.1質(zhì)量問題

制作過程中，容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題主要有：①空心板底板超厚，頂板厚度不足；②空心板底混凝土不密實(shí)；③空心板高度控制不嚴(yán)，超過設(shè)計(jì)高度；④空心板頂板橫向或底板縱向出現(xiàn)裂紋。

3.2預(yù)防措施

（1）處理好預(yù)制件底模。底模制作過程中，一定要將場地進(jìn)行夯實(shí)，底模內(nèi)部的石屑也要夯實(shí)，防止不均勻沉降引發(fā)的裂縫。

（2）根據(jù)構(gòu)件特點(diǎn)，澆筑混凝土?xí)r必須分層布料。為解決空心板底板超厚、頂板厚度不足、空心板高度控制不嚴(yán)、超過設(shè)計(jì)高度的問題，澆筑過程中必須分層布料，且嚴(yán)格控制好布料厚度。如果布料厚度過大，容易產(chǎn)生氣囊上浮或者底模漏振產(chǎn)生蜂窩麻面；布料厚度過小，容易過振。

（3）嚴(yán)格按照混凝土配合比進(jìn)行混凝土的拌制。在混凝土拌制過程中，除了控制混凝土的塌落度以外，還要控制水灰比，從根源上預(yù)防混凝土裂縫的出現(xiàn)。

（4）加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)。由于處于冬季施工，混凝土養(yǎng)護(hù)不能采用澆水養(yǎng)護(hù)的方法。在纏裹塑料薄膜的過程中，一定要保證纏裹得嚴(yán)實(shí)，盡量減少混凝土自身水分的蒸發(fā)。養(yǎng)護(hù)過程中，要加強(qiáng)檢查，及時(shí)修復(fù)塑料薄膜的破損之處。在以后的工程中，若采取刷養(yǎng)護(hù)劑或者蒸汽養(yǎng)護(hù)的方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，效果會(huì)更好，但是混凝土養(yǎng)護(hù)的成本也會(huì)相應(yīng)地隨之增加。

4結(jié)語

在潮白新河南里自沽蓄水閘工程中，由于采用了預(yù)制橋面板，克服了現(xiàn)場場地狹窄的困難，節(jié)省了現(xiàn)場土地資源，大大縮短了混凝土澆筑的工期，增加了定型模板的周轉(zhuǎn)使用，提高了其在該工程中的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。