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扭工字塊鋼模板預製工藝案例

1、工程概況

  港珠澳大橋主體工程島隧工程西人工島島壁結構為拋石斜坡式,島壁外坡安放消浪性能良好的5t扭工字塊體,共30595塊,需預製C30混凝土66513m³。本工程所用扭工字塊重5t,高2.483m,體2.174m³ 。

2、施工工藝

2.1扭工字塊模板安裝

  (1)立式模板安裝。立式預製模板由下橫肢支撐底座、上橫肢頂蓋、中間部分兩片縱向對稱軸模板以及4片堵頭模板組成,模板間均用螺栓連接和緊固,底模用膨脹螺栓緊固在地麵上。在上肢頂麵中間開口下料,頂麵在混凝土初凝後采用人工抹麵。模板安裝時先組裝中間部分兩片縱向對稱軸模板,然後組裝上橫肢頂蓋,待檢查內部模板無錯牙後,安裝4片堵頭模板。

  (2)臥式模板安裝。臥式預製模板由底模、兩片側模、頂模以及兩片堵頭模板組成,模板間均用螺栓連接和緊固。在頂麵留一個振搗口,從頂麵端頭處下灰;為提高施工效率並保證塊體端頭表麵質量,模板上下兩側不設堵頭模板,下部采用橡膠墊板,上部直接進行人工抹麵。

2.2混凝土澆築

2.2.1混凝土攪拌與運輸

  混凝土攪拌采用經過2m3攪拌站進行攪拌,混凝土攪拌嚴格按照配合比下料,配料單通過自動計量係統稱量、配料,並且施工中隨時測試骨料含水量、拌和物塌落度的變化,及時分析調整。

  塌落度經檢測合格後,混凝土采用水泥攪拌車運輸至預製平台旁。臥式、立式設計配合比塌落度均為70±20mm,現場施工發現塌落度為70~90mm時效果最佳。

2.2.2混凝土澆築振搗

  (1)澆築方法:澆築時立式預製先將混凝土由水泥攪拌車放入裝載機內,由裝載機將灰放入操作平台,通過下灰口的收口型導管卸至扭工字塊模板內;臥式預製直接由水泥攪拌車從臥式模板下灰口將混凝土放入模板內。

  (2)澆築方式:為減少塊體上下肢頂麵氣泡和防止肢杆處微小沉縮裂縫的出現,經過多次試驗確定扭工字塊混凝土分3層進行澆築振搗。立式、臥式具體分層澆築如圖所示。

立式及臥式預製澆築分層圖

  在保證塊體分層澆築質量的前提下,為提高施工效率、合理利用施工時間,采用如下澆築順序:(臥式澆築順序與此類似,此處以立式為例說明)

  ①1#第一層→2#第一層→1#第二層→2#第二層(移動下灰平台);②3#第一層→4#第一層→3#第二層→4#第二層(移動下灰平台);③5#第一層→6#第一層→5#第二層→6#第二層(移動下灰平台);④1#第三層→2#第三層→3#第三層→4#第三層→5#第三層→6#第三層。

  采取上述澆築順序,第一層與第二層澆築間隔時間約為5min,第二層與第三層澆築間隔時間約為1h,在充分利用工作時間的氣體下,較好地減少了塊體下肢頂麵氣泡和防止了肢杆處微小沉縮裂縫的出現。

  (3)澆築振搗要求:混凝土振搗均使用ф70mm振搗棒,振搗棒振搗時移動間距不超過振搗棒作用半徑的1.5倍。每層砼振搗時保證插入下層砼5~10cm左右,以保證每層砼良好結合。振搗達到砼骨料不下沉,表麵不再冒氣泡,呈平坦、泛漿為度,不漏振、過振。澆注完成後保證砼20h內不受到振動。

  通過現場預製施工情況發現,通過對塌落度、振搗分層和時間控製可有效提高塊體預製質量。

2.3鋼模板拆除及抹麵施工

  (1)立式模板。混凝土初凝後及時將頂蓋模板拆除,采用人工抹麵消除氣泡及保證下灰口處原始弧麵;人工抹麵二次壓光完成後用排筆蘸水塗刷塊體表麵殘留抹麵痕跡及不光滑位置,待混凝土終凝後及時覆蓋土工布進行灑水養護。混凝土強度達到拆模要求時,先拆除4片堵頭模板;然後拆除中間部分兩片縱向對稱軸模板,拆除時采用左右鬆動法:在下橫肢支撐底座、中間部分兩片縱向對稱軸模板3片模板連接處各焊接一根Φ25mm鋼筋,利用撬棍可將中間部分兩片縱向對稱軸模板左右鬆動,模板左右脫離塊體5cm左右時,1t簡易龍門吊直接吊起模板慢慢移出,運至下一個底模位置。

  (2)臥式模板。待混凝土初凝後先將模板拆除,人工進行抹麵,消除頂麵和兩側端頭氣泡及振搗口處表麵缺陷。待混凝土強度滿足要求時,拆除兩片縱向對稱軸模板,由人工先鬆動模板,用撬棍把模板移出,模板脫離塊體5cm左右時,1t簡易龍門吊直接吊起模板慢慢移出,運至下一個塊體預製位置。拆模時嚴格控製吊裝速度,以保證安全,並防止模板磕碰到塊體。

  (3)總結對比。①立式工藝模板位於地麵上,拆裝模板操作空間較大;臥式模板位於溝槽中,在溝槽中空間受限,拆裝模板效率低。②立式模板兩片立模可直立在地麵上保持穩定;臥式模板兩片立模本身不具備穩定性,需側靠在溝槽上,在模板拆除擺放時消耗時間較長。經統計:立式預製組模時間為20min/套、拆模時間為12min/套、模板片數4片;臥式預製組模時間為25min/套、拆模時間為20min/套、模板片數5片。③立式頂蓋模板拆除後,人工抹麵需登高作業,增加了抹麵難度,抹麵質量較難控製;立式人工抹麵區域剛好與地麵齊平,抹麵難度較低。④臥式抹麵工程量比立式大,但較易操作;立式抹麵麵積較小,但對抹麵人員抹麵水平要求高。

2.4塊體修補養護
  (1)塊體修補:拆除模板後,對有表麵缺陷的混凝土及時進行修補,首先將普通水泥、細砂和白乳膠的混合物抹到氣泡內(參考配比為:普通水泥:白水泥:白乳膠:細砂=2.5:1:1.5:1)。待強度增大後,用膩子刀刮平,刮平時修補工要精心操作,保證修補處平整光滑。刮平後,人工用手將拌和好的幹硬水泥淨漿(參考配比為:普通矽酸鹽水泥:白水泥:水=3:1:1)在修補位置擦抹一遍,以調節色差和平整度。模板拚縫處產生的飛邊、錯牙用角磨機打磨,達到光滑平順。

  (2)塊體養護:待修補完成後,即在預製現場覆蓋土工布灑水養護。塊體運輸至現場後,由專人灑水養護14d,並做好養護記錄。

  (3)總結對比:臥式預製塊體表麵氣泡比立式少。臥式塊體氣泡主要在模板拚接的水平位置,立式預製塊體氣泡主要在下肢頂麵處。

2.5 成品保護及標識

  利用回彈儀進行實際塊體強度的檢測判斷,混凝土是否滿足扭工字塊起吊要求。根據現場情況,氣溫在20℃左右時,一般澆築完砼20h左右即可拆模,30h左右即可進行塊體吊裝轉運。立式、臥式預製塊體均采用14t隨車吊進行倒運存儲,吊裝速度不受工藝影響,倒運至存儲場地按規則擺放存儲。


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