張 平
(中鐵三局集團第五工程有限公司,山西晉中 030600)
新建京張鐵路六標二分部新保安高架特大橋里程為DK118+472.96 ~DK131+889.83,全長13.416 km,所需伸縮縫立柱、扶手立柱、欄片、柱帽、欄桿遮板、聲屏障遮板等小型混凝土預制件累計達到七萬多塊,全部由項目設立的小型混凝土預制場供應,施工工期緊,施工質量要求較高。為滿足施工工期要求,在施工中采用ABS模具,利用時間繼電器對振動電機進行自動控制,并在養護過程中采用了智能噴淋系統,實現了小型預制構件的流水線作業,保證了構件的本體質量。
鋼筋下料加工→鋼筋骨架綁扎→模型涂刷脫模劑→鋼筋骨架入?!炷翝仓B護→脫?!罱K養護。
2.2.1 小型預制件模板加工
模板設計。
模具是決定預制構件外形的基礎,模具的剛度、材料選擇不當將使構件質量大打折扣,經過反復比選選用ABS整體塑性模具(見圖1)。對不適合ABS模板的部分構件,自行設計加工模板(設計圖見圖2)。
圖1 定制ABS模具
圖2 自行加工模具設計圖
模板加工。
1)加工要求。
加工完成的模板應能夠承受混凝土澆筑時候的壓力等相關荷載,并具有足夠的強度、剛度以及穩定性,同時需確保接縫不漏漿,制作簡單,安裝方便,便于拆卸和多次使用。
2)加工工序。
a.劃線:制作樣板的時候要嚴格按照圖紙的尺寸放好大樣,并進行劃線,劃線的時候誤差要控制在0.3 mm以內。
b.下料:操作剪板機對面板進行下料,為了使板料保持方正,首先對基準邊進行確定,確定好之后可以以基準邊為參考剪切其他邊(見圖3)。
c.鉆孔:先畫出鉆心位置,再用聯合沖剪機沖孔(見圖4)。
圖3 剪板機下料
圖4 聯合沖剪機沖孔
d.組拼:鋼板剪切完成后,將其平放在平臺上進行點焊,要按照圖紙設計尺寸平鋪。當焊接完成后對焊渣進行清理,要保證焊縫外形均勻光滑,且不能有裂紋、漏焊等問題,同時無咬肉、氣孔、夾渣等現象。
e.刷防銹漆:對檢查合格的大模板和角模配件進行噴漆,涂刷防銹漆時要均勻,噴漆過程中應確保模板板面不沾漆。噴漆完畢后在模板背面標號,標號要清楚。
f.堆放待運:當完成所有加工工序后,將檢驗合格的模板放在平整硬質地面上。
3)模板使用要求。
模板運達現場后應組織試拼、檢查模板各部尺寸,同時應進行表面清理、涂抹脫模劑,脫模后及時清理粘結物,并分類堆放整齊。
2.2.2 小型預制件鋼筋安裝
1)鋼筋原材進場檢查。
a.鋼筋進場時,要安排專人對規格、數量、產品合格證、外觀等內容進行驗收檢查。
b.驗收合格后,試驗人員按照規定到現場進行取樣,然后將樣品送至試驗室進行檢驗。
c.鋼筋在加工過程中要對有無裂紋、焊接性能或機械性能不正常等現象進行檢查,如發現問題,要立即處理。
2)鋼筋加工。
結合鋼筋構件設計尺寸、混凝土保護層厚度、鋼筋彎曲調整值和彎鉤的增加長度,對鋼筋進行下料。鋼筋骨架的綁扎是在專用胎具上進行(見圖5),綁絲向內邊彎曲,不得伸向保護層內。鋼筋加工完成的成品以及半成品按照規格型號分開堆放在鋼筋棚內,并清楚標識(見圖6)。
圖5 定位鋼筋胎具
圖6 成品擺放
2.2.3 混凝土澆筑
1)混凝土澆筑。
混凝土澆筑時將拌制好的混凝土倒至卸料區,卸料區用薄鋼板與地面隔離,人工用鐵鍬將混凝土鏟入模內,添加至模具中的混凝土應一次填足,不得出現斷續添加現象,以避免后添加部分混凝土振動時間不足出現氣泡。
2)混凝土振搗。
為了保證混凝土預制構件振搗質量,在原有振動平臺的基礎上增加了電氣控制箱,根據構件不同實驗測得的振搗間隔時間,通過時間繼電器對振動電機進行控制(見圖7),實現了自動調整振搗時間,確保構件振搗質量。其中,振動平臺鋼構部分長112 cm,寬91 cm,高60 cm,由下部加固部分、振動體、工作平臺三部分采用型鋼焊接而成(見圖8)?;炷琳駬v過程需確保底角混凝土中的氣泡完全散盡,混凝土停止下沉,表面出現平坦、泛漿為止,然后用油灰刀對混凝土表面進行平整、收漿。
圖7 時間繼電器
圖8 可調式振動平臺
2.2.4 混凝土養護
混凝土構件養護采用自動噴淋養護設施,養護以保持混凝土面濕潤為宜,養護期為14 d。其中,智能噴淋系統由濕度和溫度傳感器、PLC(可編程控制器)電路控制、噴灑、供水四大部分組成,整個噴灑養護過程每個環節均由一臺PLC進行控制,從而實現溫度控制、濕度控制、定時控制、曲線控制、分段控制等參數。具體運行方式為:
1)現場設置循環水沉淀池,沉淀池上設置浮球,利用一臺自吸泵向循環水沉淀池注水(見圖9),當浮球到達一定水位后自動停止供水;另一臺自吸泵從沉淀池內吸水注入壓力罐,壓力罐到達一定壓力停止注水。
2)管道按照現場實際情況配備四組電子控制閥門,每個閥門控制四個自旋轉噴頭,分為四個噴淋區域,在四個噴淋區域邊角設置四組溫濕度傳感器,溫度傳感器由PLC控制器控制,按照現場預設的濕度,通過PLC控制器控制電子控制閥門的開關,實現現場空氣濕度的智能化控制,最終達到全天候、全濕潤、無遺漏養生標準(見圖10)。
圖9 循環水沉淀池
圖10 噴淋養生
2.2.5 成品保護
為了保護欄片、立柱、上梁等預制構件成品,保證在吊裝、運輸過程中構件完好,技術人員通過對比多種材料,從經濟、適用、周轉次數等多個方面考慮,對欄片采用內徑50 mm的PVC方管,裁成長度為5 cm的U型條,套在欄片兩側;對護欄立柱和上梁的成品保護采用內徑100mm的PVC方管,裁成長度為3 cm的U型條,套在立柱兩端,有效的保護了成品。
1)鋼筋堆放現場應設置材料標識牌,鋼筋在貯存過程中應上蓋下墊,防止銹蝕、污染和變形。鋼筋原材堆放按照不同的規格存放,鋼筋貯存在距地面不小于0.3 m的平臺、墊木或其他支承上,并應使其不受機械損傷及由于暴露于大氣中而產生銹蝕和表面破損。
2)混凝土澆筑時模板應除銹刷油,清除板面上的所有雜物。振搗時需掌握振搗時間,確保預制件外觀質量及內在強度。
3)為避免預制件出現缺邊、掉角、起皮的現象,混凝土強度達到設計80%以上時方可脫模。脫模后及時清除試模上的殘留物,并用脫模機擦拭保養,混凝土預制件經噴淋養護達到設計強度后方可運至現場安裝。
在混凝土小型預制件施工中,通過采用現代新型產品ABS模具+定型模板形式,確保了混凝土預制構件外露面平整、光潔,棱角順直分明,色澤均勻一致,無蜂窩、麻面、空洞等現象,一次模具的投入重復率達80次之多,節約了成本;在澆筑過程中通過采用電氣控制箱,通過時間繼電器對振動電機進行自動控制,提高了澆筑振搗質量和效率,節省了人工;采用智能噴淋養生系統減少了人員投入,大大降低了工人勞動強度。