(一)铺料
在浇筑第一层混凝土前,应在岩面上或老混凝土面上摊铺一层2~3cm厚的水泥砂浆,以利于与新浇混凝土结合。砂浆铺设的面积应与混凝土浇筑的强度相适应,砂浆的水灰比应较混凝土水灰比减少0.03~0.05。混凝土的浇筑,应按一定厚度、次序、方向分层进行。
图3-8 机动翻斗车
铺料厚度应根据拌和能力、运输距离、浇筑速度、气温及振捣器的性能等因素确定。一般情况下,浇筑层的允许最大厚度,不应超过表3-28规定的数值,如采用低流态混凝土及大型强力振捣设备时,其浇筑层厚度应根据试验确定。
表3-28 混凝土浇筑层的允许最大厚度
混凝土入仓时,应尽量使混凝土按先低后高进行,并注意分料,不要过分集中。要求:
(1)当仓内有低塘或斜面时,按先低后高进行卸料,以免泌水集中带走灰浆。
(2)由迎水面至背水面。把泌水赶至背水面部分,然后处理集中的泌水。
(3)根据混凝土标号分区,先高标号后低标号进行下料,以防止减少高标号区的断面。
(4)要适应结构物特点。如浇筑块内有廊道、钢管或埋件的仓位,卸料必须两侧平起,廊道、钢筋两侧的混凝土高差不得超过铺料的层厚(一般30~50cm)。
常用的铺料方法有以下三种:
1.平层浇筑法
平层浇筑法即混凝土按水平层一层一层地向上浇,要求下层混凝土初凝之前应覆盖上一层混凝土,否则将出现冷缝,如图3-9所示。
图3-9 平层浇筑法
平层浇筑法实际应用较多,它有以下特点:
(1)仓面平整,平仓振捣方便,不易漏振,混凝土密实性好。
(2)能较好地保持老混凝土面的清洁,有利于新老混凝土之间的结合。
(3)由于在任何时候混凝土都只有一条接头,一旦发生停仓事故,仓内的接头处理工作量较少。
(4)对浇筑面积较大的仓位,要求混凝土的生产、运输能力较高。
(5)适用于不同坍落度的混凝土。
2.斜层浇筑法
当浇筑仓面面积较大,而混凝土生产、运输能力不足时,采用平层浇筑法容易产生冷缝,此时可采用斜层浇筑法或阶梯浇筑法。
斜层浇筑法是按浇筑块高,从一端向另一端推进,推进中及时覆盖,以免发生冷缝。斜层浇筑法由于平仓和振捣易使砂浆流动和分离,倾斜层的倾斜度以不大于10°为宜。浇筑块高度一般限制在1~1.5m,超过时应减小仓位面积。
如果浇筑块较薄、且对混凝土料采取预冷措施时,斜层浇筑法是常见的施工方法;采用这种方法,在浇筑过程中混凝土吸收的热量较少,如图3-10所示。
图3-10 斜层浇筑法
图3-11 阶梯浇筑法
3.阶梯浇筑法
阶梯浇筑法的铺料顺序也是从仓位的一端(一般为短边)开始,向另一端推进,并以台阶形式,边向前推进,边向上铺筑,直至整个仓位浇筑完毕,如图3-11所示。阶梯浇筑法的最大优点是缩短了混凝土上、下层间的结合时间,在铺料层数一定的情况下,浇筑块的长度可不受限制,既适用于大面积仓位的浇筑,也适用于通仓浇筑。
阶梯浇筑法的阶梯层数以3~5层为宜,铺筑厚度一般为0.3~0.5m,阶梯宽度应大于1.0m,长度应大于2~3m,坡度不大于1∶2。浇筑施工中要注意保持老混凝土面的湿润和清洁。浇筑坝体迎水面仓位时,应顺坝轴线方向铺料。
应该指出,不管采用上述哪种浇筑方法,浇筑时相邻两层混凝土的间歇时间不允许超过混凝土铺料允许间歇时间,混凝土允许间歇时间是指从混凝土拌和机出料口到初凝前覆盖上层混凝土为止的这段时间。它与气温、太阳辐射、风速、混凝土入仓温度、水泥品种、掺外加剂品种等条件有关。当未掺外加剂和混合料时,以及未采用其他特殊措施时,混凝土铺料的允许间歇时间如表3-29所示。当掺用外加剂或混合料时,应通过试验确定。
表3-29 混凝土浇筑允许间歇时间
注 本表数值未考虑外加剂、混合料及其他特殊施工措施的影响。
混凝土浇筑时因故超过允许的间歇时间,如面积不大,位置也不在迎水面,应插入式振捣器振捣30s,周围10cm以内的混凝土还能泛浆,且不留孔洞时,仍可继续浇筑,否则应停浇,待混凝土强度达到2.5MPa以上,混凝土面上能行人时,按施工缝处理后才能继续浇筑。
(二)平仓
平仓是指把卸入仓内的混凝土拌和物摊平到要求的均匀厚度。平仓不好会造成离析,使骨料架空,严重影响混凝土的质量。
1.人工平仓
人工平仓用铁锹,平仓距离不超过3m,只适用以下场合:
(1)在靠近模板和钢筋较密的地方,用人工平仓,使石子分布均匀;
(2)水平止水、止浆片底部要用人工送料填满,严禁料罐直接下料,以免止水、止浆片卷曲和底部混凝土架空;
(3)门槽、机组埋件等空间狭小的二期混凝土;
(4)各种预埋件仪器周围用人工平仓,防止位移和损坏。(www.xing528.com)
2.振捣器平仓
振捣器平仓时应将振捣器斜插入混凝土料堆下部,使混凝土向操作者位置移动,然后一次一次地插向料堆上部,直至把混凝土摊平到规定的厚度为止。如将振捣器垂直插入料堆顶部,平仓工效固然较高,但易造成粗骨料沿锥体四周下滑,砂浆则集中在中间形成砂浆窝,影响混凝土匀质性。经过振动摊平的混凝土表面可能已经泛出砂浆,但内部并未完全捣实,切不可将平仓和振捣合二为一,影响浇筑质量。
近年来,在大中型水利水电工程的混凝土施工中,已逐渐推广使用推土机(或平仓机)进行混凝土平仓作业,这种作业方法大大提高了效率,减轻了劳动强度;但要求仓面大,仓内无拉条,履带压力小。
(三)振捣
振捣是振动捣实的简称,它是保证混凝土浇筑质量的关键工序。振捣的目的是尽可能减少混凝土中的空隙,以清除混凝土内部的孔洞和蜂窝,并使混凝土与模板、钢筋及埋件紧密结合,从而保证混凝土的最大密实度,提高混凝土质量。
当结构钢筋较密振捣器难于施工,或混凝土有埋件、观测仪器,周围混凝土振捣力不宜过大时采用人工振捣。人工振捣要求坍落度大于5cm,铺料层厚度小于20cm。人工振捣工具有捣固锤、捣固杆和捣固铲(如图3-12)。捣固锤主要用来捣固混凝土的表面;捣固铲用于插边,使砂浆与模板靠紧,防止表面出现麻面;捣固杆用于钢筋稠密的混凝土中以使钢筋被水泥砂浆包裹,增加混凝土与钢筋之间的握裹力。人工振捣工效低、效果差。
图3-12 人工捣固工具
(四)振捣器类型及其使用
振捣器按传振方式分有内部振捣器、外部振捣器、表面振捣器及振动台等。见图3-13。
1.内部振动器
又称插入式振动器,俗称振捣棒。形式有硬管的、软管的。振动部分有锤式、棒式、片式等。振动频率有高有低。主要适用于大体积混凝土、基础、柱、梁、墙、厚度较大的板,以及预制构件的捣实工作。当钢筋十分稠密或构件厚度很薄时,其使用就会受到一定的限制。插入式振动器结构如图3-14所示。
图3-13 混凝土振捣器
(a)内部振捣器;(b)外部振捣器;(c)表面振捣器;(d)振动台
操作要点:
(1)振动器的振捣方法有两种:一种是垂直振捣,即振动棒与混凝土表面垂直;一种是斜向振捣,即振动棒与混凝土表面成一定角度,为40°~45°。
(2)振动器的操作,要做到“快插慢拔”。快插是为了防止先将表面混凝土振实而与下面混凝土发生分层、离析现象;慢拔是为了使混凝土能填满振动棒抽出时所造成的空洞。对于硬性混凝土,有时还要在振动棒抽出的洞旁不远处,再将振动棒重新插入才能填满空洞。在振捣过程中,宜将振动棒上下略为抽动,以使上下振捣均匀。
(3)混凝土分层浇筑时,每层混凝土厚度应不超过振动棒长度的1.25倍;在振捣上一层时,应插入下层5~10cm,以消除两层之间的接缝,如图3-15所示。同时在振捣上层混凝土时,要在下层混凝土初凝之前进行。
图3-14 内部振动器
图3-15 插入式振动器的插入深度
(4)每一插点要掌握好振捣时间,过短不易捣实,过长可能引起混凝土产生离析现象,对塑性混凝土尤其要注意。一般每点振捣时间为20~30s,使用高频振动器时,最短不应少于10s,但应视混凝土表面成水平不再显著下沉,不再出现气泡,表面泛出灰浆为准。
(5)振动器插点要均匀排列,可采用“行列式”或“交错式”(如图3-16所示)的次序移动,不应混用,以免造成混乱而发生漏振。每次移动位置的距离应不大于振动棒作用半径R的1.5倍。一般振动棒的作用半径为30~40cm。
图3-16 振捣点的布置
(6)振动器使用时,振捣器距离模板不应大于振捣器作用半径的0.7倍,并不宜紧靠模板振动,且应尽量避免碰撞钢筋、芯管、吊环、预埋件等。
2.表面振动器
表面振动器又称平板式振动器,其工作部分是一钢制或木制平板,板上装一个带偏心块的电动振动器。振动力通过平板传递给混凝土,其振动作用深度较小,仅适用于表面积大而平整的结构物,如薄板、地面、道路、屋面等。
操作要点:
(1)表面振动器在每一位置上应连续振动一定时间,正常情况下在25~40s,但以混凝土面均匀出现浆液为准,移动时应成排依次振动前进,前后位置和排与排间相互搭接应有3~5cm,防止漏振。
(2)表面振动器的有效作用深度,在无筋及单筋平板中为20cm,在双筋平板中约为12cm。
(3)大面积混凝土地面,可采用两台振动器以同一方向安装在两条木杠上,通过木杠的振动使混凝土密实。
(4)振动倾斜混凝土表面时,应由低处逐渐向高处移动,以保证混凝土振实。
3.外部振动器
外部振动器又称附着式振动器。这种振动器通常是利用螺栓或钳形夹具固定在模板外侧,不与混凝土直接接触,借助模板或其他物体将振动力传递到混凝土。其振动作用不能深远,仅适用于振捣钢筋较密、厚度较小以及不宜使用插入式振动器的结构构件。
操作要点:
(1)外部振动器的振动作用深度在25cm左右,如构件尽寸较厚时,需在构件两侧振动器同时进行振捣。
(2)待混凝土入模后方可开动振动器,混凝土浇筑高度要高于振动器安装部位。当钢筋较密和构件断面较深较窄时,亦可采取边浇筑边振动的方法。
(3)振动时间和有效作用,随结构形状、模板坚固程度、混凝土坍落度及振动器功率大小等各项因素而定。一般每隔1~1.5m设置一个振动器。当混凝土成一水平面不再出现气泡时,可停止振动。必要时应通过试验确定振动时间。
4.振动台
振动台由上部框架和下部支架、支承弹簧、电动机、齿轮同步器、振动子等组成。上部框架是振动台的台面,上面可固定放置模板,通过螺旋弹簧支承在下部的支架上,振动台只能做上下方向的定向振动,适用于混凝土预制构件的振捣。
操作要点:
(1)当混凝土构件厚度小于20cm时,可将混凝土一次装满后振动,如厚度大于20cm,则需分层浇灌,每层厚度不大于20cm,或随浇随振。
(2)振动时间要根据混凝土构件的形状、大小及振动能力而定,一般以混凝土表面成水平并出现均匀的水泥浆和不再冒气泡时,表示已振实。
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