【摘要】发电机基座上部结构大截面清水混凝土施工, 对模板及混凝土施工工艺要求较高, 从模板制作与安装工艺、对拉螺栓设置及钢筋保护层垫块改进、混凝土配合比优化、施工缝处理等方面着手, 提高工程质量, 从而达到清水混凝土要求。
【关键词】大截面清水混凝土工艺优化
【中图分类号】TU755 / 文献标识码B 【文章编号】1004- 1001( 2007) 04- 0259- 02
1 工程概况
嘉兴电厂4 台装机容量60 万kw的燃煤发电机组。汽轮发电机基座上部结构为大截面清水混凝土结构, 有5 榀框架, 柱最大截面尺寸为2 885 mm×3 400 mm, 梁最大截面尺寸为2180mm×14 040 mm×8 100 mm 及4 602 mm×2760 mm×43 000 mm。和一般工程相比, 本工程作为清水混
凝土结构施工具有下列特点和难点:
(1) 清水混凝土结构要求混凝土表面质量极高, 由于截面较大, 每个截面都由数块模板组合而成, 从而导致模板接缝处理以及模板固定难度成倍增加。
(2) 构件断面尺寸较大, 模板密闭性好, 透气、透水性差, 容易导致混凝土表面产生较多气泡, 以及出现泌水现象。
2 主要分项工程施工工艺要点
2.1 钢筋保护层垫块
常规工艺缺点分析: 常规采用方形砂浆垫块, 由于垫块和模板接触面积大, 拆模后混凝土表面将留下较大较明显的印痕, 影响混凝土清水效果。
改进工艺: 采用和模板面仅有点接触的新型灰色塑料垫块( 和模板的接触面积不及砂浆垫块的1/10) , 拆模后无明显印痕, 大大提高混凝土表面清水效果。
2.2 模板
(1) 上部结构宜采用15 mm厚高强玻璃钢大模板施工。
(2) 模板一般存在厚薄公差, 配模前应先进行挑选, 将厚度基本一致的挑选用到同一个部位, 从而减小相邻模板高低差。
(3) 大模板制作完成后, 按翻样图纸在内场拼装成型,在模板接头处的平整度、缝隙达到要求后, 再按顺序编号堆放, 以便现场施工时可以按顺序拼模。
(4) 编号后的模板, 应堆放在平整、阴凉、干燥的地方,避免日晒雨淋, 以防止模板变形, 影响施工质量; 模板堆放要整齐, 堆放高度不得超过2 m。
2.3 对拉螺栓工艺
2.3.1 常规工艺缺点分析
一般常规混凝土结构施工中, 采用对拉螺栓外套PVC套管, 等混凝土浇筑完毕后, 在拆模时将对拉螺栓抽出, 重复利用, 但是该工艺不适合于本工程。由于本工程构件截面特别大, 故对拉螺杆长度较大, 如果外套PVC套管, 套管长度也就相应较大, 从而导致刚度较低, 容易弯曲, 无法使套管端部紧贴模板内侧, 因此导致混凝土浇筑时砂浆容易流入套管, 进而导致拆模时由于砂浆固结而无法抽出螺栓, 同时混凝土表面有起沙现象( 模板螺栓孔处泌水、砂浆外流引起) 。另外, 作为清水混凝土结构, 表面质量要求高, 如果采用PVC套管套对拉螺栓施工, 拆模后混凝土表面螺栓孔处有一圈白色PVC, 相当扎眼, 严重影响混凝土表面感观质量。
2.3.2 改进工艺
将对拉螺栓做成分段组合式: 螺栓由中间不可回收段及端部可回收重复利用的螺栓头子组成。中间段在端头焊接一个35 mm长螺帽, 作为和螺栓头子的连接工具, 拆模时可将螺栓头子直接拧出( 具体构造见图1) 。为了使拆模后混凝土表面螺栓孔光洁、规整, 无起沙现象, 中间段螺杆长度须比模板内净截面尺寸小3.6 cm( 居中放置后每边短1.8 cm) , 安装时在端部设置一个2 cm厚橡胶垫圈, 当对拉螺栓拧紧时, 橡胶垫圈被模板及内螺帽挤紧, 使砂浆和水分均无法从模板螺栓孔泌出, 从而有效保证混凝土表面质量。拆模后, 橡胶垫圈可以轻松抠出。
2.3.3 注意事项
(1) 中间段对拉螺杆下料长度要精确控制, 否则将会导致模板截面尺寸偏差;
(2) 最后拧紧对拉螺栓时, 由于内部橡胶垫圈可压缩性较大, 须两端同步拧紧, 否则容易导致螺栓孔变形以及拆模时螺栓头子无法拧出。
2.4 模板安装
(1) 为保证模板接头处平整、无缝、不漏浆, 大模板接缝处增钉海绵条。
(2) 框架支模时, 沿柱宽与柱高方向每500 mm距离设一根对拉螺栓( 但柱边螺栓距端部距离不宜大于200 mm, 否则柱转角处容易变形) , 模板拼好后, 柱四面从下到上每500 mm设钢管横楞进行加固, 相互拉结, 紧箍柱模。
(4) 加固用钢管全部要精挑细选, 必须顺直, 这样才能保证模板整体平整度。
(5) 为保证接缝平整, 支柱模时人进入柱内调整; 模板支设完毕后, 模板内侧缝隙处用石膏灰嵌平、嵌实。
(6) 模板支立好后, 用玻璃胶将模板上对拉螺栓孔空隙修补平整, 确保防止漏浆。
2.5 埋件安装
(1) 部分埋件规格尺寸和重量均较大, 为了保证埋设质量, 必须采用型钢固定架固定, 以确保埋件固定牢固可靠, 从而保证混凝土表面和埋件面平齐。
(2) 规格尺寸较小的常规埋件, 采用木螺丝和自攻螺丝固定。
(3) 埋件周边在埋设前贴一圈薄海绵条, 以保证埋件和模板紧贴, 不渗浆水, 从而保证埋件四周混凝土美观。
2.6 混凝土工程
(1) 由于混凝土量较大, 为保证浇筑质量, 采用泵送混凝土浇筑, 泵管架必须和模板支撑体系及螺栓固定架脱离,以防止由于泵管摇晃而影响模板稳定性及螺栓位置稳固。
(2) 混凝土配合比优化。由于结构截面积较大, 每次混凝土浇筑量较大、浇筑时间较长, 同时模板密闭性好, 透气、透水性差, 混凝土轻微泌水即易造成结构表面混凝土出现水印、露砂现象, 因此, 和常规结构施工相比, 对混凝土的保水性要求更高。试验室提供的混凝土配合比一般是根据常规施工要求进行计算确定, 并没有对混凝土保水性进行针对性提高设计, 不能直接用于本类大截面清水混凝土结构工程。如果试验室提供的仅仅是常规施工混凝土配合比, 应会同试验室, 根据现场实际情况作一定程度的优化调整: 混凝土砂率( 中砂) 应为39%以上, 每立方米水泥用量应达到400 kg 以上, 如果掺加粉煤灰, 则水泥用量应保证在340 kg 以上, 水泥及粉煤灰总量宜达到415 kg 以上。
(3) 材料要求: 水泥、外加剂、粉煤灰和砂石料均需采用同一品牌同一批号产品;
(4) 混凝土塌落度宜控制在90~ 110 mm的范围内。
(5) 在确保模板支撑体系牢固可靠的情况下, 宜尽量加快混凝土浇筑速度, 减少中途停顿时间, 使过程中减少泌水导致的积水, 从而大大减少混凝土表面水印。
(6) 一般在运转浇筑过程中, 由于混凝土量较大, 往往不可避免的会有少量泌水, 必须及时清除模板内因泌水而导致的积水;
(7) 下部混凝土浇筑完毕并拆模后, 须立即用塑料薄膜将混凝土表面严密包裹覆盖, 防止二次污染。
2.7 施工缝留设工艺
本着尽量减少施工缝的原则, 梁不留施工缝, 柱设水平施工缝。浇混凝土前在施工缝位置模板内侧水平设置一根通长的5 mm×20 mm光洁木条, 并在施工缝凿毛后才能拆除该薄木条( 保护混凝土边角) , 从而使施工缝处混凝土外表面接缝平整、顺直、美观。
3 结语
采用塑料垫块替代砂浆垫块、以改进的组合型对拉螺栓替代传统对拉螺栓、对混凝土配合比优化、特别是对施工缝处理工艺改进后, 再对埋件制作安装、模板支立固定、混凝土振捣等操作工艺严格把关, 使结构质量和常规施工工艺相比有明显提高。施工完成拆模后, 混凝土表面无垫块印痕, 对拉螺栓孔光洁、整齐、美观, 完全达到清水混凝土要求。
