張仁杰
(山東海上建港有限公司,山東 威海 264309)
近幾年,國家大力推廣藍色海洋工程,港口建設(shè)進入一個新的平臺,大型深水港高速發(fā)展。在水運工程施工中,因采用“優(yōu)先陸上預制代替水上現(xiàn)場澆筑”的原則,大型構(gòu)件均采用現(xiàn)場預制;為了方便連接,確保結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性,預制構(gòu)件外伸鋼筋相對較多;目前,在工程施工中,為了嚴格控制表觀質(zhì)量,提高施工速度,大多采用組合鋼模板施工;由于港口與航道混凝土結(jié)構(gòu)多處于海(淡)水的環(huán)境中,受波浪、海流、潮汐、海生物等物理化學作用綜合影響,對施工方式保證其耐久性提出更高的要求。雖然預制構(gòu)件外伸鋼筋處均需鑿毛處理,但其構(gòu)件混凝土質(zhì)量是施工控制的關(guān)鍵。
筆者參觀過大型國有港口與航道施工企業(yè),其預制構(gòu)件鋼模板外伸鋼筋處施工處理技術(shù)已經(jīng)趨于完善,但仍存在一些缺點;國家實用新型專利“預制構(gòu)件外伸鋼筋定位圈”對此處的施工處理也做了詳細的改進 ,利用定位圈的方法也有很多優(yōu)勢,但是也存在一些缺陷。本文結(jié)合某工程實例,采用現(xiàn)場試驗的方法,對本工程施工過程進行持續(xù)改進,從而提高施工質(zhì)量。
由我公司負責施工的某大型碼頭工程,位于山東省威海市。工程中共需預制含有外伸鋼筋的構(gòu)件400多件,構(gòu)件混凝土設(shè)計強度為C35F300,其典型結(jié)構(gòu)斷面見圖1(圖1為端頭模板示意圖,圓點為需外伸鋼筋處)。
圖1 典型斷面模板圖(單位:mm)
在鋼模板設(shè)計時,采取了2種設(shè)計方法進行比對;在混凝土施工時,采取了3種施工方法進行分析比對。將比對的結(jié)果進行綜合分析,得出較優(yōu)施工方案。
本工程在模板設(shè)計方案及模板設(shè)計交底中要求采用2種方案進行模板加工,即模板按照尺寸做成框架,面板采用普通的鋼面板開孔和采用木面板堆砌的方式,行業(yè)內(nèi)有外伸鋼筋定位圈的做法。
本方案為保證施工后的工程質(zhì)量,端頭模板杜絕采用氣焊切割開孔,統(tǒng)一采用沖擊錘一次成型工藝。這樣就杜絕了氣焊開孔的孔洞大小不一、飛邊、毛刺等質(zhì)量缺陷問題。本工程外伸鋼筋的直徑為20mm,開孔時孔洞大小為25mm。
支立端頭模板時,由于需要逐個對孔穿鋼筋,施工進度比較慢;施工時,由于孔洞固定,封堵比較方便;端模加強振搗時,如有專人進行封堵,漏漿現(xiàn)象不明顯;施工后控封堵材料的撤除時間,可以方便撤除;拆模板時相對比較困難,容易對鋼筋造成劃痕,損壞模板的孔洞;鑿毛時表觀強度較好,鑿毛不方便,用混凝土強度檢測儀進行監(jiān)測,能滿足相應(yīng)設(shè)計要求;模板重復利用次數(shù)較多。
本方案面板采用10mm厚的木板堆砌而成。將清水板按照鋼筋的間距做成橫向板,在板的四個固定位置設(shè)置直徑為25mm的半圓形的開口。然后將這些清水板一塊塊堆砌起來組成模板的面板。頂端和底端的清水板中間留有寬度為25mm的通縫,長度為頂端最外側(cè)兩根鋼筋的長度。
支立端頭模板時,不需要對穿鋼筋,只需要按照固定的位置逐塊堆砌清水板即可,施工進度較快。施工時,孔洞封堵比較麻煩,不但要封堵鋼筋出口處,還需要封堵面板接縫處。端模加強振搗時,漏漿現(xiàn)象明顯,施工后端頭通常會遺留數(shù)量較大的混凝土殘渣,浪費原材料且清理比較麻煩;施工后封堵材料較容易拆除,拆除模板時比較方便,但拆模后表觀質(zhì)量較差,孔洞和漏石等漏漿現(xiàn)象比較明顯;鑿毛比較方便,用混凝土強度檢測儀進行監(jiān)測,部分地方不能滿足相應(yīng)設(shè)計要求;模板重復利用次數(shù)少。
該專利技術(shù)的定位圈由同軸連成整體的一個圓錐臺和一個圓柱組成,沿軸向開有中心通孔,通孔的內(nèi)徑與所伸出鋼筋直徑相配合,該圓錐臺的底端外徑與模板上開孔相配合。該專利具有拆模容易、不漏漿,且能保證外伸鋼筋定位的諸多優(yōu)點,但施工時成本較高,施工不方便。
施工時所用的封堵材料一般為海綿、土工布或塑料布(也有施工單位用油氈紙等材料封堵的,但效果較差且容易造成質(zhì)量隱患),本工程在做施工方案時,采用定模板、定材料、定施工人員的方案,做到操作標準化。因施工人員普遍反映塑料布封堵后操作比較麻煩,僅有60多構(gòu)件采用塑料布封堵;海綿與土工布各占其余的一半左右。
整個預制完成后,經(jīng)現(xiàn)場施工調(diào)查結(jié)合混凝土質(zhì)量抽檢,在同等模板的基礎(chǔ)上,用土工布封堵的混凝土構(gòu)件質(zhì)量相對較好,用塑料布封堵的構(gòu)件質(zhì)量相對較弱。在實際施工中發(fā)現(xiàn),土工布具有一定的吸水性,混凝土振搗后產(chǎn)生的部分浮漿被吸除后能既不容易產(chǎn)生砂線,也不容易被擠出,而海綿吸水性較大、塑料布無吸水性,所以推薦使用土工布進行封堵。
鋼模板預制構(gòu)件外伸鋼筋處施工是一個需要持續(xù)改進的過程,在實際生產(chǎn)中如不考慮經(jīng)濟及施工難度等方面因素,應(yīng)優(yōu)先考慮使用國家專利技術(shù)外伸鋼筋定位圈;如確保施工質(zhì)量,不考慮施工難度,可采用鋼面板開孔方案,但開孔孔徑應(yīng)適當加大,約比外伸鋼筋直徑20mm左右,且采用土工布進行封堵,澆筑時派專人看模是最優(yōu)方案。