铁路桥梁现浇混凝土墩台的常见质量问题及浇筑路径选择

铁路桥梁现浇混凝土墩台的常见质量问题及浇筑路径选择

中铁三局集团有限公司山西省太原市030600

摘要:混凝土浇筑过程中影响其结构稳定性的原因较多,本文主要结合混凝土墩台浇筑过程中常见的质量缺陷对浇筑中的过程进行控制。另外,分析了浇筑方法不同对于浇筑中混凝土受力的差异,从而选择适宜的浇筑方法。从浇筑前的方法选择和浇筑中的过程控制进行分析,以最大程度地保证浇筑质量。

关键词:铁路桥梁浇筑墩台质量通病浇筑路径

1引言

目前,我国的经济发展较为迅速,经济的发展对于交通运输提出了更高的要求。伴随社会经济的不断发展,铁路行业也呈现快速发展的趋势。在铁路铺设工程中,桥梁的构建是经常遇到的施工情况。在桥梁施工过程中,现浇混凝土墩台常常存在一些质量的缺陷,威胁着施工的质量,影响桥梁的使用寿命。因此,研究现浇混凝土墩台施工过程中的质量缺陷类型及产生原因是避免或降低质量缺陷出现的关键步骤。另外,有研究表明,混凝土浇筑过程中浇筑路径的选择合理与否也直接影响着混凝土结构的稳定性和强度。因此,本文首先对常见的混凝土墩台浇筑过程中出现的缺陷类型进行分析,并对其进行合理化控制进行探讨。其次,对混凝土浇筑中路径选择的方法进行探析,以最大程度地保证混凝土墩台结构的稳定性和混凝土的结构。

2常见的混凝土墩台结构缺陷及控制措施

2.1蜂窝、麻面和孔洞质量缺陷

蜂窝结构是指混凝土的局部结构出现松软的情况,导致石子之间形成了较大的空隙,这种空隙结构形成类似蜂窝的窟窿。麻面结构是指混凝土的局部结构出现了缺浆和麻点结构,导致形成粗糙面,钢筋并未外漏。孔洞结构是局部混凝土的量少或者蜂窝空隙过大,导致钢筋局部或者全部裸露。

形成的原因:

(1)模板表面粘有干性混凝土且表面粗糙,浇筑前没有进行充分润湿;模板上的缝隙较大或者没有堵严,在振捣时,与模板接触部分的混凝土失水较多或者混凝土浆液流失,导致混凝土出现干硬的状态,并且出现小凹点。

(2)混凝土使用的配方比例失调,造成砂浆少而石头多的情况;搅拌时间不够,导致均匀性差造成蜂窝。

(3)脱模油涂抹不均匀或者局部失效,导致混凝土直接接触模板而在分离时产生胶黏,出现了麻面缺陷。

(4)混凝土在振捣过程中,振捣的质量差或者漏振,导致蜂窝麻面缺陷。

控制措施:

(1)浇筑前,对模板进行仔细清洗和检查。将表面用清水清洗干净,不留积水;检查模板是否牢固及缝隙是否堵好。

(2)搅拌时间控制在1-2min。

(3)混凝土入仓后,使用正确的振捣方法,一般每点振捣时间为20-30s,根据不同的混凝土浇筑,也可以根据具体的现象判断振捣时间。认为混凝土不再出现下沉,并且气泡不再出现,出浆呈现水平状态为佳。

2.2露筋质量缺陷

施工结束后,混凝土的主筋、副筋和箍筋局部裸露在结构构件的表面。

产生的原因:

(1)混凝土的振捣施工中,内部钢筋的保护层垫块发生位移或者保护层垫块量太少,导致内部钢筋直接和模板接触,分离时产生露筋缺陷。另外,振捣时,振捣棒撞击钢筋,导致钢筋位移,产生露筋。

(2)由于结构构件的截面较小,钢筋的排布较密,石子被挤压在两层钢筋中,导致接触时石子占据的空间不能被水泥浆有效灌注。移除模板时,石子脱落,形成露筋。

(3)模板固定之前,未完全湿润,导致模板接触混凝土时吸水而产生粘黏或者脱模时间不够,拆模时造成棱角脱落,形成露筋缺陷。

控制措施:

(1)进行有效的垫块保护。垫足垫块,保证厚度,固定牢固。

(2)浇筑前根据钢筋的排布细密程度选择灌注浆液的类型,如果钢筋排布过密,可以采取细石混凝土。

(3)振捣过程中,注意力度,防止将钢筋振捣变形。在密集处,可以利用带刀片的振捣棒进行施工。

2.3强度低质量缺陷

强度低即混凝土的浇筑后混凝土的强度不能达到设计的要求。

产生的原因:

(1)混凝土的配方比例出现错误,如施工过程中水量过大,导致水灰比增加。

(2)混凝土的原材料质量不达标或者过期,吸水变潮变质,导致出现强度低缺陷。

(3)施工中,搅拌时间不足,导致搅拌不充分。振捣时不够紧实等。

(4)混凝土试块浇筑过程中未严格按照操作要求施工,管理和养护不合理导致试块变形等。

控制措施:

(1)首先保证混凝土使用的原材料质量都合格,进行配比过程要严格按照配方比例进行计量,外加剂按照规定添加。

(2)搅拌均匀,上料的顺序要按照砂子、水泥、石子、水进行添加,外加剂溶液要均匀的添加在水中,不能直接添加到料斗内。

(3)第一盘混凝土的搅拌可以适当性的多添加水泥和水,少添加石子。

3混凝土浇筑路径的合理性选择

浇筑过程中模板支撑体系上的混凝土自重荷载基本属于区块荷载形态,通常混凝土浇筑可选择不同的路径。以钢管支撑体系上的混凝土大梁浇筑过程为例,从图1浇筑路径图中看出,路线一的浇筑方式是从大梁一端开始逐渐向另一端浇筑,表现为非对称荷载作用于钢管支撑架上,其他路线的浇筑方式表现为对称荷载作用于支撑架上,其中路线三表示从中间开始同时向两边浇筑,路线四恰与路线三相反。

图1混凝土不同浇筑路径示意图

以下将结合具体的施工进行路径选择的方法分析。某程C区五层楼面为33.6m跨大梁,梁底下为高约30m的模板支撑架,支撑体系采用48mm×3.5mm钢管架,支撑架步距1600mm,梁侧立杆距梁为300mm,其中600mm×2200mm的梁梁底设双根支顶立杆,支顶立杆的梁宽方向间距为400mm,在梁长方向也为400mm。以该工程进行浇筑路径的模拟受力分析,以确定合适的浇筑路径。

(1)路线一和路线二的浇筑方式内力分析

图2中(b)是路线一的浇筑方式,(c)是路线二的浇筑方式。整个大梁浇筑过程用1-6区块上加均布荷载来模拟,荷载大小为大梁自重+施工活荷

载,钢管支撑体系的自重由ANSYS程序自动产生。X1-X5为支撑受力情况。

图4浇筑二方式的立杆受力

在路线一非对称浇筑路径下,当浇至某一区块时,在其下的支撑体系内力响应最敏感,在较靠近浇筑点位置轴力增长也较明显,离浇筑点位置较远的支撑架轴力则基本不变化或反而略有下降。种趋势对整体支撑架的稳定性是不利的。而在路线二对称浇筑路径下,各立杆轴力响应显示出明显的对称性,且各剖面处支撑架轴力在浇筑过程中较均匀地增长,轴力最大值出现在全部浇筑完毕后,此结果对支撑架的整体安全十分有利。

图5和图6是路线三和路线四的浇筑立杆受力图。在路线三浇筑的整个过程中,控制轴力出现在全部浇完后,而在路线四浇筑方式下,支撑体系的控制轴力并不是出现在全部浇完后,而是出现在浇筑完区块2时,这样的结果对支撑架的整体安全不利,应尽量避免。

图4路线四的浇筑立杆受力

分析四种浇筑法方式,不难看出。支撑体系所受内力较对称越均匀,支撑体系的最大支撑轴力出现在浇筑完全结束后,对支撑体系整体受力有利,所以选择浇筑路径时应尽量选择对称浇筑的方式。

4结语

通过本文对浇筑方法和浇筑过程对混凝土墩台质量的影响的分析,可以增强混凝土浇筑过程的质量控制,从而最大限度地保证浇筑混凝土的质量。混凝土浇筑路径选择的不同,会影响支撑体系内力分布的变化,应选择合适的浇筑方式,以免因局部支撑轴力过大而发生支撑体系倒塌事故。

参考文献:

[1]常浩.混凝土浇筑路径与模板支撑体系的内力响应研究[J].江西建材,2016(13):52-52.

[2]谭亮.浅谈施工现场浇筑混凝土工程质量缺陷[J].商品与质量?建筑与发展,2014

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