如何提高非洲滨海地区预制T梁外观质量的措施浅析

发表时间:2020/7/3   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:史文
[导读] 摘要:近年来“走出去”的施工企业越来越多,而海外项目的施工容易受到特殊施工环境及条件的限制。
        中国路桥工程有限责任公司  北京  100011
        摘要:近年来“走出去”的施工企业越来越多,而海外项目的施工容易受到特殊施工环境及条件的限制。基于此,本文结合加蓬PO项目,对提高滨海地区预制T梁外观质量的措施进行了探讨。
        关键词:海外;滨海地区;T梁
        1.项目概况
        加蓬PO项目为EPC项目,位于加蓬西部滨海区,比邻大西洋,全长95.921Km。项目包含两座特大桥,分别为Ogooué河特大桥和Nkomi湖特大桥。其中引桥部分采用30m跨径装配式预应力混凝土先简支后结构连续等高连续T梁,T梁梁高2.2m,顶宽1.7m,腹板宽0.24m,马蹄宽0.54m。
        2. 加蓬滨海地区桥梁施工特点
        项目属热带雨林气候,年降雨量充沛,多年平均降雨量为1500~3000mm,且集中于大雨季(2月中旬到5月中旬)、小雨季(9月中旬到12月中旬为小雨季),年平均温度(设计基准温度)26°C。项目所用石料采用自行开采,石料属片麻岩,强度相对较高。项目位于河流进海口,Ogooué河及Nkomi湖的中上游为淡水水质,项目沿线地表水及地下水位经过水质检查后发现不能作为混凝土拌合用水,项目充分利用当地降雨丰富的特点,就地修建集水池收集雨水,再从上游埋设水泵,来满足项目拌合水需求。项目沿线为粉细砂且含泥量较高,不能作为混凝土生产用砂,混凝土用砂由自购的采砂船从河流上游自行开采。另外,项目桥梁结构的防腐均按照海水环境进行考虑。但加蓬工业水平非常落后,国内及周边国家无大型水泥生产厂可生产符合要求的水泥,项目所用的海工水泥从国内采购运输,减水剂、矿渣粉、粉煤灰、阻锈剂均由国内采购。
        3. PO项目T梁外观质量问题及原因
        结构物外观质量的好坏,从一定程度上能够代表一个施工单位的技术水平。如果混凝土外观质量没有达到预期效果,构件外表光洁度差,存在混凝土松散、孔洞、蜂窝麻面、色差等现象,这就是出现了混凝土外观质量问题,下面就介绍PO项目在解决预制T梁生产中外观质量问题的思路和措施:
        项目在预制T梁施工中发现了气泡、孔洞、色差等问题,虽然不会对结构物的安全使用造成影响,但为了减小混凝土外观质量对结构物耐久性的影响,在对外观质量发生的位置进行了统计后发现,T梁下缘“马蹄”位置存在气孔较多造成的“麻面”;梁体腹板位置多存在麻面、色差及砂线问题。通过对原材料、模板、混凝土配合比及施工工艺等几个方面进行逐项分析,总结出以下原因:
        3.1原材料方面
        由于项目主要的建筑材料如水泥、减水剂及粉煤灰等只能依赖从国内进口,从中国海运到加蓬,仅仅是海上运输就需要至少三个月,再加上国内水泥生产、库存、转运及集港时间,一次性至少需要采购几千吨水泥以保证现场施工,所以施工所用的水泥储存期一般都在6个月左右,有些甚至超过12个月,虽然超长期储存水泥所拌制的混凝土各项力学指标均能满足设计要求,且所购买的水泥为同一品牌,但不同批次购买的水泥的产地不同,有可能导致水泥与减水剂相容性存在差异,导致不同储存期的水泥对混凝土外观质量影响较大,主要表现为对外加剂过分敏感,混凝土塌损过快,混凝土泌水等现象。
        3.2模板方面
        项目预制T梁所使用的钢模板,由国内具有生产资质的生产厂商加工而成,经由海运运抵项目施工现场。但项目空气湿度极大,会导致钢材容易发生严重锈蚀,模板表面坑洼较多,打磨困难,不利于脱模剂的作用发挥,造成构件表面存在蜂窝麻面。
        3.3施工工艺方面
        在T梁生产中,由于工人的技术水平及施工工艺的熟悉掌握程度有高有低,可能会发生如施工速度过快或过慢,混凝土塌落度不合格,浇筑分层厚度较大等问题,经过多次观察,发现施工过程中存在以下问题:浇筑分层厚度过大,或者不是分层施工,而是呈斜面推进式浇筑施工;振捣方式和振捣位置不对,振捣棒振捣时存在漏振或者振捣棒没有插入上一层,导致存在明显分层色差;附着式振捣器布设不合理,中间部分位置存在漏振的情况;捣棒插振每棒振点间隔约40-50cm,对于钢筋布设密度较大的T梁构件,振点间距过大。


        3.4其他因素方面
        除了上述原因之外,还有一些其他方面的原因,也会造成混凝土构件外观质量较差,例如加蓬气候特点,中午日照强度大,气温高,容易对混凝土造成塌落度损失;在热带雨林气候的沿海地区,由于降雨量大,且滨海地区空气湿度大,会对石料尤其是砂的含水率造成影响,从而造成混凝土质量发生变化,影响混凝土的工作性能。
        4. PO项目T梁外观质量问题分析及措施
        4.1原材料方面
        由于水泥是桥梁施工中最重要的生产原料,现场混凝土脱模后有色差,或者和易性差不易振捣的原因,也多与水泥本身的情况有关。由于水泥时间过长,水泥在存储过程中与空气中的水及二氧化碳发生反应,造成在使用过程中水化反应很快就完成,拌制出来的混凝土和易性差,塌损很快,随着浇筑时间的推移,导致浇筑的部位色差明显;另外水泥存放时间过长,容易受潮结块,造成水化反应减少,多余的水就会从混凝土中渗出来造成泌水现象,导致浇筑部位出现砂线、麻面。针对原材料方面的原因,由于加蓬水泥来源只能从国内海运,所以只能从管理上下功夫:加强水泥检测工作,每批次水泥与减水剂进行相容性检测, 试验室对每批水泥都进行试拌,测出外加剂与此批次水泥的最佳参配量。在水泥存储时,注意做好防潮措施,将水泥离开地面至少20cm,并且在每层水泥码放时都增加帆布。在现场使用前一定要查看相应批次,记录好各地水泥的注罐情况,并跟进消耗。
        4.2模板方面
        针对滨海地区空气湿度大,模板容易锈蚀的原因,PO项目采取了加强模板打磨工作的措施,为工人更换了电动打磨工具以及目数更大的砂纸,并从当地采购了国外品牌的专用脱模剂。对于短期不用的模板,项目加强了存储管理工作,及时涂抹防锈材料进行防护。
        4.3施工工艺方面
        经过工艺对比实验,发现项目所使用的振捣设备的影响范围较实际略小,因此将T梁浇筑时的布料厚度调整控制在30厘米以内。将布料方式调整为斜向30°~45°分段、水平分层(30cm/层)的浇筑方式,即在每道横隔板位置采取分段节流,整个梁段内采取水平分层的方式。浇筑T梁底板“马蹄”位置时一次性浇筑至“马蹄”位置以上10-15cm。并在T梁底板“马蹄”附近安装一个附着式振捣器进行振捣,同时在条件允许的情况下,采用插入式振捣器辅助振捣,至混凝土表面无气泡、混凝土不下沉、表面泛光停止振捣。在浇筑施工完成后,将拆模时间调整为36-48小时。除了上述改进措施之外,项目还针对外观质量问题对T梁振捣位置及振捣时间进行了调整,附着式振捣器在原基础上进行调整,整体上依然采用2m间距布设,但腹板两侧采取错开布设的方式,“马蹄”位置两侧也相应错开布设附着式振捣器。插入式振捣器振捣密度减小至30cm,采用“行列式”次序推进。振捣时采用垂直插振,禁止拖棒振捣。调整振捣器的振捣时间,每个区段振捣时间控制在30s-35s。
        4.4其他因素方面
        为了进一步减小其他因素对预制T梁外观质量的影响,项目还采取了调整大方量混凝土集中拌合浇筑时间,将T梁等重要构件的大方量混凝土施工作业时间调整到下午5点以后和夜间,温度相对白天较低,接近或低于设计要求的混凝土温度,不会造成混凝土塌损过快的现象。另外,针对当地降雨量大,空气湿度大的原因,项目建立了大型储料仓,将砂石料入仓储存,对于在转运现场尚未入库的材料,也采用大型苫布进行遮盖,尽可能的减小含水量的增加。
        5. 外观问题的后期处理措施
        一般情况下,外观质量不会对构件本身的质量产生影响。对于麻面及色差,可以使用白水泥与普通水泥按适当比例混合后进行修补修饰;对于蜂窝、孔洞可以采用不低于构件混凝土强度的高强度砂浆或环氧砂浆进行修补,然后再采用与白水泥与普通水泥混合进行修饰。
        6. 结束语
        一个施工问题的产生,往往不是单独的一个原因能够造成的,PO项目预制T梁外观质量控制的思路及措施,涵盖了材料、试验、施工工艺等各方面,较为全面的分析了预制T梁混凝土外观质量的控制重点,取得了良好的改善效果,对该地区以后类似施工项目具有较高的指导意义。
        参考文献
        [1]交通部.JTJ 041-2000 公路桥梁施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,2000.
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