[摘要]本文以安徽省G42S上海至武漢高速公路無為至岳西段圓管涵施工為背景，根據(jù)安徽地區(qū)農(nóng)田灌溉渠較多，確保在明年春季春灌工作到來之前完成圓管涵施工，讓耕地能夠順利灌溉，確保春耕工作能夠順利完成，路基施工能夠有條有序的施工。

　　[關(guān)鍵詞]芯模振動;干硬性混泥土

　　1工程簡介

　　岳武高速公路東延線全長179.5公里，經(jīng)過燕橋鎮(zhèn)南，紅廟鎮(zhèn)以北，沿巢湖南側(cè)路線，在廬江高速鐵路北側(cè)下穿合安客運專線。馬堰樞紐與合安高速公路相連(該區(qū)域長71.4公里);它將與合安高速公路改道為8車道，并將在桐城市南部交界處重建并改建為西部(重建段長44.1公里);經(jīng)桐城市范崗鎮(zhèn)、新渡鎮(zhèn)至青草鎮(zhèn)，設置青草樞紐接安慶支線，繼續(xù)向西進入潛山縣源潭鎮(zhèn)，穿過大沙河，穿過槎水鎮(zhèn)，毛尖山鄉(xiāng)到岳西縣，最后是岳西北交匯處，再到戶武高速公路(G42S)的岳西至武漢段(該段長64公里)。

　　2施工準備

　　2.1場地選擇

　　圓管涵場地是租用懷寧縣月山鎮(zhèn)恒凱建材有限公司的預制場地，該場地已經(jīng)完成場地平整、硬化和水、電線路的布設，道路寬闊、交通便利。

　　2.2原材料選用

　　水泥：懷寧海螺水泥有限公司生產(chǎn)的海螺牌P.042.5級水泥。細骨料(砂子)：太湖牛鎮(zhèn)天河砂場產(chǎn)0~5mm砂，儲存量大，顆粒清潔，采樣的細度模數(shù)和級配合格。粗骨料(碎石)：冬至縣石強石材廠生產(chǎn)的碎石5~10mm、10~20mm級配碎石，石材堅硬，潔凈，無碎屑，經(jīng)取樣試驗合格。鋼材：馬鞍山鋼材有限公司的鋼筋，經(jīng)取樣試驗合格。拌和用水：采用懷寧縣月山鎮(zhèn)自來水公司的自來水，經(jīng)取樣試驗合格。

　　2.3混凝土配合比設計

　　涵管采用C30干硬性砼配合比：水泥：砂：碎石(10~20mm)：碎石(5~10mm)：水=362：754：792：340：152，混凝土配合比只有在監(jiān)理工程師批準后才能使用。

　　2.4機械設備配備、芯模振動設備采購和模板制作

　　龍門吊1臺15T、龍門吊2臺10T、10KW管焊機1臺、16KW芯模振動機2臺、底托60套、發(fā)電機組100千瓦1臺、鋼筋調(diào)直機1臺、JS750拌合機1臺、Z50裝載機1臺、120T電子汽車衡1臺。

　　模板剛度要滿足要求，接縫應嚴緊、密合，防止振搗砼時發(fā)生漏漿現(xiàn)象。模板安裝要牢靠，每次拆模后要清理干凈，以備下一周期使用，并定期校整模板，防止模板變形影響構(gòu)件質(zhì)量。芯模振動設備是廠家按照國家標準制作，并安裝到項目施工場地。

　　2.5鋼筋加工

　　根據(jù)設計要求按照圓管涵通用圖用滾焊機加工出圓柱式鋼筋籠，該工藝加工出的鋼筋籠尺寸標準、焊接牢固。雙層鋼筋網(wǎng)之間設固定鋼筋確保鋼筋網(wǎng)不變形和有合格的保護層。

　　3制管工藝以及施工流程

　　3.1制管機械工作原理

　　工作原理：核心模具振動管制造過程是內(nèi)模和外模垂直豎立在坑中的底托盤上。通過循環(huán)移動的布料裝置將混凝土混合物倒入中間和外部管模具中。安裝在內(nèi)模中的高頻振動器通過張緊連接環(huán)傳遞激振力，然后從內(nèi)模傳遞到管模中的混凝土混合物。由于強烈的高頻振動力，混凝土混合物液化并填充模型，同時排出空氣并逐漸壓實。

　　通常，當管子形成時，插座位于底部，插座位于頂部，底部托盤是由插座形成的模具，管子的上端設有固定插座，形狀管體由振動和壓實形成，專用插座用于壓碎和推動插座板，使管座部分密集形成。插座板的形狀為管座模具的形狀，管體通過振動和壓實形成，并且專用插座用于壓碎插座板以使管座部分緊湊地形成。增加了主體的表面積，因此，心軸振動管工藝可以改善管的緊湊性和強度。根據(jù)芯模振動管制造過程的圓周高頻振動成型原理，管子采用干硬混凝土成型，成型后立即脫模。

　　3.2制管工藝

　　安裝底膜、吊運模具至基座、放置鋼筋籠、喂料振實、頂口碾壓成型、吊離基座(脫內(nèi)模)、吊運脫模(外)、管壁刷水泥漿和抹面(主要處理管壁劃痕和氣泡)、薄膜覆蓋養(yǎng)生、吊運至存放區(qū)(第二天)。

　　4干硬性混凝土涵管施工要點、養(yǎng)護和存放

　　4.1原材料

　　嚴格控制原材料的質(zhì)量，因此材料要求供應商提供質(zhì)量保證，并且必須根據(jù)規(guī)格檢查骨料中的泥漿含量，分級和有害物質(zhì)。檢試水泥的細度，凝結(jié)時間，穩(wěn)定性和砂漿強度。

　　4.2混凝土攪拌

　　通過強制式攪拌機攪拌混凝土，攪拌系統(tǒng)必須配備有電子秤的配料機。在使用配料機之前，應根據(jù)配合比要求精確校準總量的校準，嚴格控制攪拌時間不少于2分鐘。

　　4.3混凝土運輸

　　混凝土攪拌站靠近制管設備，采用運輸帶運輸混凝土，首次使用前，必須清理干凈，并用適量的水濕潤運輸帶以及儲料倉，盡量避免水分損失。每天工作結(jié)束后要清理干凈運輸帶以及儲料倉。

　　4.4混凝土養(yǎng)護

　　管節(jié)成型脫模后薄膜覆蓋加上自動噴淋灑水養(yǎng)生，吊運至存放區(qū)后灑水帶膜存放養(yǎng)生，并制定養(yǎng)護制度，安排專人負責。

　　4.5砼施工

　　芯模振動施工采用干硬性混凝土，水灰比為0.41，施工時應控制好砼維勃稠度，嚴格控制在20~25s。澆筑砼時人工控制喂料機，喂料必須均勻、適量，過量、欠量易使振動不實影響砼質(zhì)量。芯模振動停機后對成品進行細致的檢查，對存在蜂窩麻面的部位要及時進行處理。

　　4.6涵管存放

　　吊裝時應采用龍門吊配備專業(yè)吊具，要輕吊輕放，防止碰撞造成涵管成品混泥土損傷，運至存放區(qū)，存放前應按照生產(chǎn)日期的先后順序，對存涵管統(tǒng)一編號，存放的順序按照日期進行統(tǒng)一存放。存放前是應先把存放涵管場地整平，表層鋪上3-5cm細砂，保證涵管在放置后不會因涵管自身原因發(fā)生滾動，存放場地周圍布置噴淋養(yǎng)護管道，對存放存的成品進行灑水養(yǎng)護。

　　5存在的問題以及解決方法

　　5.1外觀麻面、氣泡的原因分析

　　(1)干硬性水泥混凝土的原因：由于圓管涵使用的干硬性水泥混凝土，本身就水灰比小，水泥漿少，氣泡不宜排出，容易出現(xiàn)麻面和氣泡。

　　(2)施工工藝的原因：芯模振動工藝存在氣泡很難排出來，成型后立即脫去內(nèi)外模，芯模和外膜與管壁之間產(chǎn)生摩擦，導致管子內(nèi)外壁易出現(xiàn)粗糙拉痕。需要增加一道工序?qū)��?nèi)外管壁進行刷水泥漿和抹面處理，這樣能有效的解決脫模板過程中模板和管壁之間產(chǎn)生的劃痕及施工過程中管壁表面存在的氣泡，能保證圓管涵混凝土表面的光潔的要求，這樣看起來就達到高速公路要求，做到內(nèi)實外美。

　　(3)管子內(nèi)外壁表面有氣泡、麻面的原因：鋼模內(nèi)外壁有殘留的混凝土干漿。預防方法是：預制管節(jié)拆模后，將鋼模內(nèi)外壁上用鋼絲刷、清潔球清理干凈，并均勻涂刷一層隔離劑。定型鋼模的接口不嚴密，混凝土跑漿。預防方法是：在鋼模接口處加用柔性材料，鋼模板組裝時將螺栓旋緊，保障接口嚴密無縫隙。混泥土運輸過程中水分損失過大，混泥土過干造成。預防方法是嚴格控制混泥土水灰比，縮短運輸距離，極少水分流失。

　　5.2成形管節(jié)內(nèi)壁表層出現(xiàn)收縮裂紋

　　成形后管節(jié)內(nèi)外壁出現(xiàn)收縮裂紋主要原因有兩種：第一種是生產(chǎn)時操作不當管壁達到密實狀態(tài)后，沒有經(jīng)過緩慢降速而直接停機。嚴格按照操作規(guī)程施工，并注意逐漸降速即可解決。第二種是自動噴淋養(yǎng)護階段養(yǎng)護未跟上，混凝土表面溫度突然升高，至使混凝土產(chǎn)生收縮應力而形成。預防方法：應安排專人負責自動噴淋養(yǎng)護，確保每個圓管涵都能養(yǎng)護到位。

　　5.2.1試驗處理方法

　　對配合比進行調(diào)整：砂宜采用中砂(細度模數(shù)靠近下限)，砂率從38%到48%進行調(diào)整，之間對每一個砂率均做三個涵管進行了對比，從中發(fā)現(xiàn)砂率小，氣泡、麻面較多;砂率過大，涵管上口容易出現(xiàn)環(huán)向裂縫，質(zhì)量保證不了。細砂做的涵管也容易出現(xiàn)環(huán)向裂縫。由試驗得出44%的砂率較其他砂率較好，混合料干濕經(jīng)試驗得出7.2的含水量較好。

　　5.2.2現(xiàn)場處理方法

　　(1)現(xiàn)場對喂料振實時間控制調(diào)整喂料時間分別進行環(huán)形布料高度20cm/min、17cm/min、14cm/min、10cm/min的喂料振實試驗，圓管的表面稍有變化，考慮到進一步延長進料時間，芯模振動管工藝的工作效率將會喪失。此方法不符合施工，不做考慮。

　　(2)現(xiàn)場對芯模振頻進行調(diào)整調(diào)整芯模振頻頻率分別進行1號頻率(一階段2800次/min、二階段3000次/min、三階段3200次/min)、2號頻率(一階段2900次/min、二階段3200次/min、三階段3300次/min)、3號頻率(一階段3000次/min、二階段3300次/min、三階段3400次/min)的振頻試驗，經(jīng)多次試驗振頻在(一階段2900次/min、二階段3200次/min、三階段3300次/min)為最佳。

　　(3)調(diào)整頂口碾壓時間分別進行2分鐘、3分鐘、4分鐘碾壓試驗，發(fā)現(xiàn)碾壓時間過長頂口出現(xiàn)裂縫，對圓管外觀影響較小，碾壓時間在2分鐘時整體外觀最佳。從以上試驗得出環(huán)形布料時間改變基本沒有太大變化，芯模振頻2號頻率最佳，頂口碾壓時間在2分鐘最佳。

　　6結(jié)束語

　　經(jīng)過多方了解，以及和廠家溝通，此工藝最佳改變外觀方法是增加一道人工對管壁除劃橫刷水泥漿抹面工序，能讓管壁光潔無氣泡，有效改變外觀，此生產(chǎn)工藝成熟，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)圓管質(zhì)量好等優(yōu)點。

　　參考文獻

　　[1]JTJ/TF50-2011，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

　　[2]GB50204-2002，混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)程[S].[3]JGJ18-2003，鋼筋焊接及驗收規(guī)程[S].

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　　在我國科學技術(shù)的進步中，新型的混凝土研究也取得了較大的進步，在混凝土研究過程中主要重視其物理綜合性能，從而使其耐久度和環(huán)保程度較低，這也給人們提供了新的研究思路。綠色高性能混凝土材料就是將之前的性能和建材充分結(jié)合到一起，混凝土也是建筑工程中重要的建筑材料之一，混凝土適用范圍較廣，價錢也比較合理，穩(wěn)定性能好，然而這一材料在大量使用中也使自然資源遭受到了破壞，出現(xiàn)了資源和能源危機，為此，混凝土材料的發(fā)展應與環(huán)境保護，節(jié)約能源相符合，這樣才能真正實現(xiàn)“綠色可持續(xù)發(fā)展”。