二、混凝土的運輸
(一)對混凝土運輸的要求
混凝土自攪拌機中卸出後,應及時運至澆築地點,為保證混凝土的質量,對混凝土運輸的基本要求是:
(1)混凝土運輸過程中要能保持良好的均勻性、不離析、不漏漿;
(2)保證混凝土具有設計配合比所規定的坍落度;
(3)使混凝土在初凝前澆入模板並搗實完畢;
(4)保證混凝土澆築能連續進行。
(二)混凝土運輸工具
混凝土運輸分為地麵運輸、垂直運輸和樓麵運輸三種。
1.地麵水平運輸工具
地麵水平運輸的工具主要有:攪拌運輸車、自卸汽車、機動翻鬥車和手推車。混凝土運距較遠時宜采用攪拌運輸車,也可用自卸汽車;運距較近的場內運輸宜用機動翻鬥車,也可用手推車。
2.垂直運輸工具
混凝土垂直運輸工具有:井架、塔式起重機及混凝土提升機等。
(1)井架運輸機適用於多層工業與民用建築施工時的混凝土運輸。井架裝有平台或混凝土自動傾卸料鬥(翻鬥)。混凝土攪拌機一般設在井架附近,當用升降平台時,手推車可直接推到平台上;用料鬥時,混凝土可傾卸在料鬥內。
(2)塔式起重機作為混凝土垂直運輸的工具,一般均配有料鬥。料鬥的容積一般為0.3m3,上部開口裝料,下部安裝扇形手動閘門,可直接把混凝土卸入模板中。當攪拌站設在起重機工作半徑範圍內時,起重機可完成地麵、垂直及樓麵運輸而不需要二次搬運。
(3)混凝土提升機是高層建築混凝土垂直運輸的最佳提升設備。它是由鋼井架、混凝土提升鬥、高速卷揚機等組成。提升速度可達50~100m/min。一般每台容量為0.5m3×2的雙鬥提升機,以75m/min的速度提升120m的高度時的輸送能力可達20m3/h。
3.樓麵運輸工具
樓麵運輸工具有:手推車、皮帶運輸機,也可用塔式起重機、混凝土泵等。樓麵運輸應采取措施保證模板和鋼筋位置,防止混凝土離析等。
(三)泵送混凝土
泵送混凝土是利用混凝土泵通過管道將混凝土輸送到澆築地點,一次完成地麵水平運輸、垂直運輸及樓麵水平運輸。泵送混凝土具有輸送能力大、速度快、效率高、節省人力、能連續作業特點。凶此,它以成為施工現場運輸混凝土的一種重要的方法。當前,泵送混凝土的最大水平輸送距離可達800m,最大垂直輸送高度可達300m。采用泵送混凝土時,應使混凝土供應、輸送和澆築的效率協調一致,原則上應保證泵送工作連續進行,防止泵的管道阻塞。如果間歇時間超過45min或混凝土出現離析時,應立即用壓力水或其他方法衝洗管內殘留的混凝土,嚴防混凝土在管內硬結而堵塞。此外,在混凝土泵輸送過程中,受料鬥應經常保持足夠的混凝土,防止吸入過多的空氣而形成阻塞。
1.泵送混凝土的主要設備
泵送混凝土的主要設備有:混凝土泵、輸送管和布料裝置。
(1)混凝土泵。混凝土泵按作用原理分為液壓活塞式、擠壓式和氣壓式三種。其中液壓活塞式應用較多,液壓活塞泵的工作原理,即當攪拌好的混凝土裝入受料鬥,吸入端片閥移開,排出端片閥關閉,活塞在液壓作用下,帶動活塞左移,混凝土在自重及真空吸力作用下,進入混凝土缸內。然後,液壓係統中壓力油的進出方向相反,活塞右移,同時吸入端片閥關閉,壓出端片閥移開,混凝土被壓入管道中,輸送到澆築地點。其工作原理。它工作可靠,輸送量大,輸送距離長。
(2)混凝土輸送管。混凝土輸送管是泵送混凝土作業中的重要配套部件,有直管、彎管、錐形管和澆注軟管及管接頭、截止閥等。除軟管外其他三種管均為合金鋼製成,管徑有80、100、125、150、180、200mm等數種,其中常用的是100、125和150mm三種。直管的標準長度有4.0、3.0、2.0、1.0、0.5m等數種,其中以4.0m管為主管,其他為輔助管。彎管的角度有15°、30°、45°、60°及90°五種,以適應管道改變方向的需要。當兩種不同管徑的輸送管需要連接時,則中問用錐形管過度,其長度一般為1m。在管道的出口處大都接有軟管,以便在不移動鋼幹管的情況下,擴大布料範圍。為使管道便於裝拆,相鄰輸送管之間的連接,都應采用快速管接頭。
(3)布料裝置。混凝土泵的供料是連續的,且輸送量大。因此,在澆築地點應設置布料裝置,以便將輸送來的混凝土進行攤鋪或直接澆注入模,以減輕工人的勞動強度,充分發揮混凝土泵的使用效率。布料裝置都具有輸送混凝土和攤鋪布料的雙重功能,也稱其為布料杆。按支承結構的不同,布料杆分為立柱式和汽車式兩大類。
1)立柱式布料杆構造比較簡單,一般有移動式、固定式和軌道式等多種形式。移動式布料杆,是放置於樓麵或模板上使用,其臂架和末端輸送管都能作360°回轉。凶此,可將混凝土直接輸送到其工作幅度範圍內的任何澆築地點,其位置的轉移是靠塔式起重機吊運。固定式布料杆,是將布料杆裝在支柱或格構式塔架上。塔架可安裝在建築物梯井內或側旁,隨建築物的升高,塔架也不斷接(移)高。若將塔架配上軌道行走裝置,混凝土泵也可裝在行走裝置上,則成為軌道移動式布料杆。
2)汽車式布料杆,又稱布料杆泵車。它是把混凝土泵和布料杆都裝在一台汽車底盤上組成。它移動靈活,工作時不需另鋪設管道,臂杆總長一般在25m以內,故特別適用於基礎工程和多層建築物的混凝土澆築工作。
2.泵送混凝土對材料要求
泵送混凝土施工,要求混凝土具有一定的流動性和較好的凝聚性,混凝土泌水小,不易分離,否則在泵送過程中易產生堵管。因此對混凝土的組成材料有下列要求:
(1)在泵送混凝土中,水泥砂漿起到潤滑輸送管道和傳遞壓力的作用,所以在泵送混凝土中確定水泥用量是非常重要的。水泥用量過少,混凝土和易性差,泵送阻力大;水泥用量過多,混凝土的粘性增大,亦增大泵送阻力,而且不經濟。為此,應在保證混凝土設計強度和順利進行泵送的前提下,盡量減少水泥用量。我國目前規定泵送混凝土最小水泥用量宜為300kg/m3。一般情況下水性好、泌水小的水泥都適用於泵送混凝土。
(2)泵送混凝土中,粗骨料的最大粒徑要控製。碎石的最大粒徑與輸送管內徑之比:當泵送高度<50m,碎石不宜大於1:3,卵石不宜大於1:2.5;當泵送高度為50~100m宜為1:3~1:4;當泵送高度為100mm以上宜為1:4~1:5;粒徑在0.315mm以下的細骨料所占比重不應少於15%,最好能達到20%,這對改善泵送混凝土的可泵性非常重要。
泵送混凝土宜適當提高砂率,以適應管道輸送的需要。我國規定砂率宜控製在38%~45%,配料時視具體情況而定。
(3)泵送混凝土常摻用木質素磺酸鈣減水劑等外加劑和粉煤灰等,以增加混凝土的可泵性,有利於泵送施工。
(4)泵送混凝土的坍落度視具體情況而定。用布料杆進行澆築或管路轉彎較多時,宜適當加大坍落度。向下泵送時,為防止混凝土因自重下滑而引起堵管,坍落度宜適當減小。向上泵送時,為避免過大的倒流壓力,坍落度亦不宜過大。我國規定泵送混凝土的坍落度。
泵送混凝土必須機械攪拌。混凝土供應必須保證混凝土泵能連續工作。如為商品混凝土,運輸工具宜用混凝土攪拌運輸車進行運輸,以保證混凝土拌和物的質量,便於泵送。
3.泵送混凝土施工注意事項
(1)泵送前應用水、水泥漿或者水泥砂漿潤滑泵和輸送管內壁。從混凝土攪拌車卸出的混凝土級配不應改變。如粗骨料過於集中,應重新攪拌後再卸料。
(2)混凝土泵送應連續進行,受料鬥內必須經常有足夠的混凝土,防止吸入空氣造成阻塞。如果由於運輸配合等原因迫使混凝土泵停車時,應每隔幾分鍾開泵一次,如果預計間歇時間超過45min或者混凝土出現離析現象時,應立即用壓力水或其他方法衝洗管道內殘留的混凝土。
(3)如混凝土泵堵塞,可將混凝土泵開關撥到“反轉”,使泵反轉2~3衝程,再撥到“正轉”,使泵正轉2~3個衝程,如此反複幾次,一般就能將堵塞排除。一旦采用上述方法不能排除堵塞,則可根據輸送管的晃動情況和接頭處有無脫開傾向,迅速查明堵塞部位,拆下管段除掉堵塞的混凝土。
(4)混凝土泵作業完成後,應立即清洗幹淨。清洗混凝土泵機時要把料鬥裏的混凝土全部送完,排淨泵內的混凝土,衝洗後切斷泵機電源。用壓縮空氣輸入管道也可達到清洗目的,使用的壓縮空氣壓力不超過0.7MPa。管道前端須裝有安全蓋,且管道前不準站人。
(四)運輸時間
混凝土應以最少的轉運次數和最短的時間,從攪拌點運至澆築地點,並在初凝前澆築完畢。混凝土從攪拌機中卸出後到澆築完畢的延續時間不宜超過表3-17的規定。
2.對輕骨料混凝土,其延續時間應適當縮短。三、混凝土的澆築與振搗(一)混凝土澆築前的準備工作(1)檢查模板的位置、標高、尺寸、強度、剛度是否符合設計要求,接縫是否嚴密;鋼筋及預埋件應對照圖紙校核其數量、直徑、位置及保護層厚度,並做好隱蔽工程記錄。
(2)模板內的垃圾、泥土和鋼筋油汙應加以清除,木模板應澆水濕潤但不得有積水。
(3)準備和檢查材料、機具等。
(4)做好施工組織工作和安全技術交底。
(二)混凝土澆築
1.混凝土澆築的一般規定
(1)混凝土澆築前不應發生初凝和離析現象,如已發生,可進行重新攪拌,使混凝土恢複流動性和粘聚性後再進行澆築。混凝土運至現場後,其坍落度應滿足表3-18的要求。
(2)控製混凝土自由傾落高度以防離析:混凝土傾倒高度一般不宜超過2m;豎向結構(如牆、柱)不宜超過3m,否則,應采用串筒、溜槽或振動串筒下料。
(3)澆築豎向結構前,應先在底部填築一層50~100mm厚與混凝土內砂漿成分相同的水泥砂漿,然後再澆築混凝土。
(4)為了使混凝土振搗密實,必須分層澆築,每層澆築厚度與振搗方法、結構配筋有關,應符合表3-19的規定。
(5)當澆築與柱牆連成整體的梁和板時,應在柱和牆澆築完畢後停歇1~1.5h使混凝土初步沉實後再繼續澆築梁和板。梁和板的混凝土宜同時澆築,較大尺寸的梁(梁高度大於1m)可單獨澆築。
(6)混凝土應連續澆築。當必須間歇時,間歇時間宜縮短,並應在下層混凝土初凝前,將上層混凝土澆築完畢。混凝土從攪拌機中卸出,經運輸、澆築及間歇的全部時間不得超過有關規範的規定,否則應留置施工縫。
2.施工縫的留設與處理
如果由於技術上的原凶或設備、人力的限製,混凝土的澆築不能連續進行,中間的間歇時間需超過混凝土的初凝時間,則應留置施工縫。所謂施工縫是指先澆的混凝土與後澆的混凝土之間的接觸麵。留置施工縫的位置應事先確定。由於該處新舊混凝土的結合力較差,是構件中薄弱環節,如果位置不當或處理不好,就會引起質量事故,輕則開裂、漏水,影響使用壽命;重則危及安全,不能使用,故施工縫宜留在結構受力(剪力)較小且便於繼續施工的部位。
(1)施工縫留設位置。
根據施工縫留設的原則,一般柱應留水平縫,梁、板和牆應留垂直縫。施工縫留設具體位置如下:
1)柱子的施工縫宜留在基礎頂麵、梁下麵、吊車梁的上麵和無梁樓蓋柱帽下麵。
2)與板連接為一體的大截麵梁,施工縫應留在板底麵以下20~30mm。
3)單向板留在平行於板短邊的任何位置。
4)有主次梁的樓蓋,宜順次梁方向澆築,施工縫留在次梁跨度中間1/3範圍內。
5)樓梯的施工縫應留置在樓梯長度中間1/3範圍內。
6)牆的施工縫應留置在門洞過梁跨中的1/3範圍內,也可留在縱橫牆的交接處。
雙向受力樓板、大體積混凝土結構、拱、薄殼、蓄水池等複雜結構工程的施工縫應按設計要求留置。
(2)施工縫的處理。
在施工縫處繼續澆築混凝土時,已澆築的混凝土抗壓強度應不小於1.2MPa,以抵抗繼續澆築混凝土時擾動。
施工縫處澆築混凝土前,應除去施工縫表麵的浮漿、鬆動的石子和軟弱的混凝土層,灑水濕潤衝刷幹淨,然後澆一層10~15mm厚的水泥漿(水泥:水=1:0.4)或與混凝土成分相同的水泥砂漿,以保證接縫的質量。混凝土澆築過程中,施工縫處應細致搗實,使其緊密結合。
(3)承受動力作用的設備基礎的施工縫處理。
1)標高不同的兩個水平施工縫,其高低接合處應留成台階形,台階的高寬比不得大於1;
2)在水平施工縫上繼續澆混凝土前,應對地腳螺栓進行一次觀測校正;
3)垂直施工縫外應加插鋼筋,其直徑為12~16mm,長度為500~600mm,間距為500mm。在台階式施工縫的垂直麵上亦應補插鋼筋。
(三)混凝土的振搗
混凝土澆入模板後,由於內部骨料和砂漿之間摩阻力與粘結力作用,混凝土流動性很低。不能自動充滿模板內各角落,其內部是疏鬆的,空氣與氣泡含量占混凝土體積約5%~20%。不能達到要求的密實度,必須進行適當的振搗,促使混凝土混合物克服阻力並逸出氣泡消除空隙,使混凝土滿足設計要求的強度等級和足夠的密實度。
混凝土搗實分人工搗實和機械振實兩種方式。人工搗實是用插釺等工具的衝擊力來使混凝土密實成型,效率低、效果差,隻有在缺少機械或工程量不大的情況下,才進行人工搗實。機械振搗是通過振動器的振動力傳給混凝土使之發生強迫振動而密實成型,效率高、質量好。
混凝土振搗設備按其工作方式分為內部振動器、表麵振動器、外部振動器和振動台。
1.內部振動器
內部振動器又稱插入式振動器,構造。常用來搗實梁、柱、牆、基礎和大體積混凝土。