附著式振動器在箱梁腹板混凝土施工中的應(yīng)用

王小蘭

(山西六建集團有限公司，山西太原 030024)

1 概述

多年橋梁的施工中，箱梁預(yù)制的施工工藝、方法日趨完善，但是從施工過程中的一些細(xì)節(jié)進行深層次探討，會發(fā)現(xiàn)有很多方面容易忽視，影響箱梁預(yù)制的外觀及內(nèi)在質(zhì)量，預(yù)制箱梁在預(yù)制過程中存在箱梁的高度高，鋼筋多，混凝土施工較為困難等問題。最易出現(xiàn)問題的是腹板部位及預(yù)應(yīng)力筋錨固區(qū)，因腹板寬度窄、鋼筋多，且布置有預(yù)應(yīng)力孔道，是整個振搗工藝中關(guān)鍵所在，單一采用插入式振搗棒振搗，不能完全保證混凝土密實，容易造成空洞、蜂窩、麻面、露筋等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響施工質(zhì)量。

經(jīng)過不斷探索，在箱梁腹板混凝土澆筑時，除采用普通的插入式振搗棒外，在側(cè)模合適位置安裝高頻附著式振動器，作為輔助振搗，保證了箱梁腹板混凝土密實度及外觀質(zhì)量。

2 工程應(yīng)用實例

柳林縣龍門會大橋，全長140.7 m，采用4孔35 m先簡支后連續(xù)箱梁，總寬24 m。上部結(jié)構(gòu)為4孔35 m預(yù)應(yīng)力預(yù)制箱梁，預(yù)制箱梁高1.8 m，中梁寬2.4 m，邊梁寬2.85 m，全橋中梁24片，邊梁8片，在箱梁腹板混凝土澆搗時，采用側(cè)模附著式振搗與插入式振搗二者相結(jié)合同時對腹板混凝土澆搗工藝，確保了箱梁腹板混凝土質(zhì)量，2012年4月3日開始至2012年5月15日，32片箱梁全部預(yù)制完成。

3 附著式振動器產(chǎn)品介紹

1)CPZW-150型高頻附著式振動器，采用工頻50 Hz，工作電壓380 V，行滾動原理，經(jīng)過電磁轉(zhuǎn)換，由電機轉(zhuǎn)子及振動之間產(chǎn)生振動頻率故稱高頻振動為又一種新型振動器。

2)該振動器體積小(20 kg)、振動頻率高(150 Hz/s)、振動力大(12 kN)、振幅小(0.8 mm)、輻射范圍大(1.5 m)，混凝土流動性，可塑性增加，構(gòu)件密實度提高，表面氣孔小，成型快，質(zhì)量可大幅度提高。

3)具有快速裝、卸優(yōu)點，裝卸一臺僅需30 s左右。

4)由于振動頻率高，振幅小，在鋼模變形上消耗的能量小，因而延長模板的使用壽命。

5)該產(chǎn)品由于GPZ型振動器效率極高，每次振動時間只需幾秒鐘即可停機，故極大的提高了振動器的使用壽命，減少維修費用，降低施工成本。

4 附著式振搗器施工工藝原理

預(yù)制混凝土箱梁腹板外側(cè)模板均采用定型鋼模板，在外側(cè)鋼模板上固定一個法蘭盤(即焊接一塊鋼板，再在鋼板上焊接一根帶有絲扣的鋼筋)，以便安裝和固定附著式振動器。腹板混凝土澆筑時，混凝土從腹板上口注入后，用插入式振搗棒送入，φ30和φ50振搗棒交替使用，循序漸進，當(dāng)混凝土不再下沉，表面呈平坦、泛漿為止，打開附著式振搗器振搗2 s～3 s，二者相配合的方式，保證了腹板混凝土的密實度，也保證箱梁的外觀質(zhì)量。

5 施工工藝流程和操作要點

5.1 工藝流程

腹板混凝土澆筑工藝流程:腹板外側(cè)定型模板固定法蘭盤→澆筑混凝土前安裝附著式振搗器→澆筑腹板混凝土→插入式振搗棒振搗→腹板附著式振搗器振搗→養(yǎng)護。

5.2 操作要點

5.2.1 腹板外側(cè)定型模板固定法蘭盤

用作固定附著式振搗器的法蘭盤的鋼板厚10 mm，鋼板制作尺寸100 mm×200 mm，鋼板上焊有φ14的螺栓。經(jīng)試驗當(dāng)選用1.5 kW的附著式振搗器時，法蘭盤豎向距離一般為0.5 mm～0.8 mm，水平距離一般為1 m～1.5 m，布置于模板的橫肋上應(yīng)適當(dāng)加寬(見圖1)。

圖1 附著式振搗器安裝示意圖

5.2.2 腹板混凝土振搗施工要點

1)混凝土施工前做好技術(shù)交底，由混凝土班長劃分每個小組的作業(yè)責(zé)任區(qū)，振搗工澆筑前要觀察好作業(yè)區(qū)內(nèi)鋼筋、波紋管分布情況，做到心中有數(shù)，下料和振搗要有層次，杜絕振搗不實更不允許漏振。

2)澆筑箱梁腹板混凝土?xí)r，應(yīng)分三次進行澆筑，第一次混凝土澆筑高度應(yīng)控制在腹板高度的1/3，振搗采用插入式振搗棒進行振搗;第二次混凝土澆筑至腹板高度的2/3，在澆筑過程中先采用插入式振搗器振搗，待混凝土沒有顯著下沉、不出現(xiàn)氣泡、開始泛漿時為準(zhǔn)，再使用附著式振搗器振搗，附著式振搗器使用時間為2 s～3 s;剩余混凝土澆筑方法同第二次澆筑，以此類推，直至澆筑完成，最后使用附著式振搗器的時間以4 s～5 s為宜。

3)澆筑過程中注意振搗，由于鋼筋比較密集，采用直徑稍小的插入式振動棒，適當(dāng)延長振搗時間，并配合附著式振搗器，確保不漏振，不過振，保證箱梁的外觀質(zhì)量。

4)混凝土的澆筑與振搗要密切配合分層澆筑、分層振搗。

5)在振搗上層混凝土?xí)r應(yīng)插入下層混凝土50 mm～100 mm左右，同時在振搗上層混凝土?xí)r要在下層初凝之前進行，振搗時間每點為20 s～30 s。

6)振動器插點要均勻排列，采用行列式每次移動距離不大于40 cm。

7)振動器使用時不允許將其支撐在結(jié)構(gòu)鋼筋上或碰撞鋼筋和預(yù)埋件，避免與波紋管碰撞，不宜緊靠模板振動。

8)振動器操作要做到“快插慢拔”。振動過程中宜將振動棒上下略為抽動以便上下振搗均勻。

9)附著式振搗器應(yīng)在底板混凝土澆筑完成后，澆筑腹板混凝土?xí)r開始使用。

10)等腹板混凝土澆筑完成后，使用附著式振搗器振搗4 s～6 s即可，以防過振。

11)澆筑混凝土?xí)r應(yīng)防止模板、鋼筋、波紋管等松動、變形、破裂和移位。

12)混凝土澆筑完成，表面收漿干燥后，應(yīng)及時養(yǎng)護和抽動波紋管內(nèi)芯棒。

13)附著式振動器振搗時切記振動時間的控制，振動時間不宜過長，否則混凝土容易離析，影響質(zhì)量。

6 結(jié)語

附著式振動器在預(yù)制箱梁腹板混凝土施工中的成功應(yīng)用，解決了因箱梁腹板部位寬度窄及預(yù)應(yīng)力筋錨固區(qū)鋼筋多，混凝土不易振搗密實等問題，本實用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計合理可靠，在模板上固定一個法蘭盤且在每個法蘭盤上連接振搗器即可使用，利于腹板混凝土的密實，而且體積小、重量輕、裝卸方便、省時省力，振動效率高，振幅小，延長模板的使用壽命;同時改善了工人操作環(huán)境，具有結(jié)構(gòu)簡單，制作、使用方便，成本低，且可重復(fù)周轉(zhuǎn)使用的優(yōu)點，為今后預(yù)制箱梁腹板混凝土澆筑施工提供了寶貴的經(jīng)驗。

[1] JTJ 041-2000，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2] GB 50204-2002，混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S].