一种大跨度u型薄壁渡槽混凝土振捣方法
【专利摘要】一种大跨度U型薄壁渡槽混凝土振捣方法，包括以下步骤：在造槽机外模外壁上安装多个外模附着式振捣器，外模附着式振捣器的安装位置与渡槽槽体圆弧段的位置相对应；在外模端头布置至少一列外模附着式振捣器；在造槽机内模内壁上安装多个内模附着式振捣器；仓内用软轴振捣棒振捣，并开启位于相应位置的附着式振捣器。本发明提供的一种大跨度U型薄壁渡槽混凝土振捣方法，通过合理的在渡槽的造槽机外模、造槽机内模和端头部位模板安装固定的高频附着式振捣器，并在渡槽内模板上增设下料窗口，同时也作为软轴振捣棒的振捣窗口；提高了混凝土振捣施工质量，加快混凝土施工进度。混凝土外表面无气泡、麻面等外观缺陷。
【专利说明】一种大跨度U型薄壁渡槽混凝土振捣方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及大型输水渡槽施工领域，特别是可用于水利、水电、桥涵施工领域的一种大跨度U型薄壁渡槽混凝土振捣方法。
【背景技术】
[0002]在水利、水电、公路桥涵及房屋建筑行业施工中常用到混凝土做为主要结构物的构成材料进行施工，混凝土材料在国内外建筑市场的应用非常广泛。混凝土结构物的特点是混凝土浇筑质量直接影响结构的受力能力和使用安全和工程使用时间，因混凝土的浇筑质量会受振捣工艺的合理性和振捣设备的适用性影响，因此选择合理的混凝土振捣施工方法尤为重要。
[0003]例如某水利工程为输水渡槽，槽身为全预应力混凝土 U型薄壁结构，单跨长40m，槽体内空尺寸(高X宽)7.23mX9.0m，外空尺寸(高X宽)8.7mX 10.3m，槽体跨中壁厚35cm,槽体端肋壁厚65cm,端肋处底板厚147cm,中间部位底板厚10cm,槽体自重约1600吨，渡槽设计流量为350m3/s，最大流量为420m3/s。采用造槽机原位现浇一次成型。槽体钢筋安装98.5t，钢筋最小间距5.8cm，设置预应力钢绞线38.26t，钢绞线最小间距7.5cm，且位于渡槽结构的中间，对混凝土的振捣施工产生了诸多不利的影响。造槽机外模为全封闭的大型模板，内模也为全封闭模板，大部分结构物模板为封闭结构，混凝土振捣困难，混凝土中气泡难以排出，造成混凝土表面产生气泡、麻面等外观质量问题。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种大跨度U型薄壁渡槽混凝土振捣方法，能够解决混凝土表面易产生气泡、麻面的技术问题，提高混凝土振捣施工质量，加快混凝土施工进度，优化的方案中，将配电控制箱设置在造槽机外模底部的行走通道，避免人员高空操作，提高了工程施工安全性。
[0005]为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:一种大跨度U型薄壁渡槽混凝土振捣方法，包括以下步骤:
一、在造槽机外模外壁上安装多个外模附着式振捣器，外模附着式振捣器的安装位置与渡槽槽体圆弧段的位置相对应；
二、在外模端头布置至少一列外模附着式振捣器；
三、在造槽机内模内壁上安装多个内模附着式振捣器；
四、以电缆连接配电控制箱和各个附着式振捣器；
五、混凝土浇筑前，将浇筑仓内的配电装置接通，浇筑仓内配置适量的软轴振捣棒，并接通电源；
六、混凝土入仓时,首先浇筑渡槽槽体的上、下游端头部位,仓内用软轴振捣棒振捣,混凝土布料至端肋边角部位时，开启位于外模端头的外模附着式振捣器；
七、端头部位混凝土面浇筑至中部底板底面高程时，自跨中开始向端头从下至上逐层均匀浇筑,并进行底板部位混凝土振捣；
振捣次序为沿着下料方向依次振捣，每次振捣时控制软轴振捣棒穿入下层混凝土
3-5cm,保证上、下层混凝土结合成一体；
八、底板段浇筑过程中，按照混凝土浇筑方向依次开启造槽机外模上的下排外模附着式振捣器；
九、圆弧段范围内的浇筑，自跨中开始向端头从下至上逐层均匀浇筑，振捣次序为沿着下料方向依次振捣，每次振捣时控制软轴振捣棒穿入下层混凝土 3-5cm，保证上、下层混凝土结合成一体；并相应开启下料窗口附近的外模附着式振捣器和内模附着式振捣器；
十、直墙段范围内的浇筑，自跨中开始向端头从下至上逐层均匀浇筑，振捣次序为沿着下料方向依次振捣，每次振捣时控制软轴振捣棒穿入下层混凝土 3-5cm，保证上、下层混凝土结合成一体；
通过上述步骤实现大跨度U型薄壁渡槽混凝土的振捣施工，保证混凝土浇筑质量满足要求。
[0006]优化的，步骤一中，外模附着式振捣器安装在每条外肋的上、下游两侧，沿渡槽槽体纵轴线左右两侧均匀布置。
[0007]优化的，步骤三中，每排的内模附着式振捣器之间交错布置。
[0008]优化的，步骤六、八、九中，附着式振捣器的开启时间为20-30秒。
[0009]优化的，步骤六中，混凝土浇筑时最先浇筑上、下游端头部位的底板厚度较大的部位，先启动软轴振捣棒平仓和振捣，再启动外模附着式振捣器辅助进行边角部位振捣。
[0010]优化的，步骤七中，渡槽槽体的底板部分自中间向两头逐层振捣,振捣以软轴振捣棒为主，最下排的外模附着式振捣器进行边角部位振捣。
[0011]优化的，步骤九中，渡槽槽体的圆弧段的下料窗口由多排组成，浇筑振捣时自最底下一排下料窗口开始，自槽身跨中向两端逐个下料窗口进行振捣，本排下料窗口混凝土浇筑和振捣完成后，逐个关闭窗口，用螺栓固定牢靠，然后开始上一层下料窗口的浇筑和振捣施工，依次完成整个结构的混凝土浇筑和振捣施工。
[0012]优化的，步骤十中，直墙段施工时，从渡槽槽体壁顶以软轴振捣棒进行振捣。
[0013]优化的，在造槽机外模底部设有行走通道，所述的配电控制箱位于行走通道上。
[0014]本发明提供的一种大跨度U型薄壁渡槽混凝土振捣方法，通过合理的在渡槽的造槽机外模、造槽机内模和端头部位模板安装固定的高频附着式振捣器，并在渡槽内模板上增设下料窗口，同时也作为软轴振捣棒的振捣窗口 ；并制定合理的振捣顺序，控制振捣时间和振捣点距离，从结构物两端部开始振捣，逐步完成底板端部、中部和圆弧段及顶部直墙段的混凝土振捣，从而提高了混凝土振捣施工质量，加快混凝土施工进度。混凝土外表面无气泡、麻面等外观缺陷。优选方案中采用的振捣施工方法不仅进一步提高了混凝土振捣施工质量，加快混凝土施工进度，而且在造槽机外立面的行走通道上设置控制柜，无需人员高空操作，提高了工程施工安全性。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]下面结合附图和实例对本发明作进一步说明:
图1为本发明中造槽机外模的外模附着式振捣器布置示意图。
[0016]图2为本发明中造槽机内模的内模附着式振捣器布置示意图。
[0017]图3为本发明中造槽机外模和造槽机内模总成的横截面示意图。
[0018]图4为本发明中渡槽槽体分层浇筑、振捣的示意图。
[0019]图中:造槽机外模1，外模附着式振捣器2，内模附着式振捣器2’，外肋3，外模端头4，造槽机内模5，圆弧段第四排下料窗口 6，圆弧段第三排下料窗口 7，圆弧段第二排下料窗口 8，圆弧段第一排下料窗口 9，底板段第二排下料窗口 10，配电控制箱11，中部底板12，端头部位13，行走通道14，顶部直墙段15，外梁16，联系梁17，内主梁18，渡槽槽体19，底板段第一排下料窗口 20，底板段D，圆弧段F，直墙段Z。
【具体实施方式】
[0020]如图f 4中，一种大跨度U型薄壁渡槽混凝土振捣方法，以某水利工程输水渡槽为例，渡槽槽体19为全预应力混凝土 U型薄壁结构，单跨长40m，槽体内空尺寸高X宽
7.23mX9.0m,外空尺寸高X宽8.7mX 10.3m,槽体跨中壁厚35cm，槽体端肋壁厚65cm，端肋处底板厚147cm，中间部位底板厚100cm，槽体自重约1600吨，采用DZ40/1600U型造槽机原位现浇一次成型。槽体钢筋安装98.5t，钢筋最小间距5.8cm，设置预应力钢绞线38.26t，钢绞线最小间距7.5cm，且位于渡槽结构的中间，对混凝土的振捣施工产生了诸多不利的影响。据此制定振捣施工方法，包括以下步骤:
一、在造槽机外模I外壁上安装多个外模附着式振捣器2，外模附着式振捣器2的安装位置与渡槽槽体19圆弧段F的位置相对应；附着式振捣器可以带动模板一起高频振动，频率高于2000Hz/min，从而克服混凝土外表面气泡、麻面等外观缺陷。由于造槽机的结构复杂，且空间有限，附着式振捣器的安装位置的选择就非常重要。
[0021]优化的，外模附着式振捣器2安装在每条外肋3的上、下游两侧，沿渡槽槽体19纵轴线左右两侧均匀布置。每个外模附着式振捣器2进行编号，如图1中所示，分别为WfW12列，每列分为上、中、下排。
[0022]二、在外模端头4布置至少一列外模附着式振捣器2 ;如图1中的，DfD2列，每列分为上、中、下排。
[0023]三、在造槽机内模5内壁上安装多个内模附着式振捣器2’ ；每个内模附着式振捣器2’进行编号，如图2中，Nl?N12列，每列分为上、下排。
[0024]优化的，每排的内模附着式振捣器2’之间交错布置。其中上排的内模附着式振捣器2’布置在圆弧段第三排下料窗口 7和圆弧段第二排下料窗口 8之间，而下排的内模附着式振捣器2’则与圆弧段第一排下料窗口 9大致平齐。
[0025]四、以电缆连接配电控制箱11和各个附着式振捣器；
优化的如图1中，在造槽机外模I底部设有行走通道14，所述的配电控制箱11位于行走通道14上。由此结构，避免高空施工，提高施工安全性。
[0026]在造槽机的行走通道9和造槽机内模5内部分别安装电缆，设置配电控制箱11，将各个附着式振捣器的电缆接通，并检验各个附着式振捣器的完好情况。
[0027]五、混凝土烧筑前,将烧筑仓内的源配电装置接通,烧筑仓内配置5台直径70_、16台直径50mm的软轴振捣棒,软管长6m,并接通电源；
六、混凝土入仓时，首先对称地浇筑渡槽槽体19的上、下游端头部位13，仓内用Φ70_软轴振捣棒振捣，混凝土布料至端肋边角部位时，开启位于外模端头4的D1、D2下排的外模附着式振捣器2 ;开启时间控制在20?30秒，优选20?25秒。
[0028]优化的，混凝土浇筑时最先浇筑上、下游端头部位13的底板厚度较大的部位，先启动软轴振捣棒平仓和振捣，再启动外模附着式振捣器2辅助进行边角部位振捣。
[0029]七、端头部位13混凝土面浇筑至中部底板12底面高程时，自跨中开始向端头从下至上逐层均勻烧筑，每2.5m布置一台Φ 50mm软轴振捣棒,进行底板部位混凝土振捣。振捣次序为沿着下料方向依次振捣，每次振捣时控制软轴振捣棒穿入下层混凝土约3-5cm，保证上、下层混凝土结合成一体。振捣过程中，软轴振捣棒略上下抽动,使混凝土振捣密实,振捣点控制在40cm间距，插点均匀排列，顺序进行，不得遗漏。合理安排振捣工人，采用单一的行列形式，定人定部位进行振捣，以免漏振。
[0030]优化的，渡槽槽体19的底板部分自中间向两头逐层振捣，振捣以软轴振捣棒为主，开启最下排的外模附着式振捣器2进行边角部位振捣，如图1中的Wl下112下。开启时间控制在20?30秒，优选20?25秒。
[0031]八、底板段D浇筑过程中，按照混凝土浇筑方向依次开启造槽机外模I上的下排外模附着式振捣器2 ;开启时间控制在20?30秒，优选20?25秒。
[0032]九、圆弧段F范围内的浇筑，每层浇筑时，自跨中开始向端头从下至上逐层均匀浇筑，如图4中所示，振捣次序为沿着下料方向依次振捣，每次振捣时控制软轴振捣棒穿入下层混凝土 3-5cm，保证上、下层混凝土结合成一体；并相应开启下料窗口附近的外模附着式振捣器2和内模附着式振捣器2’ ；开启时间控制在2(Γ30秒，优选2(Γ25秒。
[0033]优化的，渡槽槽体19的圆弧段F的下料窗口由多排组成，浇筑振捣时依次从圆弧段第一排下料窗口 9、圆弧段第二排下料窗口 8、圆弧段第三排下料窗口 7和圆弧段第四排下料窗口 6分层进行浇筑和振捣；
在圆弧段第一排下料窗口 9软轴振捣棒振捣时，参照步骤7中的振捣方式，并相应地开启造槽机外模I上W1?W12中排的外模附着式振捣器2，和造槽机内模5的Nl、12下排的内模附着式振捣器2’。
[0034]在圆弧段第二排下料窗口 8?圆弧段第四排下料窗口 6软轴振捣棒振捣时，参照步骤7中的振捣方式，并相应地开启造槽机外模I上Wf W12上排的外模附着式振捣器2，和造槽机内模5的Nl、12上排的内模附着式振捣器2’。
[0035]每层振捣时，自槽身跨中向两端逐个下料窗口进行振捣，本排下料窗口混凝土浇筑和振捣完成后，逐个关闭窗口，用螺栓固定牢靠，然后开始上一层下料窗口的浇筑和振捣施工，依次完成整个结构的混凝土浇筑和振捣施工。
[0036]十、直墙段Z范围内的浇筑，自跨中开始向端头从下至上逐层均匀浇筑，振捣次序为沿着下料方向依次振捣，每次振捣时控制软轴振捣棒穿入下层混凝土 3-5cm，保证上、下层混凝土结合成一体；具体参照步骤7中的振捣方式。
[0037]优化的，直墙段Z施工时，从渡槽槽体19壁顶以软轴振捣棒进行振捣。如图3中所示，造槽机内模5采用顶部部分可折叠的结构，因此便于进行振捣操作。
[0038]通过上述步骤实现大跨度U型薄壁渡槽混凝土的振捣施工，保证混凝土浇筑质量满足要求。
[0039]上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种大跨度U型薄壁渡槽混凝土振捣方法，其特征是包括以下步骤: 一、在造槽机外模(I)外壁上安装多个外模附着式振捣器(2)，外模附着式振捣器(2)的安装位置与渡槽槽体(19)圆弧段(F)的位置相对应； 二、在外模端头(4)布置至少一列外模附着式振捣器(2); 三、在造槽机内模(5)内壁上安装多个内模附着式振捣器(2’)； 四、以电缆连接配电控制箱(11)和各个附着式振捣器； 五、混凝土浇筑前，将浇筑仓内的配电装置接通，浇筑仓内配置适量的软轴振捣棒，并接通电源； 六、混凝土入仓时，首先浇筑渡槽槽体(19)的上、下游端头部位(13)，仓内用软轴振捣棒振捣，混凝土布料至端肋边角部位时，开启位于外模端头(4)的外模附着式振捣器(2)； 七、端头部位(13)混凝土面浇筑至中部底板(12)底面高程时，自跨中开始向端头从下至上逐层均匀浇筑，并进行底板部位混凝土振捣； 振捣次序为沿着下料方向依次振捣，每次振捣时控制软轴振捣棒穿入下层混凝土3-5cm,保证上、下层混凝土结合成一体； 八、底板段(D)浇筑过程中，按照混凝土浇筑方向依次开启造槽机外模(I)上的下排外模附着式振捣器(2); 九、圆弧段(F)范围内的浇筑，自跨中开始向端头从下至上逐层均匀浇筑，振捣次序为沿着下料方向依次振捣，每次振捣时控制软轴振捣棒穿入下层混凝土 3-5cm，保证上、下层混凝土结合成一体；并相应开启下料窗口附近的外模附着式振捣器(2)和内模附着式振捣器(2，)； 十、直墙段(Z)范围内的浇筑，自跨中开始向端头从下至上逐层均匀浇筑，振捣次序为沿着下料方向依次振捣，每次振捣时控制软轴振捣棒穿入下层混凝土 3-5cm，保证上、下层混凝土结合成一体； 通过上述步骤实现大跨度U型薄壁渡槽混凝土的振捣施工，保证混凝土浇筑质量满足要求。
2.根据权利要求1所述的一种大跨度U型薄壁渡槽混凝土振捣方法，其特征是: 步骤一中，外模附着式振捣器(2)安装在每条外肋(3)的上、下游两侧，沿渡槽槽体(19)纵轴线左右两侧均匀布置。
3.根据权利要求1所述的一种大跨度U型薄壁渡槽混凝土振捣方法，其特征是: 步骤三中，每排的内模附着式振捣器(2’)之间交错布置。
4.根据权利要求1所述的一种大跨度U型薄壁渡槽混凝土振捣方法，其特征是: 步骤六、八、九中，附着式振捣器的开启时间为20-30秒。
5.根据权利要求1所述的一种大跨度U型薄壁渡槽混凝土振捣方法，其特征是: 步骤六中，混凝土浇筑时最先浇筑上、下游端头部位(13)的底板厚度较大的部位，先启动软轴振捣棒平仓和振捣，再启动外模附着式振捣器(2)辅助进行边角部位振捣。
6.根据权利要求1所述的一种大跨度U型薄壁渡槽混凝土振捣方法，其特征是: 步骤七中,渡槽槽体(19)的底板部分自中间向两头逐层振捣，振捣以软轴振捣棒为主，最下排的外模附着式振捣器(2 )进行边角部位振捣。
7.根据权利要求1所述的一种大跨度U型薄壁渡槽混凝土振捣方法，其特征是: 步骤九中，渡槽槽体(19)的圆弧段(F)的下料窗口由多排组成，浇筑振捣时自最底下一排下料窗口开始，自槽身跨中向两端逐个下料窗口进行振捣，本排下料窗口混凝土浇筑和振捣完成后，逐个关闭窗口，用螺栓固定牢靠，然后开始上一层下料窗口的浇筑和振捣施工，依次完成整个结构的混凝土浇筑和振捣施工。
8.根据权利要求1所述的一种大跨度U型薄壁渡槽混凝土振捣方法，其特征是: 步骤十中，直墙段(Z)施工时，从渡槽槽体(19)壁顶以软轴振捣棒进行振捣。
9.根据权利要求1所述的一种大跨度U型薄壁渡槽混凝土振捣方法，其特征是: 在造槽机外模(I)底部设有行走通道(14)，所述的配电控制箱(11)位于行走通道(14)上。
【文档编号】E02B5/02GK104195988SQ201410470280
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月16日 优先权日:2014年9月16日
【发明者】陈谋建, 贾志营, 庞文占, 崔玉松, 唐秀宜, 候明印, 周炼钢, 熊建武, 黎学皓, 李光誉 申请人:葛洲坝集团第一工程有限公司