关于道路桥梁施工中混凝土的振捣研究

2012-08-15瞿远军

河北建筑工程学院学报 2012年1期

关键词：插入式振动器平板

瞿远军

（张家口市交通运输局快速路管理处）

1 混凝土振捣概述

1.1 混凝土的振捣原理

混凝土振捣器工作时，使混凝土内部颗粒之间的内摩擦力和粘着力急剧减小，混凝土呈重质液体状态.骨料相互滑动并重新排列，骨料之间的空隙被砂浆填充，气泡被挤出，从而达到捣实的效果.

1.2 混凝土振捣器的分类

用混凝土拌合机拌和好的混凝土浇筑构件时，必须排除其中气泡，进行捣固，使混凝土密实结合，消除混凝土的蜂窝麻面等现象，以提高其强度，保证混凝土构件的质量.混凝土振捣器就是机械化捣实混凝土的机具.

1.2.1 按传递振动的方法分类有内部振捣器、外部振捣器和表面振捣器三种：（1）内部振捣器又称插入式振捣器.工作时振动头插入混凝土内部，将其振动波直接传给混凝土.这种振捣器多用于振压厚度较大的混凝土层，如桥墩、桥台基础以及基桩等.它的优点是重量轻，移动方便，使用很广泛；（2）外部振捣器又称附着式振捣器，是一台具有振动作用的电动机，在该机的底面安装了特制的底板，工作时底板附着在模板上，振捣器产生的振动波通过底板与模板间接地传给混凝土.这种振捣器多用于薄壳构件、空心板梁、拱肋、T形梁等地施工.根据施工的需要，外部振捣器除附着式外，还有一种振动台，它是用来振捣混凝土预制品的.装在模板内的预制品置放在与振捣器连接的台面上，振捣器产生的振动波通过台面与模板传给混凝土预制品；（3）表面振捣器是将它直接放在混凝土表面上，振捣器产生地振动波通过与之固定的振捣底板传给混凝土.由于振动波是从混凝土表面传入，故称表面振捣器.工作时由两人握住振捣器的手柄，根据工作需要进行拖移.它适用于厚度不大的混凝土路面和桥面等工程的施工.

1.2.2 按振捣器的动力来源分类，有电动式、内燃式和风动式三种，以电动式应用最广.

1.2.3 按振捣器的振动频率分类，有低频式、中频式和高频式三种：低频式的振动频率为25～50 HZ（1500～3000次／min）；中频式为83～133 HZ（5000～8000次／min）；高频式为167 HZ（10000次／min）以上.

1.2.4 按振捣器产生振动的原理分类有偏心式和行星式两种：一是偏心式是利用振动棒中心安装的具有偏心质量的转轴，在高速旋转时产生的离心力通过轴承传递给振动棒壳体，从而使振动棒产生圆周振动的；二是行星式的激振原理.它是利用振动棒中一端空悬的转轴，在它旋转时，其下垂端的圆锥部分沿棒壳内的圆锥面滚动，从而形成滚动体的行星运动以驱动棒体产生圆周振动.

2 道路桥梁施工中混凝土的振捣准备及注意事项

2.1 混凝土振捣器的选择.在桥梁进行混凝土浇筑振捣时，我们一般采用电动式内部振捣器进行主体振捣，然后用平板振捣器振平.

2.2 混凝土振捣器安全操作：一、使用前检查各部应连接牢固，旋转方向正确；二、混凝土振捣器不得放在初凝的砼、地板、脚手架、道路和干硬的地面上进行试振.如检修或作业间断时，应切断电源；三、插入式振捣器软轴的弯曲半径不得小于50厘米，并不得多于两个弯，操作时振动棒应自然垂直地沉入砼，不得用力硬插、斜推或使钢筋夹信棒头，也不得全部插入砼中；四、混凝土振捣器应保持清洁，不得有砼粘结在电动机外壳上妨碍散热；五、作业转移时电动机的导线应保持有足够的长度和松度.严禁用电源线拖拉振捣器；六、用绳拉平板振捣器时，拉绳应干燥绝缘，移动或转向时，严禁用脚踢电动机；七、混凝土振捣器与平板应保持紧固，电源线必须固定在平板上，电器开关应装在手把上；八、在一个构件上同时使用几台附着式振捣器工作时，所有振捣器的频率必须相同；九、操作人员必须穿戴胶鞋和绝缘手套；十、作业后必须做好清洁、保养工作.混凝土振捣器要放在干燥处.

3 道路桥梁施工中混凝土的振捣方法及技术要领

3.1 控制振捣间距，插人式振捣器不应大于其作用半径的1.5倍.振捣器至模板的距离不应大于其作用半径的0.5倍.控制混凝土的浇筑层厚度在振捣器作用部分长度的1.25倍左右，振捣新的一层.均应插进先浇筑混凝土5 cm—10 cm.力求上下层紧密结合.插人式振捣器的插人时间为20 s—30 s，作用半径40 cm—50 cm，振捣棒行程可按直线行列移位或交错行移位，采取快插慢抽，伸人下层5 cm—10 cm.控制振捣器时间，做到不欠振，不过振.合适的振捣时间可由下列现象判断，振捣混凝土时不再有显著沉降，不再出现大最气泡，混凝土表面均匀、平整并已泛浆.振捣时间既不可长也不可短，过长则混凝土可能产生离析现象.上部浮浆过多而出现麻面、龟裂，下部粗颗粒过多而出现鱼鳞状麻面；过短的话就会导致混凝土振捣不扎实，比较容易出现蜂窝孔洞.

3.2 应当注意振捣的方式.在进行垂直振捣期间，应当振动棒垂直于混凝土的表面，在进行斜向振捣期间，振动棒应当同混凝土表面呈40—45度角；作为棒体在进行插入混凝土时，其深度不应当超过棒长的2／3—3／4；振捣棒应当进行及时的上下抽动运动，从而进行分层振捣做到均匀、密实，在振捣完毕之后，应当将振动棒缓缓拔出，从而让混凝土将振动棒做造成的空洞进行填补工作.

3.3 要控制好振动棒的最佳步骤，首先应当是在周围进行抽插其次是中间，不断注意到混凝土摊铺应四周高中间低，这样才方便将气泡从中间进行驱赶，避免模板处的聚集.当然了，在振捣的时候，振动棒不能够触碰到模板、钢筋等，在钢筋比较密集的地方，应当采取带刀片的振捣棒进行振捣.振捣以混凝土表而不明显下沉为准.振捣器的使用顺序必须应当使用正确，不管是插人式的振捣器或者是平板振捣器的使用.都应当用振捣棒进行初探插入，从而让振捣器进行最后的终振工作.

3.4 基桩浇筑.桩孔内现浇混凝土振捣挤密的方法及其振捣杆装置，可较大幅度地提高单桩承载力.其技术方案是：包括下列步骤：（1）根据混凝土桩的施工方式选择振捣杆的类型，素混凝土桩振捣杆采用型钢或钢管作为结构传力件；现浇混凝土上部滞有泥浆时，振捣杆采用钢管作为结构传力件；（2）向桩孔内浇灌混凝土；（3）现浇混凝土工序完成后，用振捣杆插入桩孔混凝土中，对混凝土进行振捣和挤扩.

3.5 在有些混凝土工程施工中，对混凝土构件的顶部、外露部分在砼初凝之前进行二次振捣，可以有效地提高混凝土的密实性和结构承载力，特别是在大型薄腹梁预制中，对消除混凝土构件表面裂缝，提高混凝土的耐久性，有明显的效果.

3.6 混凝土浇筑主体振捣完毕后用外部振动器振平表面，以达到表面密实的效果.外部振动器又叫附着式振动器，一般是用螺栓或钳形夹具将其固定在模板上，振动器的振动能量通过模板传递给混凝土，表面振动器在使用时，在每一位置应连续振动一定时间，一般为25～40 s，以混凝土表面出现浆液，不再下沉为准，移动时应有一定路线，并保证前后左右相互搭接30～50 mm，防止漏振.表面振动器的有效作用深度，在无筋或单筋平板中约为200 mm，在双筋平板中约为120 mm.在振动倾斜混凝土表面时，应由低处逐渐向高处移动，以保证混凝土振实.