扭王字块课题研究(2)PPT课件

扭王字块课题研究烟台区块2011.10前言扭王字块体是常用的预制混凝土异形块体的一种。三横肢的中肢转90°角与两端肢垂直相交，中间用短柱相连成一扭转王字形的块体。作为斜坡式防波堤和防护的护面层，具有空隙率高，箝固性好，稳定性高，波浪爬高低，消波性能好，块体结构稳固，不易损坏等优点，一般在护岸、防波堤和围堰等水工工程的护面时采用。扭王字块立面图扭王字块立体图目录一、扭王字块预制（一）混凝土内在原因分析（二）外部原因分析（三）消除混凝土内部不利因素的方法（四）解决混凝土外部不利因素的方法二、扭王字块安装三、扭王字块图片一、扭王字块预制由于其具有6个肢杆，且不全在同一个平面内，外形结构比较复杂，在预制施工时易出现：砂斑、水线、气泡、烂根、松顶、掉角和断肢等质量通病。以下重点阐述如何防止以上质量通病。（一）混凝土内在原因分析1.含气量过大，引气剂质量欠佳目前混凝土配合比设计时，往往在混凝土中加入适量的引气剂，由于各种引气剂性能有较大的差异，因此在混凝土中呈现的状态也不尽相同，有的引气剂在混凝土中形成较大的气泡，而且表面能较低，很容易形成联通性大气泡，如果再加上振捣不合理，大气泡不能完全排出，肯定会给硬化混凝土结构表面造成蜂窝麻面甚至狗洞。2.混凝土配合比不当混凝土配合比不当，混凝土过于粘稠，振捣时气泡很难排出，也是造成硬化混凝土结构表面出现蜂窝麻面的原因。例如胶结料偏多、砂率偏大、用水量太小、外加剂中有不合理的增稠组份等，都会导致新拌混凝土过于粘稠，使混凝土在搅拌时就会裹入大量气泡，即使振捣合理气泡在粘稠的混凝土中排出也十分困难，因此导致硬化混凝土结构表面出现蜂窝麻面。3.混凝土和易性较差，产生离析泌水由于混凝土和易性较差，产生离析泌水。为了防止混凝土分层，混凝土入模后不敢充分振捣，大量的气泡排不出来，也会导致硬化混凝土结构表面出现蜂窝麻面。4.水泥原因有一些水泥厂为了增大水泥细度，又考虑节约电能，往往在磨粉时加入一些助磨剂，例如木钙、二乙二醇、三乙醇胺、丙二醇等物质，由于其中一些助磨剂有引气性，而且引入的气泡不均匀且偏大，也会给硬化混凝土结构表面造成蜂窝麻面。（二）外部原因分析振捣不充分分层过厚脱模剂质量不佳本身问题拆模时间控制不好环境温度对混凝土结构面层的质量也特别明显1.振捣不充分，不彻底，或是不及时，气泡不易排出，导致竖直面、斜面有气泡空洞。2.混凝土施工规范规定，混凝土浇注分层厚度，不宜超过500mm，但是在实际施工时，往往浇注厚度都偏高，由于气泡行程过长，即使振的时间达到规程要求，气泡也不能完全排出，这样也会给硬化混凝土结构表面造成蜂窝麻面。目前脱模剂市场比较混乱，良莠不齐产品大致分为以下几大类：(1)矿物油类，例如机油、柴油、煤油、机油加柴油、机油加煤油、机油加变压器等轻质油。(2)乳化油类，即轻质油加水再加定量的乳化剂生成的水包油型乳液。(3)水质类，即动植物油进行皂化后，再用水稀释的液体。(4)聚合物类，即石腊、液体石腊、松节油等物质再加入有机溶剂生成的溶液，由于成本较高使用较少。就矿物油类脱模剂而言，不同标号的机油粘度也不尽相同即使同标号的机油，由于环境温度不同粘度也不相同，气温高时粘度低，气温低时沾度高。当气温较低时，附着在模板上的机油较粘，新拌混凝土结构面层的气泡一旦接触到粘稠的机油，即使合理的振捣气泡也很难沿模板上升排出，直接导致混凝土结构表面出现蜂窝麻面。有一些单位充分注意到这一点，在机油中加入部分柴油，用来降低脱模剂的粘度，这样做能起到一定的作用，但是仍不能取得令人满意的效果。水乳类脱模剂目前在市场上比较多，但是有一些产品选用的乳化剂引气性较大，也会给混凝土结构面层造成蜂窝麻面。动植物油进行脂化的脱模剂出现的问题较多，其原因是产品中含有引气性比较大的乳化剂及增稠剂，会给混凝土结构面层带来极大的影响。现在扭王字块预制时，施工单位考虑到成本原因，很多模板都是旧模板，在于施工过程中大多存在拼缝不严、漏浆等现象，造成表观质量不甚理想。扭王字块预制时底模未处理好，一般采用混凝土地平作为底模，下部铺设牛皮纸或是塑料薄膜便宜拆模吊装。而不采用钢性底模也很少采取放上浮措施，易导致烂根现象发生。拆模过早容易造成粘皮，掉角现象。尤其是扭王字块肢杆边角和竖面。拆模过晚容易造成模板难易拆卸，蛮力拆模易造成构件损伤。由于气泡内部含有气体，因此气泡体积变化与环境温度特别敏感，环境温度高时气泡体积变大，气泡承载力变小，容易破灭。环境温度低时气泡体积变小，承载力较大，不容易形成联通气泡。即使混凝土结构面层有气泡，气泡也很小，对混凝土结构外观影响不大，由此使人们联想到冬夏季混凝土结构面层好于春秋季。春秋季节昼夜温差较大，因此敷着在混凝土结构表面的气泡体积变化也很大，当混凝土面层水泥浆体的强度小于气泡强度时，气泡体积随环境温度变化而变化，气泡周围的水泥浆体也随之变化，随着时间的推移水泥浆体的强度不断增加，当气泡周围水泥浆体达到一定强度时，再不随气泡体积变化而变化，如果此时正赶上气泡直径最大时，势必给混凝土面层留下孔洞。（三）消除混凝土内部不利因素的方法选择使用优质的引气剂降低混凝土粘稠度控制新拌混凝土的和易性引气剂是一种表面活性剂，能在混凝土搅拌过程中引入许多微小而独立分布的气泡，起到分散性和湿润性作用，从而改善混凝土和易性，提高抗冻融耐久性和抗渗性能。优质的引气剂在混凝土中引入的气泡直径宜在10-00μm2，气泡表面能比较高，气泡在混凝土中分布比较均匀。适当调整混凝土水灰比、砂率、胶结材料用量以及外加剂的组份，改善混凝土的粘稠性，也可以提高混凝土结构面层的质量。选用适当骨架料粒径，改善配比，根据现场情况调整施工配合比。控制新拌混凝土的和易性，混凝土搅拌时间需控制得当，加水量须准确。如果混凝土离析泌水，严格控制振捣时间，必须适时进行复振除浆。（四）解决混凝土外部不利因素的方法混凝土入模后，必须掌握振捣时间，一般每点振捣时间约20-30秒。合适的振捣时间可由下列现象来判断：混凝土不再显著下沉，不再出现气泡，混凝土表面出浆且呈水平状态，混凝土将模板边角部分填满充实。必要时进行二次振捣。严格按照《混凝土施工规范》规定，每层混凝土浇注厚度不应大于50cm。如大于时，须采取加振措施。选择使用优质的脱模剂。采用优质钢模板拼模。底模须平整，大型扭王字块体须加防上浮措施，如采用钢模板底模并加固，拼模时须加止浆条。严格控制拆模时间，根据混凝土配比，水泥初凝终凝时间推测拆模时间，或是根据经验拆模时间控制。综上，混扭王字块体出现蜂窝麻面的原因主要有两方面，一是混凝土自身原因，一是混凝土外部原因，可根据不同原因有针对性地提出解决方法及注意事项。二、扭王字块体安装扭王字块体安装主要有规则安放和定点随机安放两种，《防波堤设计与施工规范》提到的是可按照定点随机安放，在此着重讲述定点随机安装的施工方法和要点。扭王块安装采用定点随机安装方式进行，首先计算块体的平面位置，由测量人员对实地平面进行放样，定点。现场扭王块的安装施工具体方法如下：块体平面位置的确定（1）、扭王字块的定点间距计算和定点坐标的计算。扭王字块的布点网格呈菱形布置（见下图），其网格间距的计算公式为：N=1/BL×100计算式中，N——每100m2面积内扭王字块安装个数。B——行相邻块体间距。L——前后相邻排的间距，L≈0.5B，单位：m计算出块体的定位间距后，将块体布置于防坡堤上，依边坡的坡度，算出块体的平面坐标值。块体的安装将以坐标值进行安装。安装块体的定位采用GPS测量定位，要满足护面块体的安定位精度要求。极坐标法的原理：以吊机的旋转中心为原点，过吊机中心且平行于两履带板的直线为X轴，吊臂相对于X轴的水平转角为极角（在吊机转盘的机座上固定一刻度盘显示吊机的转角），吊机垂吊的扭王块体中心与吊机旋转中心之间的水平投影距离为极半径（吊机自动显示），组成一个极坐标系，确定每一件扭王字块的安装位置。（2）计算坐标对每一网格段，建立以吊机中心为原点的极坐标系。对每一块体按照实际安放顺序进行编号，计算块体的坐标，这样在安放块体时就可对号入座，不易出错。块体的极坐标参数反映在吊机上，就是吊机的转角和扒杆的跨距。因此吊机本身需有一套显示系统来显示这两个坐标参数。在吊机转盘的机座上固定一刻度盘，显示吊机的转角，可临时在扒杆显眼处固定一刻度盘，显示吊机的跨距（即极坐标的半径），刻度盘上的读数可经事先标定。这样就可确定块体的位置。安装安装时，一般采用载重汽车将构件从预制场运至防波堤堤顶面安装位置，吊车上堤顶就位进行安装。还有就是船舶水上安装。陆上安装示意图如下：具体操作方法：首先在堤顶放样吊机中心点和方向线。吊机的方向线平行于防波堤的轴线，中心点位于方向线上。每一安装小区（小区的确定须满足吊机在同一个位置安放尽可能多的块体，减少吊机的移动次数）都有一个中心点和方向线，本区内所有扭王字块的安装参数，都是相对于这个中心点和方向线计算出来的。因此，这一点一线的准确性非常重要。如果发生错误，就会导致整个安装区的整体移位。经过一定的验收程序，确保中心点和方向线准确无误后，吊机即可就位。就位时使吊机旋转中心与放样在堤顶上的中心点重合，吊机水平读盘的0°、180°线与放样在堤顶上的方向线重合。就位完毕，汽车运块体至现场，即可投入安装工作。安装前还应计算设计数量和规范规定数量是否相符，能否满足防风要求，设计规定数量如下表：安装的主要施工步骤如下：（1）堤顶测放待安装机位的吊机中心点和方向线。（2）履带吊就位，检查履带吊位置及配套设施是否齐全和安全。（3）载重汽车运载块体至安装地点，起重工指挥安装，并做好记录。（4）移机进行下一个机位的块体安装。安装注意事项A、护面块体安装之前，块体强度达到设计的100%才能出运安装。B、安装护面块体前，检查块石垫层的厚度、块石重量、坡度和表面平整度，不符合要求和受风浪破坏的进行修整。C、护面块体安装自下而上进行，底部的块体与水下棱体接触紧密。D、扭王字块采用定点随机安装。采取如下的原则进行控制：(1)第N+1排的块体要安放于第N排的块体之间，即相邻排的块体交错安装。(2)同排块体尽量避免重叠，即同排相邻块体不应有前后的接触，以免影响下一排的安装。若出现重叠，应对块体的姿势作调整，这样对于块体的稳定有利。(3)第N+1排块体由第N排块体和垫层块石来承重。除了第一排块体外。扭王字块安放工艺流程图扭王块体安放要求A、安放密度块体正常的重心间距介于0.85H和0.90H之间(H为扭王块体型高)，设计安放网格时采用间距为0.875H。安放网格的形状呈菱形（或称梅花形），同排中相邻块体的间距1.27H；相邻两排块体的排距为0.6H；块体安放厚度0.9H。实际的安放密度要求达到理论值的95%至100%。块体安放以后，整体上须有互相钩连和表面平顺的效果。B、钩连效果要使块体互相钩连，实际操作时要做到：a.第N+1排的块体要插放于第N排的块体之间，也就是说，相邻排的块体要交排安放。b.同一排块体不应互相重叠，这有利于块体稳定，也便于对块体的姿式作必要的调整。c.第N+1排块体由第N排块体和垫层块石共同承重。除了开始的第一排块体外，以后安放的块体都不应完全由垫层块石承重。安放时，要经常改变块体的姿式，以保证块体随机安放。一定要避免象铺瓦似的整齐放置，否则可能导致大范围的滑动，也会减弱块体的消浪效果。C、随机效果为了达到随机安放的目的，操作时必须遵守下列原则：a.正常情况下，相邻块体不许有相似的姿式；b.两相邻块本不能以它们的翼缘相接触平行安放；c.翼缘面朝来波方向的块体数量不能多于三分之一，且不能成片；d.多种绑扣方式交替使用，通过块体的吊点变化来改变块体姿式；e.转动块体，改变块体朝向；f.绑块体的钢丝绳不能太短，否则很难改变块体姿式（要求块体与垫层块石接触时，块体与钢丝绳之间能相对滑动）；但也不能太长，否则易使块体在就位前脱落，且不易控制块体的姿式，钢丝绳的长度取2.2H为宜。扭王字块安装规则安放形式一规则安放形式一规则安放形式一规则安放形式二不规则安放形式不规则安放形式不规则安放形式两种安放形式的结合两种安放形式的结合三、扭王字块图片扭王字块质量通病扭王字块预制工艺扭王字块预制场地扭王字块预制质量底模处理气泡严重水线拆模过早及底部漏浆底部无底模造成的漏浆桁车预制扭王字块浇注预制远景正规扭王字块预制场扭王字块成品底模处理底模处理本课题到此结束，谢谢！