摘要: 結(jié)合高性能混凝土和聚羧酸外加劑的應(yīng)用技術(shù), 介紹客運(yùn)專線預(yù)應(yīng)力箱梁高性能混凝土的原材料選擇、配合比設(shè)計、泵送及灌筑工藝, 提出了各環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)與控制方法。
關(guān)鍵詞: 客運(yùn)專線; 箱梁; 高性能混凝土; 泵送; 灌筑
中圖分類號: TU528.041 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A 文章編號: 1002- 3550( 2008) 02- 0106- 05
0 引言
為適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展, 國家發(fā)改委會同鐵道部制定了《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》, 計劃到2020 年中國將建成客運(yùn)專線1萬公里, 形成“四縱四橫”客運(yùn)專線骨架; 建成環(huán)渤海圈、長江三角洲、珠江三角洲地區(qū)快速客運(yùn)系統(tǒng)鐵路2 000 km。隨著2005年以來京津、鄭西、合寧、武合、甬溫、溫福、福廈、武廣、廣珠、膠濟(jì)等客運(yùn)專線相繼開工建設(shè), 中國鐵路快速客運(yùn)網(wǎng)大規(guī)模建設(shè)高潮已經(jīng)掀起。
為建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)客運(yùn)專線、推動鐵路建設(shè)技術(shù)進(jìn)步, 鐵道部科技司等相關(guān)部門發(fā)布了若干暫行技術(shù)條件和規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn), 確保客運(yùn)專線混凝土結(jié)構(gòu)的長期耐久性, 提出客運(yùn)專線預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁高性能混凝土施工中各環(huán)節(jié)應(yīng)注意的若干關(guān)鍵技術(shù)問題和控制方法, 以期給客運(yùn)專線預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁高性能混凝土的施工提供借鑒、保證我國鐵路快速客運(yùn)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)耐久性。
1 客運(yùn)專線箱梁高性能混凝土的原材料選擇
1.1 混凝土主要設(shè)計要求
( 1) 客運(yùn)專線橋梁結(jié)構(gòu)使用年限100 年;
( 2) 箱梁混凝土耐久性技術(shù)要求主要有: 56 d 電通量小于1 000 C ( 氯鹽環(huán)境小于800 C) ; 抗凍融指標(biāo)F200 ( 凍融環(huán)境F300) ; 抗?jié)B等級P20 以上。
1.2 原材料選擇控制
對客運(yùn)專線箱梁來說, 混凝土抗裂是首要考慮因素, 除預(yù)應(yīng)力措施外, 應(yīng)兼顧水化熱和混凝土體積穩(wěn)定性。
基于抗裂、低水化熱、高體積穩(wěn)定性、低滲透性、高耐久性,并適應(yīng)箱梁混凝土的施工要求, 應(yīng)選擇優(yōu)質(zhì)粉煤灰、磨細(xì)礦粉作為輔助膠凝材料, 并選擇適應(yīng)大摻量混合材使用的兼有低收縮、早強(qiáng)、緩凝、保坍、高減水性能的聚羧酸系高性能外加劑是制作預(yù)應(yīng)力高性能混凝土箱梁的關(guān)鍵技術(shù)措施。
( 1) 基于控制水化熱和收縮的抗裂要求以及強(qiáng)度、耐久性要求, 選擇膠凝材料時應(yīng)注意:
水泥: 強(qiáng)度等級應(yīng)在42.5 級以上; 應(yīng)限制使用早強(qiáng)型水泥;應(yīng)控制堿含量≤0.6%; 熟料中的C3A 含量≤8%; 比表面積≤350 m2/kg;
粉煤灰: 控制燒失量≤3%; 需水量比≤100%, 對于硫酸鹽侵蝕環(huán)境, 應(yīng)限制粉煤灰CaO 含量≤10%;
磨細(xì)礦粉: 控制比表面積350~450 m2/kg。
( 2) 基于強(qiáng)度和耐久性要求并考慮施工性能, 選擇骨料應(yīng)注意:
粗骨料: 母巖強(qiáng)度不應(yīng)低于100 MPa; 級配合理、粒形好, 緊密孔隙率宜≤40%, 松堆密度大于1 500 kg/m3, 壓碎值≤10%, 針片狀≤5%, 硬質(zhì)、潔凈碎石; 吸水率≤2%, 處于凍融環(huán)境應(yīng)≤1%;非堿活性; 根據(jù)大量工程實踐, 應(yīng)積極選擇石灰?guī)r質(zhì)、玄武巖質(zhì)、細(xì)?；◢弾r質(zhì)類粗骨料, 以滿足線膨脹系數(shù)( 溫控) 和混凝土彈性模量的要求;
細(xì)骨料: 級配應(yīng)合理, 細(xì)度模數(shù)宜為2.6%~3.0%, 含泥量≤2%,吸水率≤2%, 硬質(zhì)、潔凈、天然河砂; 非堿活性;
( 3) 基于抗裂、耐久性、強(qiáng)度、施工性能要求, 選擇聚羧酸系外加劑時, 聚羧酸系外加劑與膠凝材料應(yīng)相容, 減水率宜為25%以上, 并適度引氣、適度緩凝。
2 客運(yùn)專線箱梁高性能混凝土的配合比設(shè)計
客運(yùn)專線箱梁高性能混凝土是基于抗裂、抗氯離子滲透、抗硫酸鹽腐蝕、抗凍融、抗碳化等耐久性的早強(qiáng)高性能混凝土配合比設(shè)計, 作者認(rèn)為, 應(yīng)遵循高性能混凝土的習(xí)慣設(shè)計方法———絕對體積法, 即對水膠比、礦物摻合料摻量、含氣量、漿集比、砂率( 粗骨料用量) 等參數(shù)全計算進(jìn)行配合比設(shè)計, 可科學(xué)地指導(dǎo)混凝土的實際施工、滿足耐久性要求。
為適應(yīng)客運(yùn)專線箱梁高性能混凝土的泵送施工, 配合比設(shè)計試驗中除了對水膠比、礦物混合材的選擇, 應(yīng)強(qiáng)化工作性能的設(shè)計, 即對漿骨比、骨料級配、拌合物性能進(jìn)行性能優(yōu)化設(shè)計。
( 1) 國內(nèi)外多年來高性能混凝土的施工實踐表明, 采用適宜的骨料時, 漿骨比( 漿集體積比) 為0.35∶0.65 時可以解決強(qiáng)度、工作性和尺寸穩(wěn)定性( 彈性模量、干縮和徐變) 之間的矛盾。針對我國骨料加工的實際現(xiàn)狀, 箱梁混凝土的漿體體積不應(yīng)低于0.34m3/m3, 如用水量過低時混凝土含氣量應(yīng)按照2%~4%的上限控制, 以確保泵送施工要求的漿體含量。
( 2) 為實現(xiàn)混凝土低滲透性、有效改善混凝土抗化學(xué)侵蝕性能, 考慮預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁施工特點(diǎn)兼顧早強(qiáng)、降低水化熱的要求以及原料來源的限制, 箱梁高性能混凝土施工以粉煤灰與磨細(xì)礦粉二者雙摻較為適宜, 混凝土摻入粉煤灰因早期強(qiáng)度偏低, 其摻量應(yīng)根據(jù)水泥實際強(qiáng)度和施工季節(jié)的溫度條件進(jìn)行調(diào)整, 以適應(yīng)箱梁的預(yù)應(yīng)力張拉要求, 摻量通常應(yīng)選擇15%以上, 以利于改善混凝土和易性和水化熱; 礦粉的摻量則主要應(yīng)兼顧到施工性能, 如混凝土黏度過大、拌合物流動性損失過快而影響混凝土可泵性時則應(yīng)適當(dāng)減少用量, 通常膠凝材料各摻量組合范圍為: 水泥45%~75%、粉煤灰10%~20%、磨細(xì)礦粉15%~45%。
( 3) 砂率( 粗骨料用量)粗骨料的選擇, 除了應(yīng)符合連續(xù)級配要求, 重點(diǎn)要控制粗骨料的孔隙率, 防止過大的孔隙率, 導(dǎo)致膠凝材料漿體和細(xì)骨料用量過大、粗骨料用量過少, 影響混凝土的彈性模量和尺寸穩(wěn)定性、影響水化熱控制。從國內(nèi)骨料實際情況分析, 客運(yùn)專線箱梁混凝土的粗、細(xì)骨料用量宜分別控制在0.38~0.40 m3/m3 和0.255~0.275 m3/m3。
砂的細(xì)度模數(shù)通常不能完全反映顆粒組成差異, 砂率應(yīng)根據(jù)砂自身的顆粒組成進(jìn)行選擇: 細(xì)顆粒含量過多時則應(yīng)適當(dāng)降低砂率, 以防止骨料裹漿量不足, 并引起管道潤滑層摩擦阻力增大; 細(xì)顆粒含量過少時則應(yīng)適度增加砂率, 增強(qiáng)漿體保水性能、降低離析傾向, 防止裹漿不良, 通常, 應(yīng)保證砂中0.315 mm以下顆粒含量不低于10%, 以防止?jié){體與骨料分離導(dǎo)致和易性不良。
( 4) 拌合物性能為適應(yīng)箱梁混凝土的泵送, 可采用倒坍落度筒流下時間結(jié)合拌和物的壓力泌水率和設(shè)備最高泵送壓力來指導(dǎo)實際施工。拌合物工作性建議按照擴(kuò)展度450~550 mm、坍落度180~220 mm,拌合物黏度按照倒坍落度筒流下時間在5~25 s 的指標(biāo)進(jìn)行控制。
如選定配合比的混凝土壓力泌水量較小, 應(yīng)按建議的坍落度和擴(kuò)展度的上限對配合比調(diào)整、控制, 強(qiáng)化拌合物可施工性能, 防止混凝土經(jīng)泵送后泵管出料口流動性下降過多影響澆筑質(zhì)量。
3 客運(yùn)專線箱梁高性能混凝土的泵送施工
3.1 泵送設(shè)備選型
客運(yùn)專線箱梁高性能混凝土對原材料的要求相對較高, 但限于實際條件, 品質(zhì)優(yōu)良的原材料難以獲得, 由于粉煤灰的燒失量和需水比、粗骨料的加工狀況、砂的顆粒圓潤度及顆粒組成與級配等嚴(yán)重影響到采用大摻量礦物摻合料和聚羧酸減水劑拌合的低水膠比混凝土的黏度指標(biāo), 因受到經(jīng)濟(jì)方面考慮的影響, 很多施工單位沒能足夠重視適應(yīng)高性能混凝土施工的設(shè)備選型和混凝土的攪拌難度, 極大地影響此類混凝土的正常施工。
由于材料的原因, 低水膠比時高性能混凝土拌合物黏度大, 摩擦阻力和泵送阻力大, 為適應(yīng)坍落度的控制、保證泵送出口端混凝土的性能、適應(yīng)遠(yuǎn)距離輸送, 通常泵送設(shè)備需考慮適應(yīng)黏度大、泵壓高的高性能混凝土施工、出口泵壓宜為16 MPa以上的高壓泵。
客運(yùn)專線箱梁高性能混凝土的施工通常應(yīng)選擇拖式泵, 為防止拖式泵出現(xiàn)故障, 尚應(yīng)預(yù)留汽車泵備用?；炷凛斔捅玫碾姍C(jī)功率是決定出口壓力和輸送方量的前提條件, 如果既要達(dá)到出口壓力高, 又想得到輸送量大的目的, 尤其在布管長度( 高度) 較大時, 選擇電機(jī)功率高的輸送泵是唯一途徑, 同時應(yīng)保證液壓泵、液壓閥、電氣元件的可靠性。
考慮箱梁高性能混凝土的施工難度, 為減少混凝土經(jīng)泵管輸送后的流動性損失, 泵的功率應(yīng)盡可能大, 在筆者去過的京津、武合、甬溫、鄭西、武廣等客運(yùn)專線的若干預(yù)制箱梁施工現(xiàn)場, 相比而言, 凡選擇最大泵送壓力大、功率大的混凝土泵施工時, 施工中出現(xiàn)不暢的發(fā)生率較低, 混凝土流動性、含氣量經(jīng)泵管后的損失較小, 混凝土流動性容易得到控制, 尤其在處理腹板翻漿時可控度高。
根據(jù)箱梁高性能混凝土拌和物特點(diǎn)和箱梁施工特點(diǎn), 應(yīng)選擇拖式S 形擺管閥高壓泵, 最大泵送壓力宜選擇16 MPa 以上,電動機(jī)功率宜選擇132 kW 以上, 柴油機(jī)功率宜選擇181 kW 以上。
3.2 泵送施工常見問題及解決措施
箱梁混凝土泵送施工中的常見問題主要是混凝土工作性不良、流動性控制不當(dāng)、黏度過大等引起泵送困難, 除了提高設(shè)備泵送能力適應(yīng)高性能混凝土施工外, 主要應(yīng)提高混凝土的可泵性。
3.2.1 泵送設(shè)備選型要得當(dāng), 根據(jù)輸送泵的設(shè)備能力和混凝土可泵性確定泵的布置方案
混凝土的可泵性取決于混凝土拌合物的性能和泵送設(shè)備的可輸出壓力, 由于箱梁高性能混凝土水膠比低、礦物摻合料摻量大, 混凝土黏度大、離析敏感度高, 在管道中容易形成較大的摩擦阻力, 需要選擇輸出壓力高的輸送泵并采用高壓泵送, 以防止出口端混凝土流動性下降過多、泵送施工不暢發(fā)生堵管。
輸送泵的布置可選擇拌合樓下料口位置和梁澆筑現(xiàn)場, 視實際混凝土的可泵性、設(shè)備泵送能力和拌合物控制穩(wěn)定性確定, 通常后者優(yōu)于前者, 可調(diào)整性大, 建議按照泵送工藝試驗結(jié)果確定布置方案并調(diào)整輸送泵的選型。
3.2.2 采取措施保證混凝土的可泵性
混凝土工作性不良主要表現(xiàn)為: 混凝土流動性不足、流動性過大、浮漿過多、離析、抓底等, 泵送時極易因上述情況導(dǎo)致混凝土可泵性不足引起堵管, 出現(xiàn)上述情況通常由以下因素引起:
( 1) 拌合樓攪拌時間不足
由于高鐵客運(yùn)專線箱梁混凝土配合比設(shè)計采用大摻量摻合料和低水膠比, 攪拌時間過短則拌合物不容易攪拌均勻并導(dǎo)致拌合物含氣量過低, 引起漿體量缺失導(dǎo)致包裹性不良、流動性減弱, 在用水量控制不嚴(yán)的情況下則出現(xiàn)漿體流逸、離析; 而在用水量控制過低時則出現(xiàn)黏度過大、流動性不足導(dǎo)致不適宜泵送。
解決的措施是盡可能控制適宜的用水量并適當(dāng)延長混凝土拌合時間, 通常應(yīng)保證90~110 s 的攪拌時間, 尤其在拌合物流動性出現(xiàn)明顯的滯后反應(yīng)時, 為防止?jié)仓淞焊拱寤炷習(xí)r難以控制翻漿尤其應(yīng)適當(dāng)延長攪拌時間。
( 2) 攪拌系統(tǒng)計量誤差較大
外加劑計量系統(tǒng)應(yīng)滿足精度要求, 為防止設(shè)備計量精度缺陷, 應(yīng)在可滿足配合比要求的外加劑摻量范圍內(nèi), 選擇使混凝土黏度較低的外加劑摻量下使用, 但同時須采取翻拌等措施確保骨料含水率均勻一致, 防止用水量波動過大引起流動性的敏感變化影響混凝土施工質(zhì)量。
( 3) 用水量控制不當(dāng)
試驗室試拌因攪拌機(jī)攪拌效率不足可能導(dǎo)致采用摻合料摻量大和水膠比低的混凝土拌合物試驗外加劑用量偏大, 導(dǎo)致的結(jié)果是容易造成拌合物性能不穩(wěn)定、對用水量敏感。
施工前對配合比如未進(jìn)行拌合樓試拌調(diào)整而用于實際生產(chǎn)時由于骨料含水量波動較大( 尤其在雨后) 引起用水量失控,則極易導(dǎo)致工作性不良、甚至出現(xiàn)過多浮漿、泌水而影響施工質(zhì)量。
通常對骨料采用遮雨棚遮擋雨水、施工前多次翻拌的辦法使骨料含水率相對穩(wěn)定, 降低用水量控制難度。
( 4) 材料品質(zhì)發(fā)生變化
①水泥: 化學(xué)組成、比表面積、新鮮程度均可導(dǎo)致外加劑與膠凝材料相容性發(fā)生改變, 外加劑摻量如未根據(jù)實際生產(chǎn)材料進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整, 往往出現(xiàn)混凝土流動性不足、可泵性降低。通常通過外加劑摻量和單位用水量的微調(diào)可得到解決。
?、趽胶狭? 品質(zhì)波動可導(dǎo)致外加劑相容性、含氣量、拌合物性能發(fā)生改變, 必要時應(yīng)調(diào)整外加劑的引氣性能、按照規(guī)范要求嚴(yán)格控制摻合料性能參數(shù)( 尤其是粉煤灰的燒失量、需水比) 。
?、弁饧觿? 減水率、含氣量、保坍能力容易波動而導(dǎo)致漿體性能改變, 使摻量、含氣量、施工性能偏離施工要求, 由于材料品質(zhì)波動原因引起改變時應(yīng)及時調(diào)整外加劑摻量, 必要時應(yīng)調(diào)整引氣量、保坍組分, 以滿足入泵混凝土的漿體含量和性能, 滿足流動性、可泵性要求。
④骨料: 如細(xì)骨料細(xì)度模數(shù)增加、其中的細(xì)顆粒含量明顯減少, 可導(dǎo)致外加劑摻量相對過量、漿體分散性過大、含氣量指標(biāo)改變而引起漿體與骨料分離、可泵性降低, 應(yīng)及時調(diào)整增加砂率、降低外加劑用量、調(diào)整引氣量。
細(xì)骨料細(xì)顆粒含量明顯增加和粗骨料石粉含量增加則導(dǎo)致混凝土流動性降低、黏度增加, 通常增加外加劑的摻量、同水膠比下增加膠凝材料和用水量可以調(diào)整合適, 但有時尚不能根本協(xié)調(diào)拌合物性能, 因此, 細(xì)顆粒含量過高、含泥量大的細(xì)骨料和石粉含量過高的粗骨料在箱梁高性能混凝土施工中應(yīng)慎重使用。
3.3 混凝土施工性能控制措施
箱梁混凝土膠凝材料用量相對較多, 配合比進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整, 容易使?jié){體含量適應(yīng)泵送施工要求, 但由于水膠比低, 摻合料用量大、聚羧酸外加劑相對敏感而使拌合物性能不容易控制, 極易因原材料品質(zhì)的波動出現(xiàn)混凝土工作性不良, 主要通過嚴(yán)格控制計量、控制混凝土攪拌時間、控制骨料含水率波動、按照實際原材料及時調(diào)整相應(yīng)參數(shù)的辦法對混凝土施工性能進(jìn)行控制。
根據(jù)箱梁高性能混凝土的特點(diǎn)和聚羧酸外加劑的特性, 箱梁泵送高性能混凝土建議注意如下參數(shù)和環(huán)節(jié)的控制:
( 1) 施工時應(yīng)合理控制混凝土的流動性, 優(yōu)化可泵性泵送混凝土的可泵性與混凝土黏著管道產(chǎn)生的阻力及其在管道內(nèi)流動的速度快慢產(chǎn)生的阻力有關(guān)[5], 混凝土流動性過低、黏度過大會引起摩擦阻力增大導(dǎo)致泵送壓力增加, 增加到一定程度即引起堵管。
采用聚羧酸外加劑拌制的箱梁混凝土單位用水量及水膠比較低并大量使用摻合料, 混凝土黏度相對較大, 同時混凝土中細(xì)粉料在聚羧酸外加劑適宜摻量時的保水能力非常強(qiáng), 如按照以往對采用萘系減水劑的箱梁泵送混凝土的控制觀念進(jìn)行坍落度單指標(biāo)控制時, 將引起混凝土壓力泌水過少、壓力泌水率過低、黏度過大, 極易造成泵送壓力上升過高引起泵送受阻。
結(jié)合聚羧酸外加劑在適宜摻量時混凝土常壓泌水和壓力泌水較小的特點(diǎn), 應(yīng)適當(dāng)提高混凝土的流動性、降低混凝土黏度, 以擴(kuò)展度和坍落度雙指標(biāo)控制流動性并以倒坍落度筒流下時間評價黏度, 以滿足泵送工藝要求的可泵性。
( 2) 配合比設(shè)計時應(yīng)保證適宜的混凝土漿體含量, 優(yōu)化可泵性為保證漿體包裹性和充盈度, 保證可泵性和振搗密實度,應(yīng)采取措施保證漿體數(shù)量。
如采用的骨料孔隙率大, 考慮鋼筋密集的箱梁施工時振搗的難度, 因膠凝材料用量的限制, 混凝土不應(yīng)過分追求低用水量, 防止低用水量引起漿體量不足, 造成振搗缺陷。為防止早期張拉強(qiáng)度不足, 低溫條件下施工時尚需要進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)才能滿足早期張拉要求, 必要時應(yīng)合理提高對水泥強(qiáng)度和骨料孔隙率的要求。
( 3) 嚴(yán)格材料的進(jìn)場和混凝土生產(chǎn)過程控制, 保持拌合物性能的穩(wěn)定性
為保證施工順暢, 應(yīng)加強(qiáng)對混凝土的原材料的控制:進(jìn)場材料應(yīng)加強(qiáng)測試, 如出現(xiàn)品質(zhì)波動較大, 應(yīng)采用實際配合比校核, 防止實際施工時調(diào)整失誤引起施工不暢;施工前應(yīng)對用于實際施工的材料增加膠凝材料與外加劑相容性、細(xì)骨料顆粒級配的測試頻次, 如相容性有較大差異, 應(yīng)增加混凝土配合比的校驗;
施工中應(yīng)加強(qiáng)骨料含水率的測試頻次, 如配合比合理、計量準(zhǔn)確而出現(xiàn)施工和易性不良、泵送困難時應(yīng)增加含氣量和容重的測試并進(jìn)行外加劑摻量和用水量的微調(diào)、驗算配合比漿體體積量, 根據(jù)測試和調(diào)試結(jié)果及時采取調(diào)整措施。
4 客運(yùn)專線箱梁高性能混凝土的灌筑工藝
4.1 澆筑施工方法
梁體混凝土采用“斜面分層, 薄層澆筑, 連續(xù)推進(jìn), 一次成型”的施工方法, 客運(yùn)專線箱梁混凝土通常采用混凝土運(yùn)輸車運(yùn)送混凝土至布置在梁端處的兩臺拖式輸送泵泵送至布置在跨中位置的兩臺布料機(jī)進(jìn)行澆筑, 根據(jù)預(yù)制場具體情況, 輸送泵也可布置在攪拌樓下料口直接泵送至梁體。
( 1) 在攪拌樓下料處布置輸送泵, 混凝土工作性控制難度大, 可調(diào)整余地小, 輸送管徑長, 對混凝土泵的要求更嚴(yán)格, 要求有足夠穩(wěn)定的材料品質(zhì)和控制水平提供保障, 不需要混凝土運(yùn)送車即可連續(xù)作業(yè);
( 2) 在梁體附近布置輸送泵, 并采用混凝土運(yùn)輸車, 可實施連續(xù)作業(yè), 相對來說, 混凝土工作性控制難度小, 調(diào)整余地大,輸送距離近, 雖然對混凝土泵要求仍然嚴(yán)格, 但輸送距離的縮短可降低泵送難度。
4.2 客運(yùn)專線箱梁混凝土的澆筑順序
混凝土澆筑順序如下:
縱橋向可選擇沿腹板方向由梁一端至另一端, 也可選擇分別由梁端開始沿著腹板向跨中方向灌注或由跨中向兩端澆筑;橫橋向先澆底板, 后澆腹板, 再澆頂板( 含翼板) , 示意圖見圖1。
( 1) 第一步: 澆筑底板混凝土, 由內(nèi)模頂板上開設(shè)的窗口下料, 澆筑底板混凝土, 澆筑厚度25~30 cm, 中間略低于兩側(cè)。預(yù)留收漿抹平層5 cm, 稍作停頓。
( 2) 第二步: 由腹板上口下料, 澆筑倒角處混凝土至倒角上方20~25 cm, 讓混凝土充分翻漿, 與底板混凝土充分振搗融合,縱橋向按澆筑順序澆筑, 再進(jìn)行底板補(bǔ)平收漿。
( 3) 第三步: 分層依次澆筑腹板及橫梁位置混凝土, 縱橋向澆筑順序不變。
( 4) 第四步: 按照由低向高澆筑腹板上方及頂板、翼緣板混凝土, 縱橋向澆筑順序不變。
4.3 澆筑中應(yīng)注意的事項
( 1) 為防止底板混凝土超厚, 澆筑時應(yīng)先從內(nèi)模頂窗口澆一層底板混凝土, 并使底板兩側(cè)混凝土超過內(nèi)模下梗斜后, 稍作停頓, 再從腹板上口澆筑倒角混凝土, 待混凝土澆筑高度超過內(nèi)倒角上口20~25 cm, 內(nèi)模底倒角?？诨炷脸浞址瓭{后,腹板停止?jié)仓? 并對輔助倒角模板壓擠底板混凝土, 再從內(nèi)模頂部預(yù)設(shè)灌注孔處補(bǔ)充底板混凝土。
為防止后續(xù)腹板混凝土繼續(xù)翻漿, 應(yīng)在澆筑完第一層腹板混凝土, 停頓一段時間后, 再繼續(xù)腹板混凝土澆筑。
由于具體配合比選材不同, 并且混凝土輸送泵的泵壓、泵送情況不同, 入模拌合物流動性不同, 停頓時間應(yīng)根據(jù)澆筑后的拌合物流動性喪失時間確定。
( 2) 按斜面分層薄層澆筑, 連續(xù)推進(jìn)一次成型的順序施工,混凝土分層厚度不宜超過30 cm, 堆料不應(yīng)高于50 cm, 灌注中不得用振動棒推移混凝土以免造成離析。
( 3) 灌注腹板倒角梗斜處時, 為保證底板交接部位及附近區(qū)域混凝土密實, 應(yīng)將振動棒插入模板預(yù)留孔內(nèi), 沿周圍振搗。
底板混凝土的振搗完全以振搗棒振搗為主。振搗下梗肋處的底板混凝土?xí)r應(yīng)特別小心, 不得將振搗棒插入下梗肋下部, 以免造成下梗肋上部形成空洞。底板及下梗肋的混凝土主要以附著式振搗器振搗為主, 振搗棒主要起引導(dǎo)作用。
( 4) 底板灌注完成后, 應(yīng)對稱灌注腹板混凝土, 防止兩邊混凝土面高低懸殊, 造成內(nèi)模偏移。
( 5) 灌注底板混凝土?xí)r應(yīng)讓混凝土充分翻漿, 只有充分翻漿才能保證腹板下梗肋處的混凝土密實。下梗肋處的腹板混凝土在沒有灌滿之前不應(yīng)將翻漿堆積的混凝土攤平。當(dāng)腹板下梗肋處的混凝土灌滿堆高后, 通過內(nèi)膜頂板預(yù)留的灌注孔用導(dǎo)管或軟管插入補(bǔ)充灌注底板中部的混凝土。
( 6) 在梁體混凝土灌注過程中, 應(yīng)指定專人檢查模板、鋼筋, 如發(fā)現(xiàn)螺栓、支撐等松動應(yīng)及時擰緊, 漏漿處應(yīng)及時堵嚴(yán),鋼筋和預(yù)埋件如有移位, 應(yīng)及時調(diào)整保證位置正確。
( 7) 混凝土灌注入模時下料要均勻, 注意與振搗相配合, 混凝土的振搗與下料交錯進(jìn)行, 每次振搗按混凝土所灌注的部位使用相應(yīng)區(qū)段上的附著式振動器。
( 8) 操作插入式振動器時宜快插慢拔, 振動棒移動距離應(yīng)不超過振動棒作用半徑的1.5 倍( 約40 cm) , 振動時振動棒上下略為抽動, 振動棒插入深度以進(jìn)入前次灌注的混凝土面層下50~100 mm 為宜, 每點(diǎn)振動時間約20~30 s, 混凝土振動時間,應(yīng)以表面沒有氣泡逸出和混凝土面不再下沉為宜。振搗棒可按直線行列移位或交錯行列移位?；炷琳駬v時, 應(yīng)避免振搗棒碰撞波紋管、模板、鋼筋及其他預(yù)埋件?；炷翍?yīng)搗固密實, 不漏振、欠振或過振。
( 9) 灌筑底腹板混凝土?xí)r滴落在內(nèi)模及翼板頂板上的混凝土應(yīng)及時清除掉, 以免底部形成干灰或夾渣造成外觀質(zhì)量缺陷。
( 10) 澆箱梁頂板( 含翼緣板) 混凝土?xí)r, 由底處向高處澆筑, 由兩側(cè)向中心進(jìn)行。混凝土振搗先用插入式振動器振搗, 再用專用振動梁振搗平整, 橋面混凝土應(yīng)確保密實、平整、坡度順暢, 因此除應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行振動外, 還必須執(zhí)行兩次收漿抹平, 以防裂紋和不平整。振動橋在移動時應(yīng)緩慢平穩(wěn), 其移動的速度及反復(fù)振搗的次數(shù)應(yīng)視混凝土的坍落度而定, 振動提漿完后,收漿人員站在振動橋上對表面進(jìn)行收漿抹面。收漿抹面后用竹掃把或粗毛刷將混凝土表面拉毛。橋面一經(jīng)收漿抹面及拉毛后初凝前不得踐踏。
( 11) 澆筑溫度控制
混凝土澆筑前溫度應(yīng)維持在5 ℃至28 ℃, 入模溫度不宜超過28 ℃并不應(yīng)大于30 ℃, 新澆混凝土與已硬化混凝土之間的溫差不大于15~20 ℃, 混凝土入模后30 min, 最大溫升應(yīng)小于30 ℃, 內(nèi)部最高溫度不能高于75 ℃。
夏秋高溫季節(jié)、雨季, 冬春嚴(yán)寒季節(jié)時的混凝土澆筑施工,盡量選擇適宜時間澆筑混凝土, 并按暑期或冬期施工措施組織施工:
( a) 高溫季節(jié): 選擇下午7 點(diǎn)~第2 天上午7 點(diǎn), 溫度較低的時候;
( b) 低溫季節(jié): 選擇上午9 點(diǎn)~下午8 點(diǎn), 溫度較高的時候;
( c) 雨季: 應(yīng)避免大雨、雷雨時。
5 結(jié)語
客運(yùn)專線箱梁高性能混凝土施工應(yīng)充分考慮大摻量礦物摻合料和采用聚羧酸外加劑的混凝土拌合物的特點(diǎn)、骨料品質(zhì)現(xiàn)狀, 充分重視泵送設(shè)備的選型和工藝布置, 優(yōu)化配合比, 合理確定適應(yīng)實際機(jī)械設(shè)備能力、控制水平的箱梁灌筑工藝, 以確保客運(yùn)專線百年大計對混凝土耐久性的要求。
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