客运专线箱梁高性能混凝土施工技术
[12-11 16:59:29] 来源:http://www.tmgc8.com 铁路工程 阅读:3798次
摘要:高性能混凝土目前在我国修建的客运专线桥梁中得到了广泛的应用,从高性能混凝土配制、拌制、运输、浇筑、养护五方面对高性能混凝土的施工进行了论述。
关键词:高性能 混凝土 施工
高性能混凝土因其良好的性能已经国内外桥梁工程中广泛应用,我国铁路对高性能混凝土的大规模应用始于青藏铁路,并取得了良好的效果,目前在我国修建的客运专线桥梁中得到更加广泛的应用,本文就郑西客运专线4标段灵宝梁场预制的双线整孔箱梁高性能混凝土施工情况进行总结。
1、高性能混凝土配制
在原材料满足高性能混凝土各项指标的情况下,高性能混凝土配合比是保证高性能混凝土质量的关键,所有高性能混凝土的配制全部运用正交试验法进行配合比的优化设计试验。依据原材料性质配制多个配合比,对每个配合比坍落度、含气量、泌水率、强度、弹性模量等进行试验。从中选出能满足设计要求的最佳配合比,进行抗渗性、抗氯离子渗透性能、抗碱-骨料反应、抗冻性、抗裂性、抗钢筋锈蚀等检验,确定最终的混凝土配合比。
在混凝土中掺加优质矿物掺和料,以提高混凝土的耐久性能的要求。矿物掺和料采用优质粉煤灰和磨细矿渣粉。
掺入复合外加剂,降低水胶比,可大量减少水泥石的孔隙,改善混凝土中水泥石的孔结构。
对有特殊防腐蚀要求的混凝土,在混凝土中加入钢筋阻锈剂和缓凝剂,并经专门试验论证后方可实施。
混凝土拌合物中各种原材料引入的氯离子总质量应不超过胶凝材料总量的0.1%。
经过多次试配,梁体C50高性能混凝土配合比为:水泥:砂:石:粉煤灰:矿粉:外加剂:水=339:652:1158:97:48:4.6:152
经试拌调整实测拌和物坍落度220mm,30min后坍落度205mm,含气量为3.5%。
由于高性能混凝土配合比的耐久性指标检验周期较长,并考虑试验周期和可能出现的原材料变化,提前进行高性能混凝土配合比的选定工作,留出足够的时间进行配合比调整。
当混凝土所用的原材料、施工工艺及环境条件等发生变化时,必须重新选定配合比。混凝土拌制前,应测定砂、石含水率,并根据测试结果和理论配合比,提出施工配合比。对首盘混凝土的坍落度、含气量、泌水率、水胶比和拌和物温度等应进行测试鉴定。
2、高性能混凝土拌制
混凝土原材料严格按照施工配合比进行准确称量,其最大允许偏差符合下列规定(按重量计):胶凝材料(水泥、矿物掺和料等)±1%;高性能混凝土用外加剂±1%;粗、细骨料±2%;拌合用水±1%。
混凝土搅拌前严格测定粗细骨料的含水率,准确测定因天气变化而引起的粗细骨料含水量变化,以便及时调整混凝土施工配合比。一般情况下每班抽测2次,雨天随时抽测,并按测定结果调整混凝土施工配合比。
混凝土采用150m3/h强制卧轴式搅拌机拌制,原材料采用电子计量系统进行计量,计量系统应定期检定。搅拌机经大修中修或迁移至新的地点后,应对计量器具重新进行检定。每一工班正式称量前,应对计量设备进行检查。
拌和物的投料顺序为:先向搅拌机投入细骨料、水泥和掺和料,搅拌均匀后,加水并将其搅拌成砂浆,并向搅拌机投入粗骨料,充分搅拌后,再投入外加剂,至搅拌均匀为止。上述每一投料阶段的搅拌时间不少于30S,总搅拌时间不少于3min,亦不大于5 min。当使用搅拌车运输时,可适当缩短搅拌时间,但不小于2min,本梁场混凝土搅拌时间为2 min。
拌制第一盘混凝土时,增加水泥和细骨料用量10%,保持水胶比不变,以便搅拌机持浆。
混凝土拌制过程中,应对混凝土拌和物的坍落度进行测定,测定值应符合理论配合比的要求,偏差不大于±20 mm。
冬季搅拌混凝土前,先经过热工计算,并经试拌确定水和骨料需要预热的最高温度,满足相应要求。预热方法采用加热水,但水的加热温度不高于70℃,保证混凝土入模温度在10℃以上。水泥、外加剂及掺和料不得直接加热,在使用前运入暖棚进行预热。夏季对粗细骨料搭棚防晒,控制混凝土的入模温度,不超过30℃。
3、高性能混凝土运输
长距离运输时混凝土采用混凝土运输车运输,近距离运输混凝土时采用混凝土输送泵泵送,在运输和浇筑过程中严禁加水,根据本梁场的施工经验,当混凝土的运输距离超过250米时,最好采用混凝土运输车运输。www.tmgc8.com
混凝土运输车在装混凝土前,认真检查车内存留的积水是否排净,到达浇筑现场,高速旋转20~30秒后再将混凝土拌合物喂入泵车受料斗中。
混凝土输送泵的泵送距离在允许最大距离以内,起始水平段长度大于15m。输送管路除出口处采用软管外,输送管路其它部分不采用软管或锥形管,输送管路用支架、吊具等固定牢固,且不与模板或钢筋直接接触。向下输送混凝土时,管路与垂线的夹角不大于12°,以免引起阻塞。
输送管在使用时先用水泥砂浆充分润滑;高温或低温环境下输送管路分别采用湿帘或保温材料覆盖。
混凝土输送泵保持连续泵送,必要时可降低泵送速度以维持泵送的连续性。如停泵时间过长,须清除管内混凝土,并清洗泵机。
4、梁体浇筑
梁体混凝土浇筑,采用斜向分段、水平分层的方法,一次浇筑成型。每孔箱梁的浇筑时间不超过6h或不超过混凝土的初凝时间。在浇筑混凝土过程中,分别从底板、腹板及顶板随机取样,制作混凝土强度和弹性模量试件,试件随梁体或在同条件下振动成型。施工试件随梁养护,标准试件按标准养护办理。
混凝土灌注时的模板温度宜控制在5~35℃;混凝土拌和物的入模温度随气温的变化而调整,一般不超过25℃,在炎热气候下要采取措施,入模温度不得超过30℃;在冬季施工时,入模温度不低于5℃。
当昼夜平均气温低于5℃或最低气温低于-3℃时,应采取保温措施,按冬季施工处理。
高性能混凝土浇筑过程中,迅速振捣使其密实。振捣根据不同结构部位采用插入式高频振捣器垂直点振,或插入式高频振捣器和附着式振捣器联合振捣,振捣前,在振捣棒上用白胶带每隔400mm做上刻度,并标识上米数,以控制下棒的深度。
在混凝土振捣过程中,加强检查模板支撑的稳定性和接缝的密合情况,防止混凝土在振捣过程中漏浆。混凝土浇筑后仔细抹面压平,抹面时严禁洒水,并防止过度操作影响表层混凝土的质量。
5、梁体养护
梁体养护采用自然养护或蒸汽养护。混凝土养护期间,混凝土内部温度不宜超过60℃,最高不得大于65℃,混凝土内部温度与表面温度之差、表面温度与环境温度之差不宜大于15℃,养护用水温度与混凝土表面温度之差不得大于15℃。
采用自然养护时, 在混凝土浇筑完毕后应及时浇水或采用湿麻袋、湿棉毡等进行覆盖养护。拆模后,用塑料薄膜覆盖混凝土表面进行养护,确保薄膜搭接处密封,养护时间不少于14d。养护期间,覆盖物完好无损,其内表面具有凝结水珠。当环境温度低于5℃时,预制梁表面宜喷涂养护剂,采取保温措施;禁止洒水。混凝土强度达到1.2MPa以前,不得在其上踩踏或安装模板及支架。
采用蒸汽养护时,梁体混凝土浇筑完毕后,立即用篷布遮盖梁体,进行养护。混凝土初凝后桥面和箱内均蓄水保湿。通汽升温前先静养4小时(棚温不低于5℃),即混凝土初凝后再升温。升温速度不超过10℃/h;恒温养护期间蒸汽温度不超过45℃,混凝土芯部温度不超过60℃,降温时降温速度不超过10℃/h;在任一养护时间内,梁体混凝土芯部与表层、表层与环境温度之差不超过15℃。撤除养护棚时箱梁的内室降温较慢,可适当采取通风措施。棚内各部位的温度保持一致,温差不大于10℃。蒸汽养护时要定时测量温度,并作好记录。温度计布置在跨中、1/4截面及梁端的箱梁外侧、箱内、混凝土芯部。混凝土芯部温度采用混凝土智能测温仪测量。恒温时每2小时测一次温度,升、降温时每1小时测一次温度,恒温养护时间应根据梁体拆模强度要求、混凝土配合比要求等确定。蒸汽养护结束后,应及时采取措施,继续对混凝土进行保温保湿自然养护。
6、结语
高性能混混凝土的施工,改变过去对混凝土片面追求强度值的观念,适应了客运专线桥梁高耐久性的要求,提高了预制梁施工质量,必将推动我国铁路桥梁的技术进步。
参考文献:
[1]铁建设〔2005〕157号,铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定
[2]铁科技〔2004〕120号,客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件
[3]科技基〔2005〕101号,客运专线高性能混凝土暂行技术条件
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