浅谈连续梁C55混凝土施工
2015-05-30韩大伟
韩大伟
【摘要】本文通过结合某连续梁施工实例,对该工程连续梁所采取的C55混凝土配合比设计以及施工而展开探讨,总结出可采用的设计配合比以及有效的施工、质量控制措施,为同类工程提供参考实例。
【关键词】连续梁施工;高性能混凝土;C55混凝土
1.工程概况
山西中南部铁路通道ZNTJ-1标山西中南部铁路通道ZNTJ-1标DK32+535~DK46+245.82段桥梁跨省道S218部位采取连续梁形式。结构形式为曹家坡特大桥采用40+64+40m预应力混凝土连续梁和南川河特大桥采用48+80+48m预应力混凝土连续梁,施工工艺采用悬臂浇筑施工法。采用整体桥面形式,桥面板上设置挡砟墙、电线槽、人行道栏杆、声屏障以及接触网支柱等。截面采用单箱单室直腹板形式,顶板厚度除梁端及中支点附近外均为40cm,腹板厚50~70~90~100cm,底板由跨中的40cm折线变化至根部的100cm。顶板宽度11.4~12.5m,底板宽度为6.7m。两侧腹板与底板、顶板相交处均采用圆弧倒角过渡。连续梁混凝土由拌和站实行统一生产C55混凝土,封端采用C55膨胀混凝土。对于本工程来说,C55混凝土的配合比设计以及施工工艺及质量控制是关键技术。
2.连续梁C55混凝土的配合比设计
本工程连续梁由拌合站实行统一生产C55混凝土,封端采用C55膨胀混凝土。为了能进一步保证混凝土强度及耐久性满足结构设计要求,工作性能满足施工工艺要求,确保工程质量且经济合理。本工程对连续梁C55混凝土配合比设计进行了研究。根据《铁路混凝土工程施工质量验收标准》,该工程所处环境等级为碳化环境T2,设计的混凝土C55所采用的拌制混凝土,其坍落度按施工工艺要求在180-220(mm);设计强度等级C55,最大水胶比为0.35,最小水泥用量为400kg/m3,最大胶凝材料用量500kg/m3;掺合料的最大掺量不应超过水泥质量的25%,总碱含量≯3.5kg/m3,氯离子总含量≯0.0006B(B为胶凝材料总用量),三氧化硫含量≯0.04B,含气量3%~4%,不泌水,不离析。根据上述要求进行配合比试配,使坍落度、粘聚性和饱水性均满足要求。对于预应力混凝土,强度和弹性模量要满足设计要求方可进行张拉,故设计配合比时,对混凝土早期强度也应作为配合比选取的一项重要指标。经试验,表1给出的配合比7天强度为58.2Mpa,弹性模量为36.5Gpa,能满足设计要求。结合该工程施工控制过程,现场采用同条件试件确定抗压强度值及弹性模量值,满足设计要求,再进行张拉。结合本工程施工情况,该配合比选定如下:
3.连续梁C55混凝土所用原材料控制
确定出C55混凝土合适的配合比后,应在拌和站对其采取试拌,根据试拌情况再对配合比进行适当调整。为了进一步提高连续梁C55混凝土施工质量,所用原材料应该由物资部与试验室提前实地考察,确保原材料材质、生产和供应能满足施工基本要求,同时进行第三方对初选的原材料进行物理化学性能进行检测,满足规范标准要求方可进场。C55混凝土拌制所采用的原材料到场均要求对其进行验收。本工程实行对进场材料由物资部、试验室联合验收。结合工程实际情况,过程中主要存在新到场水泥温度高(可能安定性不合格,易造成混凝土瞬凝或假凝),细骨料存在含泥量大、级配差;粗骨料最大粒径超标、粒形差,石粉含量大、级配差等问题,这些问题在施工过程中要尤为重视。对这些材料经物资和试验现场联合验收,初验不合格则直接采取清退处理。对初检合格的原材料再按批进行取样检验,确保原材料质量满足标准规范要求。同时对拌合站各材料计量系统要满足计量精度要求,应当对计量系统经国家授权计量检定单位定期进行标定,试验室和拌和站每周自较一次计量系统,确保计量准确。拌和站对站内收料人员及搅拌机操作员加强教育,对连续梁用混凝土材料入库进行全程监控,保证不混入其它普通混凝土用的材料。拌和站对装载机司机加强教育,细骨料、粗骨料堆放、上料要认真负责,不得出现混料现象。拌和站对进场的用于连续梁施工的材料要及时通知站内物资员、试验员,及时取样目测、测水泥温度等进行初步验收。
4.C55混凝土悬灌浇筑
拌和站必须对搅拌设备、泵车经常检查,确保设备正常使用。拌和站必须提高连续梁施工认识,接到通知,混凝土要及时生产、及时运输,不得影响现场施工。本工程对连续梁C55混凝土采取悬臂施工时,严格要求采取对称浇筑施工形式,对于存在难以实行对称浇筑情况下,则应当结合两侧混凝土浇筑进度相差不大于2m3要求来实施施工,以保证避免两侧混凝土施工时存在不平衡荷载。所有接缝处均需要对其采取认真凿毛清洁,以有效地保证新老混凝土的结合强度。同时混凝土浇筑振捣施工完成后,需要对连续梁混凝土采取养生处理,以保证箱梁的外表面平整、光洁以及混凝土的顏色一致。浇筑过程及浇筑完成后,应做好现场同条件试件的制作、标识、养护、抗压强度及弹模试验检测等一系列工作,为下一步张拉提供参数。
对于连续梁混凝土浇筑以及预应力管道压浆施工应当避免在冬季实施,无可能避免的情况则应当在施工过程中采取可靠的保温措施处理。对于混凝土拌合物,要求其出机温度不能低于10℃,入模温度则不能低于5℃。对于混凝土浇筑振捣施工后的养护处理,则应当要求其养护气温高于5℃。同时还应当对冬季施工的混凝土采取试验处理,证明混凝土达到相应抗冻强度要求以及拆模强度后,才能实施拆模处理。
5.C55混凝土施工经验总结
结合笔者所参与本工程C55混凝土连续梁施工实践,为了能有效提高C55混凝土施工质量,笔者总结出对C55混凝土原材料质量控制、混凝土搅拌时间以及混凝土现场施工等进行了总结,为同行提供参考借鉴。
(1)原材料质量。主要由物资部和试验室联合控制。水泥要至少提前三天进场,并且保证至少有两个水泥储存罐,以满足交替使用和连续生产。避免新到水泥温度过高而造成的混凝土坍落度损失过快和假凝现象的发生。粗骨料按照规格必须分仓堆放,并控制最大粒径、粒形、石粉含量。细骨料控制好含泥量和级配等。尽可能降低原材料波动造成的混凝土质量波动。
(2)泵车性能及泵车手熟练操作程度。主要由拌和站负责。泵车使用前要进行详细检查,确保性能良好,泵车输料管必须全部采用新泵管或高压管,满足C55泵送需要的压力及操作的连续,拌和站泵车手必须具有一定输送高标号混凝土经验,掌握泵送需要的压力及一般问题的处理措施。针对泵送混凝土过程中出现泵送困难,则应当禁止强行连续泵送,首先考虑打开泵车下部闸口,退打放料,待管路顺畅后再放少许混凝土继续泵送。
(3)搅拌时间的控制。根据施工技术指南规定和现场预拌,搅拌时间采用不得少于120S。我部采用的搅拌机按照此时间控制,每小时产量将在约30m3,基本满足混凝土施工能连续施工。
(4)现场施工控制。泵车内放料以占其体积1/2~2/3为宜(混凝土刚刚埋住螺旋浆),混凝土每次停顿时间要尽可能短,停顿时间控制在15min以内就需要输送一下混凝土,防止混凝土长时间静止后不均匀而造成泵管堵塞。
(5)混凝土质量控制。有试验室和拌和站联合控制。拌和过程中,试验室根据细骨料含水率情况及时调整用水量,确保混凝土坍落度满足施工要求。C55混凝土对于用水量比较敏感,试验员与操作员要总结经验,以混凝土和易性良好为控制重点,不能盲目调大坍落度,混凝土罐车到达现场泵送前要快转几圈,防止混凝土运输过程中离析或不均与。混凝土过程控制中,同条件试块抗压强度和弹性模量为张拉提供参考依据,必须认真从取样、养护到强度试验每个环节按照操作规程认真做好。
(6)混凝土供应。根据我部施工情况来看,混凝土供应及时与否严重影响施工的连续性。只要混凝土供应及时,中间停顿时间很少,基本不会造成堵管和泵送不畅,这就需要拌合站组织更加得力,确保混凝土能够连续,确保泵车停滞时间越短越好。为了能确保混凝土的连续浇筑,结合项目部施工情况,需考虑制定预案,以防仅有的一台泵车、搅拌机出现故障后,无法连续施工。
6.结语
文章通过结合某箱梁施工工程实例,针对该工程混凝土要求,对所采用的C55混凝土配合比进行了研究,提出可行的配合比设计方案;同时对C55混凝土原材料控制、拌制施工等环节展开探讨,总结出切实可行的施工经验,为同类工程提供参考借鉴。
参考文献
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