高强度自密实混凝土施工技术

韩碧进，梁旭之，方传强

(贵州省遵义公路管理局，贵州 遵义　563000)



高强度自密实混凝土施工技术

韩碧进，梁旭之，方传强

(贵州省遵义公路管理局，贵州 遵义563000)

摘要：通过对劲性高强度自密实混凝土组合技术的模板、钢筋、混凝土的设计和施工，以及施工过程中的质量控制，介绍了在贵州省桥梁加固工程中的应用，并达到预期的效果，可为同类工程所借鉴和参考。

关键词：大跨度结构；劲性；高强度；自密实混凝土；质量控制

1概述

G326遵义至虾子公路改扩建工程一标段，其中小河大桥加固工程，桩号K308+266~+428,桥跨布置：10 m+50 m+10 m石拱桥。主跨为1~50 m的等截面悬链先石拱桥，矢跨比1/5，拱轴系数1.543，宽8.5 m，主拱圈设计为肋板式，拱板截面尺寸：0.5×8.5 m，顶部拱肋截面尺寸：0.8×3 m，拱上腹拱净跨径5.0 m，矢跨比1/6的圆弧拱对称布置，腹拱圈厚度为0.4 m，设计汽车荷：公路—Ⅰ级。于2007年建成通车。

2大桥现状

(1)因该桥设计为平铰石砌板肋拱，板厚50 cm，实测自振频率偏低，整体刚度较弱。

(2)主拱圈、引孔、腹孔、桥墩墩身以及桥台等多处灰缝砂浆脱落、渗水现象。

3加固设计要点

针对主拱圈刚度较弱等情况，拟主拱圈底、桥墩前墙采用30 cm厚C40钢筋混凝土加固主拱；腹孔及前墙采用挂网锚喷15 cm厚C30混凝土加固。引孔、桥台、桥墩侧墙采用M10砂浆勾缝处治。

对钢筋密集、结构形状复杂、振捣困难的结构以及对施工噪声有特殊要求的工程。根据本桥加固特点，钢筋混凝土厚度为30~15 cm，支设模板、振捣混凝土极困难，工期紧、任务重，人力大的情况下，采用普通振捣型混凝土已无法保证混凝土施工质量目标，只能从提高混凝土的性能，从加大混凝土流动性、和易性和免振上解决此问题，经综合分析及业主、设计同意，确定采用免振自密实混凝土是最有效的解决办法。

4材料要求及技术参数

(1)碎石的含泥量≤1.0%、泥块含量≤0.5%，针片状颗粒含量≤8.0%,粒径5~20 mm。

(2)细骨料：选用中砂，砂的含泥量、泥块含量应符合下述要求：

由于高性能混凝土具有综合的优异技术特性，砂的含泥量≤3.0%和泥块含量≤1.0%。

(3)粉煤灰：粉煤灰采用Ⅰ级粉煤灰，粉煤灰技术性能应满足：

自密实混凝土正以其较高的工作性能、良好的抗离析性及细度(45 μm方孔筛筛余量)≤12.0%；需水量比≤95.0%；烧失量≤5.0%；含水量≤1.0%；三氧化硫≤3.0%。

(4)外加剂

采用高效减水剂(聚羧酸PC-Ⅰ),掺量1.2%~2.0%。

(5)原材料的计量每盘计量允许偏差：水泥±2%；骨料±3%；水±1%；外加剂±1%；掺合料±2%。

(6)塌落度及T50扩展度：塌落度控制在230~260 mm范围内；T50时间2~8 s内扩展度控制在650~750 mm范围内。

(7)施工气温控制在5~20 ℃范围内。

(8)水泥：采用高细度普通硅酸盐P.O42.5水泥。

5自密实混凝土施工技术措施

5.1模板工程

对模板的要求是：模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性，棱角平直光洁、面层平整、拼缝严密不漏浆，模板面设HRB335钢筋160~180@500~800mm穿墙螺栓。模板采用全钢可调式大模板施工(模板最大侧压力设计值为≥69 kN/m2)，可调式模板主要由面板、三角背楞、可调支腿、操作平台和其它连接件组成。模板采用5 mm厚1 500×2 000钢模板，50 mm×100 mm，100 mm×100 mm木方纵横肋@300 mm加固，碗扣架支撑体系。模板必须有抱箍，模板间粘白色海绵条防止漏浆。梁侧模应尽量包住梁底模，梁底支撑、龙骨、梁侧夹杠必须安装牢固有效。

5.2钢筋工程

由于结构截面、跨度较大造成主筋间距小于100 mm，本工程桥墩前墙、拱圈主筋采用钢筋连接技术，在墩和拱底交叉打孔植筋，为解决箍筋安装，需与植筋焊接连接采用电弧焊连接。

5.3混凝土工程

5.3.1混凝土强度

混凝土的设计强度按C30、C40配制，经计算和试配，确定主要配合比为： C30：水155 kg/m3；水泥350 kg/m3；砂子840 kg/m3； 石子840 kg/m3；粉煤灰230 kg/m3；外加剂12.76 kg/m3；实测入泵坍落度240 mm,扩展度700 mm。C40：水155 kg/m3；水泥410 kg/m3；砂子840 kg/m3； 石子840 kg/m3；粉煤灰170 kg/m3；外加剂13.34 kg/m3；实测入泵坍落度240 mm，扩展度710 mm。

5.3.2免振自密实混凝土的搅拌和运输

(1)搅拌要点

①搅拌时每盘计量允许偏差不超过2%。

②准确控制拌和用水量，仔细测定砂石中的含水率，每工作班测2次。

③投料顺序：投入粗骨料→细骨料→喷淋加水W1→水泥→掺合料→剩余水W2。搅拌30 s后加入高效减水剂，搅拌90 s后出料。

(2)运输要点

①罐车装入混凝土前应仔细检查并排除车内残存的刷车水。

②自密实混凝土的运送及卸料时间控制在2 h以内，以保证自密实混凝土的高流动性。

5.3.3自密实混凝土的浇筑和养护要点

(1)浇筑要点

①检查模板拼缝不得有大于1.5 mm的缝隙。

②泵管使用前用水冲净，并用同配比减石砂浆冲润泵管，以利于垂直运输。

③卸料前罐车高速旋罐90 s左右，再卸入混凝土输送泵，由于触变作用可使混凝土处于最佳工作状态，有利于混凝土自密实成型。

④保持连续泵送，必要时降低泵送速度。

⑤自密实混凝土浇筑时，尽量减少泵送过程对混凝土高流动性的影响，使其和易性能不变。

⑥浇筑过程中设置专门的专业技术人员在施工现场值班，确保混凝土质量均匀稳定，发现问题及时调整。

⑦浇筑时在浇注范围内尽可减少浇筑分层(分层厚度取为1 m)，使混凝土的重力作用得以充分发挥，并尽量不破坏混凝土的整体粘聚性。

⑧使用钢筋插棍进行插捣，并用锤子敲击模板，起到辅助流动和辅助密实的作用。

⑨自密实混凝土浇筑至设计高度后可停止浇筑，20 min后再检查混凝土标高，如标高略低再进行复筑，以保证达到设计要求。

(2)养护要点

①自密实混凝土浇筑完毕后，梁面采用无纺布进行覆盖，柱面采用双层塑料布包裹，以防止水分散失，终凝后立即洒水养护，不间断保持湿润状态。

②养护时间下少于14 d，混凝土表面与内部温差小于25 ℃。

6优越性及前景展望

(1)混凝土的耐久性得到提高。自密实混凝土充分解决了在混凝土浇筑施工中不能保证混凝土完全密实影响结构耐久性这个难题。

(2)无需振捣即能达到密实。解决了许多工程结构配筋稠密且复杂、特种薄壁结构、高细结构、浅埋暗挖工程、隧道和地下结构不易振捣或者根本没有振捣可操作空间的问题，特别是贵州老桥加固和大体积混凝土的施工。

(3)提高生产效率和安全性。改善了传统的混凝土振捣施工中产生的噪声污染、费时费工、工人劳动强度大、工作环境恶劣、长时间手持振动器有可能导致“手臂振动综合症”等问题。

(4)既环保又节能。充分利用粉煤灰、磨细矿渣等工业废料取代适量水泥，符合可持续发展战略的要求。

参考文献：

[1]中国土木工程学会高强与高性能混凝土委员会.高强混凝土结构技术规程(CECS104：99)[S].

[2]自密实混凝土应用技术规程(JTJ238-2012)[S].

Construction technology of high-strength self-compacting concrete

HAN Bi-jin, LIANG Xu-zhi,FANG Chuan-qiang

(Guizhou Province Zunyi Highway Management Bureau, Zunyi, Guizhou 563000,China)

Abstract:This paper introduces the combined construction technology of high-strength self-compacting concrete in bridge reinforcement engineering applications in Guizhou Province, by designing and constructing the formwork, steel and concrete, processing quality control during the project. This technology achieves the desiring effects, should be a good example and reference for similar constructions.

Keywords:long-span structure; stiffness; high strength; self-compacting concrete; quality control

中图分类号：U445.4

文献标识码：C

文章编号：1008-3383(2016)01-0103-02

作者简介：韩碧进(1963-)，男，贵州遵义人，工程师，研究方向：桥梁施工及管理。

收稿日期：2015-08-21