混凝土在预制拼装箱梁湿接缝中的应用
2021-01-30
(邢台路桥建设总公司,河北 邢台 054001)
补偿收缩混凝土作为一种膨胀式混凝土,在水泥水化热反应的作用下,其体积呈现出明显的膨胀趋势,并通过力做功的方式产生限制膨胀作用力,进而对混凝土结构因温度异常下降、载荷作用力影响,以及内部结构干燥等相关因素所致的限制性收缩产生抵消影响,补偿干燥收缩。将补偿收缩混凝土应用于预制拼装箱梁湿接缝中,具有非常重要的应用效果与价值。
一、工程概况
芜湖长江公路二桥工程为连接安徽长江两岸的一条跨江快速通道,是芜湖市四纵八横高速公路网规划中重要构成部分。为促进混凝土结构可维护性、结构受力性能及耐久性水平的提升,考虑项目桥梁布设情况及地形、运输条件,引桥上部及引桥结构选用节段预制拼装箱梁,根据设计方案预留湿接缝位置,湿接缝采用现浇补偿收缩混凝土浇筑工艺,以发挥预应力使用效率、结构性能,以及徐变变形小等方面的优势。
二、混凝土配合比设计
1.水、外加剂掺入量。混凝土原料初始坍落度按照200.0mm标准控制,标准单位混凝土用水量为205.0kg/m3,考虑拌和物性能要求及混凝土坍落度要求,严格控制补偿收缩混凝土外加剂掺入量及组分,将胶凝材料用量按照1.7%标准控制,减水剂减水率控制为26.3%,故经计算“205kg/m3(1-26.3%)”,将水分掺入量按照151.0kg/m3标准控制。
2.试拌配合比如表1所示,试验情况如表2所示。
3.试验结论。经试验对比,选择A方案配合比,校正系数判定为0.17。最终确定配比方案为:水泥含量为402.0kg/m3,粉煤灰含量为34.0kg/m3,矿粉含量为34.0kg/m3,膨胀剂含量为45.0kg/m3,硅灰含量为45.0kg/m3,砂含量为649.0kg/m3,碎石含量为1060.0kg/m3,水含量为151.0kg/m3,减水剂含量为9.52kg/m3。
表1 试拌配合比
表2 试验情况
三、工程应用效果
施工现场混凝土性能示意如表3所示,结合数据可见,在预制拼装箱梁湿接缝施工过程当中,所选用混凝土的基本性能可完全满足技术规范及现场施工要求,工程建设期间实体未见裂缝等缺陷性病害,满足预期设计效果,整体效果值得肯定。
表3 施工现场不同时间段混凝土性能示意表
在混凝土湿接缝施工期间,应特别关注几个方面的问题:
1.补偿收缩混凝土被广泛应用于民用、工业建筑实践中,对补偿收缩混凝土配置应当以其原理为出发点,合理选取原材料,确保混凝土试配的合理性。根据最佳配比方案,严格控制混凝土生产、运输、浇筑等相关环节,以确保后续混凝土结构性能及力学性能稳定,以保障其质量指标符合施工要求。
2.需要确保混凝土搅拌均匀性。补偿收缩混凝土拌和时间应当在常规混凝土拌和时间基础上延长30s,并严格控制每盘混凝土质量,根据工艺要求对混凝土坍落度重点关注,以确保其和易性符合质量标准。
3.补偿收缩混凝土配置过程当中掺入一定比例膨胀剂并不意味着能够彻底避免开裂问题。为避免结构裂缝产生,还需要做好混凝土养护工作。浇筑作业结束后,考虑到混凝土结构表面直接暴露于大气环境中,因此需要连续进行保水养护工作,维持时间在两周以上,以充分发挥早期膨胀量,避免因后期膨胀量过大对结构稳定性造成影响。
4.冬季低温环境条件下应适当延长混凝土拆模时间,不得直接对混凝土结构表层进行洒水养护,必须在表面覆盖塑料薄膜,同时选择岩棉为主的保温材料覆盖混凝土上部结构,以达到良好的保水效果,同时可通过塑料薄膜保水,提高结构稳定性与指标合理性。
四、结语
本文所例举工程项目,通过对原材料的合理优选,对混凝土配合比方案的科学优化,对施工过程的系统监测与控制,确保了该工程预制拼装箱梁湿接缝施工达到理想状态,避免了混凝土裂缝产生,对结构整体耐久性水平的提升及整体使用寿命的延长有非常积极的意义与价值,同时也为同类工程中湿接缝施工处理提供了可靠经验。