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摘要:本文结合六丙公路建设项目K14+060特大桥工程实例,阐述了桥梁高标号混凝土泵送施工的特点和难点,并提出了相应的施工质量控制措施,对材料选型、生产工艺、关键工序形成系统的质量控制指标,为今后的同类工程提供了强有力地技术支持。
关键词:高墩;混凝土;泵送;水灰比
引言
随着我国交通事业的快速发展,桥梁数量也日益增加,高墩柱施工工艺也有了突飞猛进的发展,混凝土泵送技术已成为该工艺的重要环节。在已有技术成果基础上,针对人、机、料、工、环五个重要因素,全面分析了我国泵送混凝土桥梁施工存在的不足,从管理、设计、施工、试验检测等方面开展公路桥梁预应力混凝土工程施工关键技术研究,全面提高工程的耐久性。
1 工程概况
本工程是云南省省道S228线六库至跃进桥段二级公路项目,K14+060特大桥位于省道S228线六库~跃进桥段二级公路3合同段,为跨越沙坝沟而设,是本合同段的控制性工程。5#、6#号墩墩高105m,钢筋重量为二级钢筋为1910222.8kg,一级钢筋为49230.72kg,混凝土为6944.4m3,墩柱系梁二级钢筋为40775.7kg,混凝土为166.8m3。
2 工程技术特点及难点
2.1 工程特点
①施工场区场地狭小,交通不太便利,不利于大型及设备材料运输;
②线路短,边坡高、陡,施工接口复杂;
③地势险峻,施工环境条件较差;
④雨季时间长,降雨量大,有效施工时间较短,
⑤沿线植被发育,文明、环保要求高。
2.2工程难点
泵送混凝易出现离析、堵管的问题,尤其在远距离、高差大的施工领域的质量尤为频繁,这些问题直接影响着结构物的质量安全,泵送混凝土离析、堵管的原因主要由塌落度引起的。
3 施工工艺
3.1 原材料的选定
3.1.1水泥
优先选取旋窑生产其强度等级42.5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,旋窑生产的水泥质量稳定。水泥的质量越稳定,强度波动越小。对未用过的水泥厂要进行认真调研。
3.1.2砂石料
粗集料的强度、颗粒形状、表面特征、级配、杂质的含量、吸水率对混凝土的强度有着重要的影响。高强度的集料才能配制出高强度的混凝土。应选取质地坚硬、洁净的碎石。并且注意砂中杂质的含量,比如云母、泥的含量过高,不但影响混凝土拌和物的和易性,而且影响混凝土的强度、耐久性,引起混凝土的收缩裂缝等其他性能。含泥量不超过2%,云母含量小于1%。
3.1.3 外加剂
为了满足混凝土的性能及施工要求,改善混凝土的和易性,同时降低水泥用量,减少工程成本,外加剂的选择尤为重要。高标号泵送混凝土单位体积的水泥用量较大,易产生裂缝,为提高混凝土的和易性,减少其终凝后的收缩徐变,进而消除裂缝的产生,决定采用添加外加剂的办法。通常选用高效减水剂、高效缓凝减水剂,高效早强减水剂。如NF、UNF、JC等。高效减水剂同时具有增加混凝土强度和流动性,最好施工时采用后掺法,这样可使高效减水剂的减水作用增高,使混凝土的流动性增加。注意加入外加剂后应适当延长拌和时间,确保搅拌均匀。
3.2 泵送混凝土配合比
试验配合比最关键的确定水泥用量和掺合料掺量。根据设计文件要求混凝土标号、材料质量、施工季节及当地气候条件、混凝土浇筑部位,确定混凝土压送距离、输送管管径、浇筑方法。必要时,应通过试泵送混凝土配合比,施工现场坍落度须满足要求,且应具有良好的粘滞性。
配制高强混凝土,水灰比是控制混凝土强度的重要参数。本工程泵送混凝土的水灰比宜为0.32,泵送混凝土的水泥用量为475kg/m3,水泥用量不宜过小,否则含浆量不足,坍落度为200mm。配合比为水泥:细集料:粗集料:水:外加剂=1:1.50:2.34:0.32:0.011。适配强度为7天55.7Mpa,28天达到60.2Mpa。外加剂适应性好是保证坍落度損失小、和易性好、不泌水不离析的重要条件。
3.3泵送混凝土的拌制
拌制泵送混凝土主要流程为:上料、计算、投料、搅拌、卸料。材料配制精度允许偏差1%-2%以下。投料顺序应按设计要求确定,粉煤灰宜与水泥同步,外加剂宜后于水和水泥。搅拌的最短时间。
由于梁段较高,在灌注底板混凝土时,混凝土通过挂设串筒下料,以免混凝土离析,混凝土分层灌注,层厚控制在30-40cm以内,对称布料,从中间开始,先浇墩身范围内底板,然后浇悬臂端,最后浇隔墙,分层循环浇筑。与底板相连的倒角以及腹板部分的混凝土,用插入式振捣器捣固。但由于振捣时会引起倒角下部翻浆,导致此处混凝土质量欠佳,易出现麻面、露筋等缺陷,振捣要均匀,一次到位。
4.混凝土质量的检验与管理
大量的统计表明,预应力混凝土桥梁在施工过程中,由于技术原因而引发的工程缺陷,会由于环境、有害物质的侵蚀、车辆荷载、人为因素等外部作用和材料自身性能不断退化等因素的影响而导致病害问题日益突出,往往出现桥梁各部件在远没有达到设计年限前就产生不同程度的损伤和劣化。
4.1原材料方面,包括混凝土所用水泥、集料、矿物掺合料、化学外加剂等以及预应力施工所用预应力筋、锚夹具、管道、压浆材料等都要符合要求。比如:细骨料应用级配良好的中砂,细度模数在2.6-2.9之间,含泥量小于1%,粗骨料使用坚硬、级配良好的当地产碎石,骨料的抗压强度高于120Mpa。
5 结语
公路桥梁的建设质量,对于保证我国交通运输的可持续发展具有重要影响。随着混凝土应用技术的进步,高强性能混凝土在实际工作中获得了越来越广泛的应用。要控制混凝土的质量与通病防治,必须解决好各项技术和控制指标的研究和应用工作,在建设过程中形成一整套完整的质量控制指标。
参考文献:
[1]刘俊斌.泵送混凝土在高墩桥梁施工中的应用[J].石家庄铁道学院学报,2003.
[2]刘伟.高墩混凝土泵送施工难点技术[J].科技与企业,2012.
[3]曾钊伟.浅谈高性能混凝土在公路桥梁施工中的应用[J].科技创新导报,2011.
关键词:高墩;混凝土;泵送;水灰比
引言
随着我国交通事业的快速发展,桥梁数量也日益增加,高墩柱施工工艺也有了突飞猛进的发展,混凝土泵送技术已成为该工艺的重要环节。在已有技术成果基础上,针对人、机、料、工、环五个重要因素,全面分析了我国泵送混凝土桥梁施工存在的不足,从管理、设计、施工、试验检测等方面开展公路桥梁预应力混凝土工程施工关键技术研究,全面提高工程的耐久性。
1 工程概况
本工程是云南省省道S228线六库至跃进桥段二级公路项目,K14+060特大桥位于省道S228线六库~跃进桥段二级公路3合同段,为跨越沙坝沟而设,是本合同段的控制性工程。5#、6#号墩墩高105m,钢筋重量为二级钢筋为1910222.8kg,一级钢筋为49230.72kg,混凝土为6944.4m3,墩柱系梁二级钢筋为40775.7kg,混凝土为166.8m3。
2 工程技术特点及难点
2.1 工程特点
①施工场区场地狭小,交通不太便利,不利于大型及设备材料运输;
②线路短,边坡高、陡,施工接口复杂;
③地势险峻,施工环境条件较差;
④雨季时间长,降雨量大,有效施工时间较短,
⑤沿线植被发育,文明、环保要求高。
2.2工程难点
泵送混凝易出现离析、堵管的问题,尤其在远距离、高差大的施工领域的质量尤为频繁,这些问题直接影响着结构物的质量安全,泵送混凝土离析、堵管的原因主要由塌落度引起的。
3 施工工艺
3.1 原材料的选定
3.1.1水泥
优先选取旋窑生产其强度等级42.5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,旋窑生产的水泥质量稳定。水泥的质量越稳定,强度波动越小。对未用过的水泥厂要进行认真调研。
3.1.2砂石料
粗集料的强度、颗粒形状、表面特征、级配、杂质的含量、吸水率对混凝土的强度有着重要的影响。高强度的集料才能配制出高强度的混凝土。应选取质地坚硬、洁净的碎石。并且注意砂中杂质的含量,比如云母、泥的含量过高,不但影响混凝土拌和物的和易性,而且影响混凝土的强度、耐久性,引起混凝土的收缩裂缝等其他性能。含泥量不超过2%,云母含量小于1%。
3.1.3 外加剂
为了满足混凝土的性能及施工要求,改善混凝土的和易性,同时降低水泥用量,减少工程成本,外加剂的选择尤为重要。高标号泵送混凝土单位体积的水泥用量较大,易产生裂缝,为提高混凝土的和易性,减少其终凝后的收缩徐变,进而消除裂缝的产生,决定采用添加外加剂的办法。通常选用高效减水剂、高效缓凝减水剂,高效早强减水剂。如NF、UNF、JC等。高效减水剂同时具有增加混凝土强度和流动性,最好施工时采用后掺法,这样可使高效减水剂的减水作用增高,使混凝土的流动性增加。注意加入外加剂后应适当延长拌和时间,确保搅拌均匀。
3.2 泵送混凝土配合比
试验配合比最关键的确定水泥用量和掺合料掺量。根据设计文件要求混凝土标号、材料质量、施工季节及当地气候条件、混凝土浇筑部位,确定混凝土压送距离、输送管管径、浇筑方法。必要时,应通过试泵送混凝土配合比,施工现场坍落度须满足要求,且应具有良好的粘滞性。
配制高强混凝土,水灰比是控制混凝土强度的重要参数。本工程泵送混凝土的水灰比宜为0.32,泵送混凝土的水泥用量为475kg/m3,水泥用量不宜过小,否则含浆量不足,坍落度为200mm。配合比为水泥:细集料:粗集料:水:外加剂=1:1.50:2.34:0.32:0.011。适配强度为7天55.7Mpa,28天达到60.2Mpa。外加剂适应性好是保证坍落度損失小、和易性好、不泌水不离析的重要条件。
3.3泵送混凝土的拌制
拌制泵送混凝土主要流程为:上料、计算、投料、搅拌、卸料。材料配制精度允许偏差1%-2%以下。投料顺序应按设计要求确定,粉煤灰宜与水泥同步,外加剂宜后于水和水泥。搅拌的最短时间。
由于梁段较高,在灌注底板混凝土时,混凝土通过挂设串筒下料,以免混凝土离析,混凝土分层灌注,层厚控制在30-40cm以内,对称布料,从中间开始,先浇墩身范围内底板,然后浇悬臂端,最后浇隔墙,分层循环浇筑。与底板相连的倒角以及腹板部分的混凝土,用插入式振捣器捣固。但由于振捣时会引起倒角下部翻浆,导致此处混凝土质量欠佳,易出现麻面、露筋等缺陷,振捣要均匀,一次到位。
4.混凝土质量的检验与管理
大量的统计表明,预应力混凝土桥梁在施工过程中,由于技术原因而引发的工程缺陷,会由于环境、有害物质的侵蚀、车辆荷载、人为因素等外部作用和材料自身性能不断退化等因素的影响而导致病害问题日益突出,往往出现桥梁各部件在远没有达到设计年限前就产生不同程度的损伤和劣化。
4.1原材料方面,包括混凝土所用水泥、集料、矿物掺合料、化学外加剂等以及预应力施工所用预应力筋、锚夹具、管道、压浆材料等都要符合要求。比如:细骨料应用级配良好的中砂,细度模数在2.6-2.9之间,含泥量小于1%,粗骨料使用坚硬、级配良好的当地产碎石,骨料的抗压强度高于120Mpa。
5 结语
公路桥梁的建设质量,对于保证我国交通运输的可持续发展具有重要影响。随着混凝土应用技术的进步,高强性能混凝土在实际工作中获得了越来越广泛的应用。要控制混凝土的质量与通病防治,必须解决好各项技术和控制指标的研究和应用工作,在建设过程中形成一整套完整的质量控制指标。
参考文献:
[1]刘俊斌.泵送混凝土在高墩桥梁施工中的应用[J].石家庄铁道学院学报,2003.
[2]刘伟.高墩混凝土泵送施工难点技术[J].科技与企业,2012.
[3]曾钊伟.浅谈高性能混凝土在公路桥梁施工中的应用[J].科技创新导报,2011.