高強(qiáng)度自密實(shí)混凝土施工技術(shù)

韓碧進(jìn)，梁旭之，方傳強(qiáng)

(貴州省遵義公路管理局，貴州 遵義　563000)

?

高強(qiáng)度自密實(shí)混凝土施工技術(shù)

韓碧進(jìn)，梁旭之，方傳強(qiáng)

(貴州省遵義公路管理局，貴州 遵義563000)

摘要：通過對(duì)勁性高強(qiáng)度自密實(shí)混凝土組合技術(shù)的模板、鋼筋、混凝土的設(shè)計(jì)和施工，以及施工過程中的質(zhì)量控制，介紹了在貴州省橋梁加固工程中的應(yīng)用，并達(dá)到預(yù)期的效果，可為同類工程所借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：大跨度結(jié)構(gòu)；勁性；高強(qiáng)度；自密實(shí)混凝土；質(zhì)量控制

1概述

G326遵義至蝦子公路改擴(kuò)建工程一標(biāo)段，其中小河大橋加固工程，樁號(hào)K308+266~+428,橋跨布置：10 m+50 m+10 m石拱橋。主跨為1~50 m的等截面懸鏈先石拱橋，矢跨比1/5，拱軸系數(shù)1.543，寬8.5 m，主拱圈設(shè)計(jì)為肋板式，拱板截面尺寸：0.5×8.5 m，頂部拱肋截面尺寸：0.8×3 m，拱上腹拱凈跨徑5.0 m，矢跨比1/6的圓弧拱對(duì)稱布置，腹拱圈厚度為0.4 m，設(shè)計(jì)汽車荷：公路—Ⅰ級(jí)。于2007年建成通車。

2大橋現(xiàn)狀

(1)因該橋設(shè)計(jì)為平鉸石砌板肋拱，板厚50 cm，實(shí)測自振頻率偏低，整體剛度較弱。

(2)主拱圈、引孔、腹孔、橋墩墩身以及橋臺(tái)等多處灰縫砂漿脫落、滲水現(xiàn)象。

3加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)

針對(duì)主拱圈剛度較弱等情況，擬主拱圈底、橋墩前墻采用30 cm厚C40鋼筋混凝土加固主拱；腹孔及前墻采用掛網(wǎng)錨噴15 cm厚C30混凝土加固。引孔、橋臺(tái)、橋墩側(cè)墻采用M10砂漿勾縫處治。

對(duì)鋼筋密集、結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、振搗困難的結(jié)構(gòu)以及對(duì)施工噪聲有特殊要求的工程。根據(jù)本橋加固特點(diǎn)，鋼筋混凝土厚度為30~15 cm，支設(shè)模板、振搗混凝土極困難，工期緊、任務(wù)重，人力大的情況下，采用普通振搗型混凝土已無法保證混凝土施工質(zhì)量目標(biāo)，只能從提高混凝土的性能，從加大混凝土流動(dòng)性、和易性和免振上解決此問題，經(jīng)綜合分析及業(yè)主、設(shè)計(jì)同意，確定采用免振自密實(shí)混凝土是最有效的解決辦法。

4材料要求及技術(shù)參數(shù)

(1)碎石的含泥量≤1.0%、泥塊含量≤0.5%，針片狀顆粒含量≤8.0%,粒徑5~20 mm。

(2)細(xì)骨料：選用中砂，砂的含泥量、泥塊含量應(yīng)符合下述要求：

由于高性能混凝土具有綜合的優(yōu)異技術(shù)特性，砂的含泥量≤3.0%和泥塊含量≤1.0%。

(3)粉煤灰：粉煤灰采用Ⅰ級(jí)粉煤灰，粉煤灰技術(shù)性能應(yīng)滿足：

自密實(shí)混凝土正以其較高的工作性能、良好的抗離析性及細(xì)度(45 μm方孔篩篩余量)≤12.0%；需水量比≤95.0%；燒失量≤5.0%；含水量≤1.0%；三氧化硫≤3.0%。

(4)外加劑

采用高效減水劑(聚羧酸PC-Ⅰ),摻量1.2%~2.0%。

(5)原材料的計(jì)量每盤計(jì)量允許偏差：水泥±2%；骨料±3%；水±1%；外加劑±1%；摻合料±2%。

(6)塌落度及T50擴(kuò)展度：塌落度控制在230~260 mm范圍內(nèi)；T50時(shí)間2~8 s內(nèi)擴(kuò)展度控制在650~750 mm范圍內(nèi)。

(7)施工氣溫控制在5~20 ℃范圍內(nèi)。

(8)水泥：采用高細(xì)度普通硅酸鹽P.O42.5水泥。

5自密實(shí)混凝土施工技術(shù)措施

5.1模板工程

對(duì)模板的要求是：模板及其支架應(yīng)具有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性，棱角平直光潔、面層平整、拼縫嚴(yán)密不漏漿，模板面設(shè)HRB335鋼筋160~180@500~800mm穿墻螺栓。模板采用全鋼可調(diào)式大模板施工(模板最大側(cè)壓力設(shè)計(jì)值為≥69 kN/m2)，可調(diào)式模板主要由面板、三角背楞、可調(diào)支腿、操作平臺(tái)和其它連接件組成。模板采用5 mm厚1 500×2 000鋼模板，50 mm×100 mm，100 mm×100 mm木方縱橫肋@300 mm加固，碗扣架支撐體系。模板必須有抱箍，模板間粘白色海綿條防止漏漿。梁側(cè)模應(yīng)盡量包住梁底模，梁底支撐、龍骨、梁側(cè)夾杠必須安裝牢固有效。

5.2鋼筋工程

由于結(jié)構(gòu)截面、跨度較大造成主筋間距小于100 mm，本工程橋墩前墻、拱圈主筋采用鋼筋連接技術(shù)，在墩和拱底交叉打孔植筋，為解決箍筋安裝，需與植筋焊接連接采用電弧焊連接。

5.3混凝土工程

5.3.1混凝土強(qiáng)度

混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度按C30、C40配制，經(jīng)計(jì)算和試配，確定主要配合比為： 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；外加劑12.76 kg/m3；實(shí)測入泵坍落度240 mm,擴(kuò)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；外加劑13.34 kg/m3；實(shí)測入泵坍落度240 mm，擴(kuò)展度710 mm。

5.3.2免振自密實(shí)混凝土的攪拌和運(yùn)輸

(1)攪拌要點(diǎn)

①攪拌時(shí)每盤計(jì)量允許偏差不超過2%。

②準(zhǔn)確控制拌和用水量，仔細(xì)測定砂石中的含水率，每工作班測2次。

③投料順序：投入粗骨料→細(xì)骨料→噴淋加水W1→水泥→摻合料→剩余水W2。攪拌30 s后加入高效減水劑，攪拌90 s后出料。

(2)運(yùn)輸要點(diǎn)

①罐車裝入混凝土前應(yīng)仔細(xì)檢查并排除車內(nèi)殘存的刷車水。

②自密實(shí)混凝土的運(yùn)送及卸料時(shí)間控制在2 h以內(nèi)，以保證自密實(shí)混凝土的高流動(dòng)性。

5.3.3自密實(shí)混凝土的澆筑和養(yǎng)護(hù)要點(diǎn)

(1)澆筑要點(diǎn)

①檢查模板拼縫不得有大于1.5 mm的縫隙。

②泵管使用前用水沖凈，并用同配比減石砂漿沖潤泵管，以利于垂直運(yùn)輸。

③卸料前罐車高速旋罐90 s左右，再卸入混凝土輸送泵，由于觸變作用可使混凝土處于最佳工作狀態(tài)，有利于混凝土自密實(shí)成型。

④保持連續(xù)泵送，必要時(shí)降低泵送速度。

⑤自密實(shí)混凝土澆筑時(shí)，盡量減少泵送過程對(duì)混凝土高流動(dòng)性的影響，使其和易性能不變。

⑥澆筑過程中設(shè)置專門的專業(yè)技術(shù)人員在施工現(xiàn)場值班，確保混凝土質(zhì)量均勻穩(wěn)定，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)調(diào)整。

⑦澆筑時(shí)在澆注范圍內(nèi)盡可減少澆筑分層(分層厚度取為1 m)，使混凝土的重力作用得以充分發(fā)揮，并盡量不破壞混凝土的整體粘聚性。

⑧使用鋼筋插棍進(jìn)行插搗，并用錘子敲擊模板，起到輔助流動(dòng)和輔助密實(shí)的作用。

⑨自密實(shí)混凝土澆筑至設(shè)計(jì)高度后可停止?jié)仓?0 min后再檢查混凝土標(biāo)高，如標(biāo)高略低再進(jìn)行復(fù)筑，以保證達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

(2)養(yǎng)護(hù)要點(diǎn)

①自密實(shí)混凝土澆筑完畢后，梁面采用無紡布進(jìn)行覆蓋，柱面采用雙層塑料布包裹，以防止水分散失，終凝后立即灑水養(yǎng)護(hù)，不間斷保持濕潤狀態(tài)。

②養(yǎng)護(hù)時(shí)間下少于14 d，混凝土表面與內(nèi)部溫差小于25 ℃。

6優(yōu)越性及前景展望

(1)混凝土的耐久性得到提高。自密實(shí)混凝土充分解決了在混凝土澆筑施工中不能保證混凝土完全密實(shí)影響結(jié)構(gòu)耐久性這個(gè)難題。

(2)無需振搗即能達(dá)到密實(shí)。解決了許多工程結(jié)構(gòu)配筋稠密且復(fù)雜、特種薄壁結(jié)構(gòu)、高細(xì)結(jié)構(gòu)、淺埋暗挖工程、隧道和地下結(jié)構(gòu)不易振搗或者根本沒有振搗可操作空間的問題，特別是貴州老橋加固和大體積混凝土的施工。

(3)提高生產(chǎn)效率和安全性。改善了傳統(tǒng)的混凝土振搗施工中產(chǎn)生的噪聲污染、費(fèi)時(shí)費(fèi)工、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作環(huán)境惡劣、長時(shí)間手持振動(dòng)器有可能導(dǎo)致“手臂振動(dòng)綜合癥”等問題。

(4)既環(huán)保又節(jié)能。充分利用粉煤灰、磨細(xì)礦渣等工業(yè)廢料取代適量水泥，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]中國土木工程學(xué)會(huì)高強(qiáng)與高性能混凝土委員會(huì).高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(CECS104：99)[S].

[2]自密實(shí)混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)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

中圖分類號(hào)：U445.4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C

文章編號(hào)：1008-3383(2016)01-0103-02

作者簡介：韓碧進(jìn)(1963-)，男，貴州遵義人，工程師，研究方向：橋梁施工及管理。

收稿日期：2015-08-21