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混凝土配制冬季施工保溫措施研究

混凝土配制冬季施工保溫措施研究摘要:介紹阿深高速周口段某特大橋T型連續剛構橋上部構造混凝土在3℃―10℃之間氣溫施工,混凝土配制及保溫措施。

1引言阿深高速周口段某特大橋為80m+126m+80m的T型連續剛構橋,分左右兩幅,橋面寬度30.5m。上部構造為單箱單室的連續箱梁,梁高2.5m―6.8m,箱梁混凝土的設計強度等級為C55,該橋為三向預應力體系,采用掛籃施工。

2面臨的施工技術難題(1)上部構造混凝土要求高強早強,3d抗壓強度應能得志預應力筋張拉要求,工期才能保證;(2)箱梁的布局較薄且鋼筋布置密集,三向預應力管道縱橫交織,要求配制高坍落度、大滾動性的混凝土,才能得志施工要求;(3)上部構造施工時正逢冬季,氣溫在3℃―10℃之間,混凝土的早期強度增長緩慢。若按常規施工,其3d強度很難得志張拉要求。設計要求混凝土的強度應達成設計強度的85%時方可張拉;(4)混凝土施工采用泵送,泵送最長距離為330m,要求所配制的混凝土必須適合長距離泵送。為保證混凝土在泵送過程中不離析,考慮摻入適量的粉煤灰,以改善混凝土的和易性和粘稠度,又可以裁減水泥用量,但摻入粉煤灰又影響到混凝土早期強度的增長。

為了解決以上這些冬季施工的技術難題,我們從原材料的選擇、混凝土的配制到混凝土的施工操縱、早期的保溫措施,每個過程均專心把關,嚴格操縱。

3材料的選擇(1)水泥。水泥采用質量穩定、信譽好的韶峰42.5級普遍硅酸鹽水泥;(2)集料。粗集料的強度、粒形、級配對混凝土的抗壓強度都有確定的影響。因而重視對碎石的選擇,分別對鄰近的幾個碎石場舉行取樣試驗,抉擇采用白云石礦生產堅硬密實、級配良好的花崗巖碎石,碎石的表觀密度為2830kg/m3,規格為5mm―31.5mm;高強混凝土的細集料宜選擇級配良好細度模數在2.6―3.2之間的河砂。分別對鄰近的幾個砂場舉行取樣對比試驗,結果選擇由湘潭出產的河砂,其級配良好,表觀密度為2610kg/m3,細度模數為2.84;(3)粉煤灰。摻入粉煤灰能顯著改善混凝土拌合料的工作性,提高混凝土的可泵性。粉煤灰采用湘潭電廠生產的Ⅱ級粉煤灰;(4)外加劑。

高強混凝土的水灰比很低,混凝土的滾動度和坍落度主要依靠高效減水劑來調理,摻入適合的高效減水劑還能提高混凝土的早期強度,因此選擇適合的外加劑相當重要。經試驗對比,外加劑選用株洲橋梁廠生產的TQN;(5)拌合用水。經對某水庫的水取樣檢驗,各項指標符合施工模范要求,可以直接利用。

4混凝土配制在冬季施工混凝土,為了配制高強早強的混凝土,既能得志3d張拉的強度要求,又適合泵送,混凝土的配制技術要求較高。根據不同條件,總共試配了56組的合作比。合作比一致,養護環境不同。一組放在標準養護室里養護,另一組放在室外模擬現場養護。試配的結果見表1,從表中可以看出,標準養護的混凝土3d抗壓強度大于在室外模擬現場養護的混凝土。

通過以上試配效果,綜合考慮各種因素,結果選擇了箱梁混凝土的合作比為1∶1.15∶2.10∶0.33,粉煤灰摻量為11%,外加劑TQN-2摻量1.0%,坍落度為190mm,含砂率37%,碎石規格為5mm―31.5mm,該合作比的混凝土在試拌氣溫3℃―10℃時標準養護3d的抗壓強度為48.6MPa,達成設計強度的88%,且得志泵送要求,試件的28d抗壓強度為67.2MPa。

5混凝土施工合作比操縱嚴格操縱混凝土施工合作比,根據砂、碎石的含水量實時調整用水量,外加劑按照每盤混凝土的摻量用塑料袋裝好,粉煤灰過稱后才下料。為保證混凝土的澆注質量順遂舉行,箱梁的頂板、底板與腹板分別采用不同的坍落度,底板厚度較薄,坍落度采用190mm;頂板混凝土因需要得志3d的張拉強度要求,坍落度盡量偏小些,也采用190mm;腹板高度在2.5m―6.8m之間,且普遍鋼筋、豎向預應力管道彼此交錯,混凝土澆注難度大,坍落度采用210mm。

6加強混凝土的早期保溫措施因水泥凝聚和硬化速度與實際所處的溫度有關,充分的水化可以使混凝土中漿體的膠孔比增加,從而導致更高的混凝土強度。在冬季施工的混凝土,做好構件的早期保溫措施,能裁減低溫對混凝土初期水化的影響,使構件的早期強度增長加快。根據連續箱梁的特點及本金考慮,采取以下措施對箱梁混凝土舉行保溫。

(1)煮水加熱法保溫。在箱梁的頂板上搭棚子用彩條布包圍,在棚子里煮水,這樣可以保持棚子里的溫度和濕度。在每段箱梁的箱室兩端用彩條布封閉,然后在箱室里煮水,保持里面的溫度在18℃左右,形成的水蒸氣可以保持箱室里有一定的濕度。箱梁頂板用麻袋籠罩,淋水養護。

(2)重點加強錨墊板周邊的混凝土保溫措施。因錨墊板周邊的混凝土所受的張拉壓力最大,除了操縱好該處混凝土的澆筑質量外,還在該處用麻袋籠罩,使其不受凍,保證該處混凝土的早期強度的快速增長。

7結語連續箱梁的施工歷經整個冬季,在加工期要求相當緊的處境下,每段箱梁的平均施工周期均可達成7d,左右幅橋均提前合攏。在施工過程中有以下幾點體會:(1)冬季施工的高強預應力混凝土構件,為了保證能得志3d的張拉強度要求,關鍵是抓好以下三個階段的工作:第一階段是原材料的選擇;其次階段是高強度混凝土的配制;第三階段是混凝土的早期保溫。更加是構件的早期保溫效果對3d強度影響很大,若保溫措施做得不好,構件的3d強度一般只達成設計強度的60%―70%,不能得志張拉要求。

(2)采用粉煤灰和復合高效減水劑的“雙摻”技術。摻入粉煤灰,使混凝土的和易性得到改善,提高混凝土的可泵性,且混凝土的后期強度得到提高,同時總共裁減水泥用量495t。因高強泵送混凝土要求低水灰比,摻入高效減水劑,能使混凝土具有確定的滾動性和可泵性。

(3)施工現場要操縱好坍落度。因坍落度的變化不但將影響到混凝土的強度,而且關系到泵送施工的順遂舉行,若坍落度小于150mm,泵送阻力增大,泵送困難,若坍落度大于220mm,混凝土輕易離析而堵管。

(4)清白的骨料及良好的級配直接關系到泵送施工進程和混凝土強度。

(5)混凝土張拉強度確實定。混凝土的張拉強度是以構件的實標強度為準,試件的3d強度可作參考。但構件的實際強度很難直接測算,可通過采用回彈儀進行對比推算,概括做法如下:①將標準養護3d的試件壓力機夾緊,先用回彈儀測出一組數據,算出代表值,然后開動壓力機,測出試件3d抗壓強度值,并與回彈值進行對比;②用回彈儀對混凝土構件的外觀強度舉行測量,求出其代表值,③在混凝土構件的外觀磨出一塊面積15cm×15cm、深度2cm的平