安慶長江公路大橋主墩索塔施工技術(shù)(二)
2010-10-18 
2.3 配合比設(shè)計

  (1)合適膠凝材料組成比例的確定:

  首先采用不同比例的膠凝材料進(jìn)行了對比試驗,結(jié)果如表16所示。

  試驗結(jié)果表明:粉煤灰摻量越大,初凝時間越長,塌落度也相應(yīng)增大,但早期強度偏低。四種不同比例組合中,以C+F=450+60結(jié)果最佳,其初凝時間、塌落度均適中,滿足施工工藝要求,同時振搗時也不易產(chǎn)生浮漿(塌落度過大,則易產(chǎn)生浮漿,而且影響強度,過小不易振搗密實,入模塌落度以200mm為最好),早期強度和28d強度比較理想。因此,采用的膠凝材料構(gòu)成為C+F=460+60=520(kg/m³)。

  (2)最佳砂率的確定

  根據(jù)砂子的細(xì)度模數(shù)和級配情況,我們選擇了37%、38%、39%、40%四種不同的砂率進(jìn)行對比試驗,結(jié)果如表17所示。

  四種不同砂率試驗結(jié)果表明,除了37%砂率對骨料包裹情況稍差外,其余均能滿足工作性要求,而混凝土抗壓強度也很接近,滿足設(shè)計要求,但砂率偏大時,混凝振搗容易產(chǎn)生浮漿薄弱層,從這個角度考慮,我們選擇了38%的砂率,既可以滿足性能、強度要求,又能減少振搗后產(chǎn)生的浮漿。
不同砂率拌制的混凝七性能 表17
  不同水膠比拌制的混凝土性能 表18
  
  (3)水膠比的選擇

  不同水膠比拌前的混凝土試驗結(jié)果如表18所示。

  四種水膠比配制的混凝土強度均能滿足要求,但水膠比為0.30時,塌落度偏小,不利于攪拌、卸料和振搗密實,而水膠比為0.32和0.33時,塌落度義偏大,施工時易產(chǎn)生浮漿,只有水膠比為0.31時,塌落度適中,故選擇水膠比0.31。

  (4)減水劑最佳摻量的確定

  我們以1.0%、1.1%、1.2%、1.3%摻量作對比試驗,結(jié)果是1.2%摻量為最佳(減水率達(dá)28%),既滿足性能要求,又達(dá)到強度和外觀要求,而1.3%摻量造成浪費(減水率與1.2%一樣),1.0%(減水率為22%)和1.1%(24%)摻量初凝時間義偏短,強度略低。

  (5)混凝土配合比的確定

  找出膠凝材料的比例、砂率、水膠比、減水劑摻量等最佳參數(shù)后,義反復(fù)進(jìn)行了多次試配,最后經(jīng)修正得出最佳配合比,相關(guān)參數(shù)如表l9、表20所示。
安慶大橋索塔C50混凝土配合比 表19
  
  C50索塔混凝土配合比性能和強度驗證結(jié)果 表20

  3.索塔混凝土施工工藝和質(zhì)量控制

  3.1 施工工藝

  (1)工藝流程

  工藝流程如圖1所示。
圖1 工藝流程框圖


  (2)設(shè)備配置及管路布置

  每臺攪拌站的實際生產(chǎn)能力為22m³/h,考慮到索塔垂直高度圈套(承臺距塔頂184.78lm),泵壓較大,泵管布置時,盡量減少彎頭,從攪拌船至下橫梁約47m高混凝土施工時采用φ150泵管,下橫梁以上混凝土泵送時,全部改為φ125高壓泵管,中橫梁施工完畢,為了解決囚泵壓火給施工帶來困難,在下橫梁處設(shè)一中聯(lián)60接力泵,泵送效果很好。

  3.2 質(zhì)量控制

  澆注混凝土前,先在試驗室做水泥與外加劑相容性檢驗,再將經(jīng)檢驗合格的各種原材料儲運到位。開盤前認(rèn)真做好砂、石料的含水率檢驗工作,將理論配合比轉(zhuǎn)化為施工配合比,混凝土攪拌時嚴(yán)格控制混凝土的初始塌落度和入模塌落度,根據(jù)砂、石料含水率的變化,隨時調(diào)整,使之滿足設(shè)計和旌工要求(入模塌落度為200±20mm)。

  在澆注中橫梁以上混凝土?xí)r,因索導(dǎo)孔四周布有環(huán)向預(yù)應(yīng)力波紋管,且鋼筋密集,混凝土入模塌落度不應(yīng)太小,控制在200-220mm為宜。

  混凝土入模時,囚每節(jié)高度較大(3.95m),為防止混凝土碰撞鋼筋產(chǎn)生離析,采用鐵皮做成的串筒,讓混凝土從串筒里流下;布料時采用多點布料,每點布料間距不超過2.5m,分層厚度一般不超過30cm,倒角處鋼筋更加密集,應(yīng)加強布料。

  混凝土振搗采用插入式振搗棒進(jìn)行,按布料順序振搗,移動間距不超過振搗棒作用半徑1.5倍。因此,由于高性能混凝土粘度和含氣量稍大,振動時間應(yīng)比普通混凝土稍長一些,以振平、泛漿、不再排氣泡為準(zhǔn),不能過振,也不能少振,過振易產(chǎn)生浮漿,少振不利氣泡的排出而導(dǎo)致混凝土不夠密實。上下層間隔時間不能過長,以不超過2h為宜,上下層結(jié)合時,振搗棒應(yīng)插入下層5-l0cm,以保持混凝土的良好粘結(jié)。

  混凝土表面采用人工鑿毛,在混凝土剛達(dá)到終凝時進(jìn)行,過早易擾動下部混凝土,過遲則費工。

  勁性骨架的焊接應(yīng)在混凝土終凝結(jié)束后開始,避免因風(fēng)荷載作用于勁性骨架而擾動剛澆注好的混凝土,降低上部裂紋產(chǎn)生的機率。

  混凝土采用麻袋酒水養(yǎng)護(hù),在澆注第二節(jié)段前一直處于濕潤狀態(tài),冬季施工時,尚應(yīng)采取保溫措施,因索塔爬模是定型模板,雙層結(jié)構(gòu),中間夾有泡沫保溫層,有一定的保溫效果,對于混凝土頂面,采用覆蓋潮濕麻袋并輔以碘鎢燈進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)。

  3.3 特殊季節(jié)的施工

  (1)夏季主要是控制混凝土入模溫度,對砂、石料提前進(jìn)行灑水降溫,對出廠水泥溫度給以限制,不得超過55℃。高溫時,混凝土澆注選擇在溫度較低的夜間進(jìn)行,有必要時對拌和用水采取加冰降溫措施,確?;炷寥肽囟仍?2℃以內(nèi),對澆好的混凝土加強保濕養(yǎng)護(hù);

  (2)冬季混凝土施工時,對混凝土拌和用水采取加熱措施,確?;炷寥肽囟炔恍∮?0℃,并加強混凝土的保溫和保濕養(yǎng)護(hù),表21所列為本工程實際采用的參數(shù)。
冬季混凝土拌和用水加熱溫度 表21
  
 索塔C5混凝十強度 表22
  (3)雨天盡量避免施工,迫不得已時,應(yīng)提前準(zhǔn)備好彩條布等防雨材料,且密切注意砂、石料含水率的變化,隨時調(diào)整,確保混凝土質(zhì)量。

  4.混凝土質(zhì)量評定

  (1)混凝土抗壓強度

  混凝土抗壓試驗結(jié)果如表22所示。

  (2)彈性模量Ec=4.66×104MPa

  (3)質(zhì)量評定依據(jù)JTJ041-2000

  K1=1.60  Rn-k1Sn≥0.9R

  即60.2>45.0

  K2=0.85 Rmin≥K2R

  即57.6>42.5

  因均方差Sn=2.33<4.0,同時無各種缺陷,故應(yīng)評為優(yōu)質(zhì)混凝土。

  5.幾點體會

  (1)混凝土配合比的優(yōu)化很重要,對強度、耐久性、外觀、施工順暢、經(jīng)濟(jì)成本影響很大,因此應(yīng)選擇合適的材料,進(jìn)行大量的試配,找出最佳配合比,同時要注意解決好外加劑和膠凝材料的相容適應(yīng)性問題。

  (2)混凝土施工時,應(yīng)派有經(jīng)驗的試驗人員全過程監(jiān)控,技術(shù)和操作人員的責(zé)任心是確保混凝土生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定的關(guān)鍵。

  (3)索塔倒角處混凝合理布料、勁性骨架適時焊接,以及良好養(yǎng)護(hù)能減少混凝土裂縫的產(chǎn)生。

  (4)技術(shù)交底要細(xì)致,不放過每一個細(xì)微的環(huán)節(jié),現(xiàn)場管理要職責(zé)分明,落實到每一個人頭上,這樣才能優(yōu)質(zhì)高效地完成每一次混凝土澆注任務(wù)。
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