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      云南托巴水電站大橋拱箱梁施工中試驗(yàn)的作用

      2015-02-25 03:46:04劉忠富
      東北水利水電 2015年9期
      關(guān)鍵詞:聚丙烯箱梁強(qiáng)度

      曾 紅,劉忠富

      (1.華能瀾滄江水電股份有限公司托巴水電工程籌建處,云南 迪慶674600;2.中水東北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司,吉林 長春130061)

      1 工程概況

      托巴水電站屬一等大(1)型工程,位于云南省迪慶州維西縣中路鄉(xiāng)的瀾滄江干流上,樞紐主要建筑物由擋水建筑物、泄洪建筑物、右岸地下輸水發(fā)電系統(tǒng)等組成。擋水建筑物采用碾壓混凝土重力壩,最大壩高158.0 m。泄洪建筑物包括4 個(gè)溢洪表孔和1 個(gè)泄洪中孔,下游設(shè)置短護(hù)坦及護(hù)岸。輸水發(fā)電系統(tǒng)由進(jìn)水口、引水隧洞、主廠房、主變洞、尾水隧洞、尾水出口等組成,地下廠房安裝4臺(tái)單機(jī)容量為350 MW 的混流式機(jī)組,工程總裝機(jī)容量1 400 MW。為滿足托巴電站兩岸交通的要求,在壩址下游瀾滄江干流上修建托巴大橋,設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)為汽-60 級(jí)(掛-300 驗(yàn)算),橋型為上承式箱型拱橋,主拱箱拱軸線為懸鏈線,拱軸系數(shù)m=1.756,主拱箱為橫向單箱6 室截面,每箱分5段吊裝,每片預(yù)制拱箱梁長9.68 m、寬1.58 m、高2.2 m,C40 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

      2 混凝土施工配合比復(fù)核與優(yōu)化

      預(yù)制拱箱梁混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)為C40,原設(shè)計(jì)配合比為水泥∶砂子∶石子∶水∶聚丙烯纖維∶減水劑=1∶1.53∶2.72∶0.4∶0.009∶0.009,塌落度為10~12 cm,配制強(qiáng)度49.9 MPa,水灰比0.4,砂率36%。對(duì)于高性能混凝土,其工作性能是關(guān)乎工程進(jìn)度工程質(zhì)量的重要指標(biāo),因此,配合比復(fù)核是非常必要的。根據(jù)JGJ55-2011《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》要求,復(fù)核混凝土的配制強(qiáng)度及其他力學(xué)性能、拌合物性能、長期性能、和耐久性能是否滿足設(shè)計(jì)要求,經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核混凝土的配制強(qiáng)度為50.1 MPa,達(dá)到原設(shè)計(jì)配制49.9 MPa,砂率由36%提高到37%(規(guī)范一級(jí)配混凝土36%~38%),而且粗砂細(xì)度模數(shù)3.1,且7 d 抗壓強(qiáng)度46.1 MPa,強(qiáng)度能得到保證。

      針對(duì)預(yù)制拱箱梁施工后表面出現(xiàn)蜂窩麻面現(xiàn)象,由于結(jié)構(gòu)尺寸、配筋率及混凝土中摻加聚丙烯纖維等原因,造成施工難度較大,特別是混凝土澆筑、振搗施工難度大,通過現(xiàn)場(chǎng)拌合物塌落度、和易性來看,聚丙烯纖維摻量影響混凝土拌合物性能,根據(jù)其它工程經(jīng)驗(yàn),在聚丙烯纖維摻量分別為0.9%,0.6%,0.3%,0%的情況下,進(jìn)行混凝土拌合物的性能和抗彎拉強(qiáng)度試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果:在摻量0.3%時(shí)混凝土抗彎拉強(qiáng)度提高8.9%,在摻量0.6%時(shí)混凝土抗彎拉強(qiáng)度提高9.5%,在聚丙烯纖維混凝土摻量0.9%時(shí)混凝土抗彎拉強(qiáng)度提高3.2%,在托巴大橋預(yù)制拱箱梁施工中摻加0.9%聚丙烯纖維對(duì)混凝土抗折強(qiáng)度提高不大,對(duì)混凝土的抗壓強(qiáng)度影響較小,后來經(jīng)過專家開會(huì)討論,取消聚丙烯纖維摻量的混凝土強(qiáng)度也能滿足設(shè)計(jì)要求,見表1。

      3 施工原材料的質(zhì)量控制

      嚴(yán)格控制施工原材料質(zhì)量,施工單位設(shè)立工地試驗(yàn)室,負(fù)責(zé)施工自檢,試驗(yàn)項(xiàng)目和頻率按照J(rèn)TG/TF50-2011《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》的要求進(jìn)行,監(jiān)理單位按照施工自檢頻率的5%~7%的比例進(jìn)行平行檢測(cè),業(yè)主試驗(yàn)中心按照10%的比例進(jìn)行抽檢,共同構(gòu)成托巴水電站工程質(zhì)量三級(jí)試驗(yàn)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)。檢測(cè)結(jié)果施工用的水泥物理力學(xué)性能各項(xiàng)指標(biāo)滿足GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》的要求,比如膠砂3 d 抗折強(qiáng)度為5.0 MPa,28 d抗折強(qiáng)度為7.5 MPa,膠砂3 d 抗壓強(qiáng)度為25.2 MPa,28 d 抗壓強(qiáng)度為55.8 MPa,檢測(cè)結(jié)果均符合規(guī)范要求。施工用的鋼筋機(jī)械性能指標(biāo)滿足國標(biāo)GB1499.2-2007《鋼筋混凝土用鋼第2 部分:熱軋帶肋鋼筋》的要求。現(xiàn)場(chǎng)鋼筋焊接接頭檢測(cè)各項(xiàng)指標(biāo)滿足JGJ18-2012《鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程》的要求。施工用的細(xì)骨料和粗骨料檢測(cè)結(jié)果各項(xiàng)指標(biāo)滿足JTG/TF50-2011《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》的要求。減水劑使用前試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果滿足減水率12.8%、泌水率比126%,發(fā)現(xiàn)不合格后立即清場(chǎng),使用新進(jìn)減水劑,經(jīng)檢測(cè)各項(xiàng)指標(biāo)滿足GB8076-2008《混凝土外加劑》的要求,確保施工原材料質(zhì)量滿足規(guī)程規(guī)范的要求。

      表1 預(yù)制C40 混凝土強(qiáng)度(不同纖維摻量)對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果

      4 施工過程中質(zhì)量控制

      加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土施工拌合物質(zhì)量控制,施工期間1~2 h 一次,檢查混凝土拌合物的塌落度,以及混凝土拌合物的均勻性,比如棍度、含砂情況、粘聚性、保水性。特別是塌落度的控制,現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)當(dāng)混凝土塌落度為8 cm,2 d 混凝土強(qiáng)度為23.5 MPa;當(dāng)混凝土塌落度為10 cm,2 d 混凝土強(qiáng)度為18.6 MPa;當(dāng)塌落度為15 cm,2 d 混凝土強(qiáng)度為2.1 MPa。因此,在保證混凝土強(qiáng)度的情況下,現(xiàn)場(chǎng)要控制拌合物的塌落度在9~10 cm,混凝土拆模時(shí)間由1 d 改為2 d。根據(jù)澆筑完后混凝土的外觀質(zhì)量,現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)加強(qiáng)振搗,特別是附著式振搗器要使用,嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行。

      5 試驗(yàn)指導(dǎo)拱箱梁吊裝施工

      根據(jù)《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》,結(jié)合施工需要,現(xiàn)場(chǎng)取樣調(diào)整施工配合比后的混凝土試件,在制取6 組與拱箱梁同條件養(yǎng)生的試件,測(cè)試成型時(shí)間分別為1,2,3,5,7,10 d 的混凝土試件強(qiáng)度,作為吊裝施工階段的強(qiáng)度依據(jù)。

      參考有關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)折減系數(shù)按0.73 考慮推算實(shí)體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,根據(jù)規(guī)范JTG/TF50-2011 和設(shè)計(jì)要求,要在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%才能進(jìn)行預(yù)制件吊裝,現(xiàn)場(chǎng)大橋混凝土拱箱梁設(shè)計(jì)C40 的85%為34 MPa,因此,根據(jù)試驗(yàn)資料,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工質(zhì)量,混凝土澆筑7 d 后強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%,進(jìn)行拱箱梁吊裝施工,見表2。

      表2 同條件養(yǎng)生條件下拱箱梁不同齡期的混凝土試件和實(shí)體強(qiáng)度

      6 拱箱梁施工質(zhì)量評(píng)定

      托巴大橋預(yù)制拱箱梁混凝土抗壓強(qiáng)度質(zhì)量,評(píng)定結(jié)果滿足JTGF80/1-2004《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》要求,質(zhì)量評(píng)定為合格。2015年1月25日(12 號(hào))拱箱梁施工以后,混凝土強(qiáng)度有很大提高,2月6 號(hào)取消聚丙烯纖維以后,混凝土抗壓強(qiáng)度有所提高,最大值59.8 MPa,最小值40.7 MPa,總體來看混凝土平均強(qiáng)度52.8 MPa,超出設(shè)計(jì)要求31.8%,混凝土抗壓強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求,標(biāo)準(zhǔn)差Sn 為8.4 MPa,而且離差系數(shù)為0.27較小,說明混凝土質(zhì)量較好。

      7 結(jié) 語

      試驗(yàn)檢測(cè)作為橋梁施工質(zhì)量控制的有效手段,是指對(duì)某施工項(xiàng)目或產(chǎn)品進(jìn)行針對(duì)性的檢測(cè),同時(shí)根據(jù)實(shí)際檢測(cè)結(jié)果,判斷該施工項(xiàng)目或產(chǎn)品的質(zhì)量,以期滿足國家現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。由此可見,試驗(yàn)檢測(cè)對(duì)施工項(xiàng)目或產(chǎn)品的質(zhì)量起著直接性的作用。針對(duì)公路橋梁施工而言,試驗(yàn)檢測(cè)作為施工質(zhì)量控制的重要組成部分,試驗(yàn)資料的科學(xué)性往往直接影響著對(duì)施工質(zhì)量的情況,因此,必須重視公路橋梁試驗(yàn)檢測(cè)拱座,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)公路橋梁施工質(zhì)量的提高。

      [1] 劉娟.關(guān)于公路橋梁試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用探究[J].商品與質(zhì)量·學(xué)術(shù)觀察,2013(8):57—58.

      [2] 彭杰.探討如何提高公路橋梁試驗(yàn)檢測(cè)水平[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2011(32):93—94.

      [3] 徐宏峰.在新形勢(shì)下如何提高工程質(zhì)量監(jiān)督水平[J].山西建筑,2011,37(5):225—226.

      [4] 徐靜.探討如何提高公路橋梁試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2013(14):29—30.

      [5] 高霞.淺究我國公路橋梁工程的試驗(yàn)與檢測(cè)技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2012(34):15—17.

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