淺談連續(xù)梁C55混凝土施工

韓大偉

【摘要】本文通過結(jié)合某連續(xù)梁施工實(shí)例，對(duì)該工程連續(xù)梁所采取的C55混凝土配合比設(shè)計(jì)以及施工而展開探討，總結(jié)出可采用的設(shè)計(jì)配合比以及有效的施工、質(zhì)量控制措施，為同類工程提供參考實(shí)例。

【關(guān)鍵詞】連續(xù)梁施工；高性能混凝土；C55混凝土

1.工程概況

山西中南部鐵路通道ZNTJ-1標(biāo)山西中南部鐵路通道ZNTJ-1標(biāo)DK32+535～DK46+245.82段橋梁跨省道S218部位采取連續(xù)梁形式。結(jié)構(gòu)形式為曹家坡特大橋采用40+64+40m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁和南川河特大橋采用48+80+48m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，施工工藝采用懸臂澆筑施工法。采用整體橋面形式，橋面板上設(shè)置擋砟墻、電線槽、人行道欄桿、聲屏障以及接觸網(wǎng)支柱等。截面采用單箱單室直腹板形式，頂板厚度除梁端及中支點(diǎn)附近外均為40cm，腹板厚50～70～90～100cm，底板由跨中的40cm折線變化至根部的100cm。頂板寬度11.4～12.5m，底板寬度為6.7m。兩側(cè)腹板與底板、頂板相交處均采用圓弧倒角過渡。連續(xù)梁混凝土由拌和站實(shí)行統(tǒng)一生產(chǎn)C55混凝土，封端采用C55膨脹混凝土。對(duì)于本工程來說，C55混凝土的配合比設(shè)計(jì)以及施工工藝及質(zhì)量控制是關(guān)鍵技術(shù)。

2.連續(xù)梁C55混凝土的配合比設(shè)計(jì)

本工程連續(xù)梁由拌合站實(shí)行統(tǒng)一生產(chǎn)C55混凝土，封端采用C55膨脹混凝土。為了能進(jìn)一步保證混凝土強(qiáng)度及耐久性滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，工作性能滿足施工工藝要求，確保工程質(zhì)量且經(jīng)濟(jì)合理。本工程對(duì)連續(xù)梁C55混凝土配合比設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究。根據(jù)《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》，該工程所處環(huán)境等級(jí)為碳化環(huán)境T2，設(shè)計(jì)的混凝土C55所采用的拌制混凝土，其坍落度按施工工藝要求在180-220（mm）；設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C55，最大水膠比為0.35，最小水泥用量為400kg/m3，最大膠凝材料用量500kg/m3；摻合料的最大摻量不應(yīng)超過水泥質(zhì)量的25%，總堿含量≯3.5kg/m3，氯離子總含量≯0.0006B（B為膠凝材料總用量），三氧化硫含量≯0.04B，含氣量3%～4%，不泌水，不離析。根據(jù)上述要求進(jìn)行配合比試配，使坍落度、粘聚性和飽水性均滿足要求。對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土，強(qiáng)度和彈性模量要滿足設(shè)計(jì)要求方可進(jìn)行張拉，故設(shè)計(jì)配合比時(shí)，對(duì)混凝土早期強(qiáng)度也應(yīng)作為配合比選取的一項(xiàng)重要指標(biāo)。經(jīng)試驗(yàn)，表1給出的配合比7天強(qiáng)度為58.2Mpa，彈性模量為36.5Gpa，能滿足設(shè)計(jì)要求。結(jié)合該工程施工控制過程，現(xiàn)場采用同條件試件確定抗壓強(qiáng)度值及彈性模量值，滿足設(shè)計(jì)要求，再進(jìn)行張拉。結(jié)合本工程施工情況，該配合比選定如下：

3.連續(xù)梁C55混凝土所用原材料控制

確定出C55混凝土合適的配合比后，應(yīng)在拌和站對(duì)其采取試拌，根據(jù)試拌情況再對(duì)配合比進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。為了進(jìn)一步提高連續(xù)梁C55混凝土施工質(zhì)量，所用原材料應(yīng)該由物資部與試驗(yàn)室提前實(shí)地考察，確保原材料材質(zhì)、生產(chǎn)和供應(yīng)能滿足施工基本要求，同時(shí)進(jìn)行第三方對(duì)初選的原材料進(jìn)行物理化學(xué)性能進(jìn)行檢測，滿足規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求方可進(jìn)場。C55混凝土拌制所采用的原材料到場均要求對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)收。本工程實(shí)行對(duì)進(jìn)場材料由物資部、試驗(yàn)室聯(lián)合驗(yàn)收。結(jié)合工程實(shí)際情況，過程中主要存在新到場水泥溫度高（可能安定性不合格，易造成混凝土瞬凝或假凝），細(xì)骨料存在含泥量大、級(jí)配差；粗骨料最大粒徑超標(biāo)、粒形差，石粉含量大、級(jí)配差等問題，這些問題在施工過程中要尤為重視。對(duì)這些材料經(jīng)物資和試驗(yàn)現(xiàn)場聯(lián)合驗(yàn)收，初驗(yàn)不合格則直接采取清退處理。對(duì)初檢合格的原材料再按批進(jìn)行取樣檢驗(yàn)，確保原材料質(zhì)量滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。同時(shí)對(duì)拌合站各材料計(jì)量系統(tǒng)要滿足計(jì)量精度要求，應(yīng)當(dāng)對(duì)計(jì)量系統(tǒng)經(jīng)國家授權(quán)計(jì)量檢定單位定期進(jìn)行標(biāo)定，試驗(yàn)室和拌和站每周自較一次計(jì)量系統(tǒng)，確保計(jì)量準(zhǔn)確。拌和站對(duì)站內(nèi)收料人員及攪拌機(jī)操作員加強(qiáng)教育，對(duì)連續(xù)梁用混凝土材料入庫進(jìn)行全程監(jiān)控，保證不混入其它普通混凝土用的材料。拌和站對(duì)裝載機(jī)司機(jī)加強(qiáng)教育，細(xì)骨料、粗骨料堆放、上料要認(rèn)真負(fù)責(zé)，不得出現(xiàn)混料現(xiàn)象。拌和站對(duì)進(jìn)場的用于連續(xù)梁施工的材料要及時(shí)通知站內(nèi)物資員、試驗(yàn)員，及時(shí)取樣目測、測水泥溫度等進(jìn)行初步驗(yàn)收。

4.C55混凝土懸灌澆筑

拌和站必須對(duì)攪拌設(shè)備、泵車經(jīng)常檢查，確保設(shè)備正常使用。拌和站必須提高連續(xù)梁施工認(rèn)識(shí)，接到通知，混凝土要及時(shí)生產(chǎn)、及時(shí)運(yùn)輸，不得影響現(xiàn)場施工。本工程對(duì)連續(xù)梁C55混凝土采取懸臂施工時(shí)，嚴(yán)格要求采取對(duì)稱澆筑施工形式，對(duì)于存在難以實(shí)行對(duì)稱澆筑情況下，則應(yīng)當(dāng)結(jié)合兩側(cè)混凝土澆筑進(jìn)度相差不大于2m3要求來實(shí)施施工，以保證避免兩側(cè)混凝土施工時(shí)存在不平衡荷載。所有接縫處均需要對(duì)其采取認(rèn)真鑿毛清潔，以有效地保證新老混凝土的結(jié)合強(qiáng)度。同時(shí)混凝土澆筑振搗施工完成后，需要對(duì)連續(xù)梁混凝土采取養(yǎng)生處理，以保證箱梁的外表面平整、光潔以及混凝土的顏色一致。澆筑過程及澆筑完成后，應(yīng)做好現(xiàn)場同條件試件的制作、標(biāo)識(shí)、養(yǎng)護(hù)、抗壓強(qiáng)度及彈模試驗(yàn)檢測等一系列工作，為下一步張拉提供參數(shù)。

對(duì)于連續(xù)梁混凝土澆筑以及預(yù)應(yīng)力管道壓漿施工應(yīng)當(dāng)避免在冬季實(shí)施，無可能避免的情況則應(yīng)當(dāng)在施工過程中采取可靠的保溫措施處理。對(duì)于混凝土拌合物，要求其出機(jī)溫度不能低于10℃，入模溫度則不能低于5℃。對(duì)于混凝土澆筑振搗施工后的養(yǎng)護(hù)處理，則應(yīng)當(dāng)要求其養(yǎng)護(hù)氣溫高于5℃。同時(shí)還應(yīng)當(dāng)對(duì)冬季施工的混凝土采取試驗(yàn)處理，證明混凝土達(dá)到相應(yīng)抗凍強(qiáng)度要求以及拆模強(qiáng)度后，才能實(shí)施拆模處理。

5.C55混凝土施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

結(jié)合筆者所參與本工程C55混凝土連續(xù)梁施工實(shí)踐，為了能有效提高C55混凝土施工質(zhì)量，筆者總結(jié)出對(duì)C55混凝土原材料質(zhì)量控制、混凝土攪拌時(shí)間以及混凝土現(xiàn)場施工等進(jìn)行了總結(jié)，為同行提供參考借鑒。

（1）原材料質(zhì)量。主要由物資部和試驗(yàn)室聯(lián)合控制。水泥要至少提前三天進(jìn)場，并且保證至少有兩個(gè)水泥儲(chǔ)存罐，以滿足交替使用和連續(xù)生產(chǎn)。避免新到水泥溫度過高而造成的混凝土坍落度損失過快和假凝現(xiàn)象的發(fā)生。粗骨料按照規(guī)格必須分倉堆放，并控制最大粒徑、粒形、石粉含量。細(xì)骨料控制好含泥量和級(jí)配等。盡可能降低原材料波動(dòng)造成的混凝土質(zhì)量波動(dòng)。

（2）泵車性能及泵車手熟練操作程度。主要由拌和站負(fù)責(zé)。泵車使用前要進(jìn)行詳細(xì)檢查，確保性能良好，泵車輸料管必須全部采用新泵管或高壓管，滿足C55泵送需要的壓力及操作的連續(xù)，拌和站泵車手必須具有一定輸送高標(biāo)號(hào)混凝土經(jīng)驗(yàn)，掌握泵送需要的壓力及一般問題的處理措施。針對(duì)泵送混凝土過程中出現(xiàn)泵送困難，則應(yīng)當(dāng)禁止強(qiáng)行連續(xù)泵送，首先考慮打開泵車下部閘口，退打放料，待管路順暢后再放少許混凝土繼續(xù)泵送。

（3）攪拌時(shí)間的控制。根據(jù)施工技術(shù)指南規(guī)定和現(xiàn)場預(yù)拌，攪拌時(shí)間采用不得少于120S。我部采用的攪拌機(jī)按照此時(shí)間控制，每小時(shí)產(chǎn)量將在約30m3，基本滿足混凝土施工能連續(xù)施工。

（4）現(xiàn)場施工控制。泵車內(nèi)放料以占其體積1/2～2/3為宜（混凝土剛剛埋住螺旋漿），混凝土每次停頓時(shí)間要盡可能短，停頓時(shí)間控制在15min以內(nèi)就需要輸送一下混凝土，防止混凝土長時(shí)間靜止后不均勻而造成泵管堵塞。

（5）混凝土質(zhì)量控制。有試驗(yàn)室和拌和站聯(lián)合控制。拌和過程中，試驗(yàn)室根據(jù)細(xì)骨料含水率情況及時(shí)調(diào)整用水量，確?；炷撂涠葷M足施工要求。C55混凝土對(duì)于用水量比較敏感，試驗(yàn)員與操作員要總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，以混凝土和易性良好為控制重點(diǎn)，不能盲目調(diào)大坍落度，混凝土罐車到達(dá)現(xiàn)場泵送前要快轉(zhuǎn)幾圈，防止混凝土運(yùn)輸過程中離析或不均與。混凝土過程控制中，同條件試塊抗壓強(qiáng)度和彈性模量為張拉提供參考依據(jù)，必須認(rèn)真從取樣、養(yǎng)護(hù)到強(qiáng)度試驗(yàn)每個(gè)環(huán)節(jié)按照操作規(guī)程認(rèn)真做好。

（6）混凝土供應(yīng)。根據(jù)我部施工情況來看，混凝土供應(yīng)及時(shí)與否嚴(yán)重影響施工的連續(xù)性。只要混凝土供應(yīng)及時(shí)，中間停頓時(shí)間很少，基本不會(huì)造成堵管和泵送不暢，這就需要拌合站組織更加得力，確?；炷聊軌蜻B續(xù)，確保泵車停滯時(shí)間越短越好。為了能確?；炷恋倪B續(xù)澆筑，結(jié)合項(xiàng)目部施工情況，需考慮制定預(yù)案，以防僅有的一臺(tái)泵車、攪拌機(jī)出現(xiàn)故障后，無法連續(xù)施工。

6.結(jié)語

文章通過結(jié)合某箱梁施工工程實(shí)例，針對(duì)該工程混凝土要求，對(duì)所采用的C55混凝土配合比進(jìn)行了研究，提出可行的配合比設(shè)計(jì)方案；同時(shí)對(duì)C55混凝土原材料控制、拌制施工等環(huán)節(jié)展開探討，總結(jié)出切實(shí)可行的施工經(jīng)驗(yàn)，為同類工程提供參考借鑒。

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