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1、混凝土配制冬季施工保温措施研究摘 要:介绍阿深高速周口段某特大桥T型连续刚构桥上部构造混凝土在310之间气温施工,混凝土配制及保温措施。关键词:混凝土配制;冬季施工;保温措施1 引言阿深高速周口段某特大桥为80m+126m+80m的T型连续刚构桥,分左右两幅,桥面宽度。上部构造为单箱单室的连续箱梁,梁高,箱梁混凝土的设计强度等级为C55,该桥为三向预应力体系,采用挂篮施工。 2 面临的施工技术难题(1)上部构造混凝土要求高强早强,3d抗压强度应能满足预应力筋张拉要求,工期才能保证;(2)箱梁的结构较薄且钢筋布置密集,三向预应力管道纵横交错,要求配制高坍落度、大流动性的混凝土,才能满足施工要求;
2、(3)上部构造施工时正逢冬季,气温在310之间,混凝土的早期强度增长缓慢。若按常规施工,其3d强度很难满足张拉要求。设计要求混凝土的强度应达到设计强度的85%时方可张拉;(4)混凝土施工采用泵送,泵送最长距离为330m,要求所配制的混凝土必须适合长距离泵送。为保证混凝土在泵送过程中不离析,考虑掺入适量的粉煤灰,以改善混凝土的和易性和粘稠度,又可以减少水泥用量,但掺入粉煤灰又影响到混凝土早期强度的增长。为了解决以上这些冬季施工的技术难题,我们从原材料的选择、混凝土的配制到混凝土的施工控制、早期的保温措施,每个过程均认真把关,严格控制。3 材料的选择(1)水泥。水泥采用质量稳定、信誉好的韶峰级普通
3、硅酸盐水泥;(2)集料。粗集料的强度、粒形、级配对混凝土的抗压强度都有一定的影响。因而重视对碎石的选择,分别对附近的几个碎石场进行取样试验,决定采用白云石矿生产坚硬密实、级配良好的花岗岩碎石,碎石的表观密度为2830kg/m3,规格为5mm;高强混凝土的细集料宜选择级配良好细度模数在之间的河砂。分别对附近的几个砂场进行取样比较试验,最后选择由湘潭出产的河砂,其级配良好,表观密度为2610kg/m3,细度模数为;(3)粉煤灰。掺入粉煤灰能显著改善混凝土拌合料的工作性,提高混凝土的可泵性。粉煤灰采用湘潭电厂生产的级粉煤灰;(4)外加剂。高强混凝土的水灰比很低,混凝土的流动度和坍落度主要依靠高效减水
4、剂来调节,掺入合适的高效减水剂还能提高混凝土的早期强度,因此选择合适的外加剂相当重要。经试验比较,外加剂选用株洲桥梁厂生产的TQN;(5)拌合用水。经对某水库的水取样检验,各项指标符合施工规范要求,可以直接利用。 4 混凝土配制在冬季施工混凝土,为了配制高强早强的混凝土,既能满足3d张拉的强度要求,又适合泵送,混凝土的配制技术要求较高。根据不同条件,总共试配了56组的配合比。配合比相同,养护环境不同。一组放在标准养护室里养护,另一组放在室外模拟现场养护。试配的结果见表1,从表中可以看出,标准养护的混凝土3d抗压强度大于在室外模拟现场养护的混凝土。通过以上试配效果,综合考虑各种因素,最后选择了箱
5、梁混凝土的配合比为1,粉煤灰掺量为11%,外加剂TQN-2掺量%,坍落度为190mm,含砂率37%,碎石规格为5mm,该配合比的混凝土在试拌气温310时标准养护3d的抗压强度为,达到设计强度的88%,且满足泵送要求,试件的28d抗压强度为。5 混凝土施工配合比控制严格控制混凝土施工配合比,根据砂、碎石的含水量及时调整用水量,外加剂按照每盘混凝土的掺量用塑料袋装好,粉煤灰过称后才下料。为保证混凝土的浇注质量顺利进行,箱梁的顶板、底板与腹板分别采用不同的坍落度,底板厚度较薄,坍落度采用190mm;顶板混凝土因需要满足3d的张拉强度要求,坍落度尽量偏小些,也采用190mm;腹板高度在之间,且普通钢筋
6、、竖向预应力管道互相交错,混凝土浇注难度大,坍落度采用210mm。6 加强混凝土的早期保温措施因水泥凝结和硬化速度与实际所处的温度有关,充分的水化可以使混凝土中浆体的胶孔比增加,从而导致更高的混凝土强度。在冬季施工的混凝土,做好构件的早期保温措施,能减少低温对混凝土初期水化的影响,使构件的早期强度增长加快。根据连续箱梁的特点及成本考虑,采取以下措施对箱梁混凝土进行保温。(1)煮水加热法保温。在箱梁的顶板上搭棚子用彩条布包围,在棚子里煮水,这样可以保持棚子里的温度和湿度。在每段箱梁的箱室两端用彩条布封闭,然后在箱室里煮水,保持里面的温度在18左右,形成的水蒸气可以保持箱室里有一定的湿度。箱梁顶板
7、用麻袋覆盖,淋水养护。(2)重点加强锚垫板周围的混凝土保温措施。因锚垫板周围的混凝土所受的张拉压力最大,除了控制好该处混凝土的浇筑质量外,还在该处用麻袋覆盖,使其不受冻,保证该处混凝土的早期强度的快速增长。7 结语连续箱梁的施工历经整个冬季,在加工期要求相当紧的情况下,每段箱梁的平均施工周期均可达到7d,左右幅桥均提前合拢。在施工过程中有以下几点体会:(1)冬季施工的高强预应力混凝土构件,为了保证能满足3d的张拉强度要求,关键是抓好以下三个阶段的工作:第一阶段是原材料的选择;第二阶段是高强度混凝土的配制;第三阶段是混凝土的早期保温。特别是构件的早期保温效果对3d强度影响很大,若保温措施做得不好
8、,构件的3d强度一般只达到设计强度的60%70%,不能满足张拉要求。(2)采用粉煤灰和复合高效减水剂的“双掺”技术。掺入粉煤灰,使混凝土的和易性得到改善,提高混凝土的可泵性,且混凝土的后期强度得到提高,同时总共减少水泥用量495t。因高强泵送混凝土要求低水灰比,掺入高效减水剂,能使混凝土具有一定的流动性和可泵性。(3)施工现场要控制好坍落度。因坍落度的变化不但将影响到混凝土的强度,而且关系到泵送施工的顺利进行,若坍落度小于150mm,泵送阻力增大,泵送困难,若坍落度大于220mm,混凝土容易离析而堵管。(4)洁净的骨料及良好的级配直接关系到泵送施工进程和混凝土强度。(5)混凝土张拉强度的确定。
9、混凝土的张拉强度是以构件的实标强度为准,试件的3d强度可作参考。但构件的实际强度很难直接测算,可通过采用回弹仪进行比较推算,具体做法如下:将标准养护3d的试件压力机夹紧,先用回弹仪测出一组数据,算出代表值,然后开动压力机,测出试件3d抗压强度值,并与回弹值进行比较;用回弹仪对混凝土构件的表面强度进行测量,求出其代表值,在混凝土构件的表面磨出一块面积15cm15cm、深度2cm的平整地方,再用回弹仪对构件的内部强度进行测量,求出其代表值;通过比较这三种情况的回弹值,可以发现构件的表面强度比试件高,构件的内部强度比其表面强度高,构件的内部强度一般大于试件强度的10%左右,所以当试件达到设计强度的75%时,构件的内部可以达到设计强度的85%,能满足张拉强度的需要。
