摘 要:伴隨著中國鐵路客運(yùn)專線的建設(shè),高性能混凝土的應(yīng)用越來越廣泛。對哈大客運(yùn)專線箱梁使用的C50高性能混凝土進(jìn)行質(zhì)量控制,以保證施工質(zhì)量,確保橋梁結(jié)構(gòu)物100年的使用壽命, 顯得非常重要。
關(guān)鍵詞:預(yù)制 箱梁 澆筑 養(yǎng)護(hù)
一、 工程概況
伊通河特大橋起于D3K692+955.54(沈臺尾),止于DK750+937.64(哈臺尾)。全長57.9821km。本橋共有228處立交,主要在693+260跨城市主干道(迎賓路),695+446跨省道106(長白路),701+294跨國道302(青年路),704+809跨長松高速路,711+829、711+964兩跨高速路匝道(長余段),742+086跨X009(農(nóng)九線)等級較高道路外,還有698+872的四環(huán)路,702+743的藥廠園區(qū)乙四路,703+659的北凱旋路,706+521的小城子公路城市道路及長白鐵路聯(lián)絡(luò)線,其余均為鄉(xiāng)村道路。由于多處與道路立交凈高受限,需在橋梁兩側(cè)設(shè)置限高防護(hù)架。
本橋采用矩形空心橋臺,橋墩采用圓端形墩,墩高≥14m時采用空心墩,其余為實體墩,基礎(chǔ)均為摩擦鉆孔樁。樁徑采用1m及1.25m,連續(xù)梁采用1.25m及1.5m,橋臺采用直徑1m的樁基。
二、 混凝土澆筑
1、澆筑原則及要求
混凝土澆筑采用連續(xù)澆筑、一次成型,澆筑時間不宜超過6h或不得超過混凝土的初凝時間。
預(yù)制箱梁混凝土拌合物入模前應(yīng)測定混凝土溫度、含氣量和塌落度,確保含氣量控制在2%-4%,混凝土拌合物塌落度45min損失不宜大于10%;混凝土澆筑時,模板溫度宜控制在5℃-35℃,混凝土拌合物入模溫度應(yīng)控制在5℃-30℃.
澆筑時采取水平分層的方法澆筑,水平分層厚度不宜大于30cm,先后兩層混凝土的間隔時間不得超過初凝時間,并在初凝時間前完成。在澆筑混凝土梁體時,應(yīng)安排專人負(fù)責(zé)監(jiān)視振動器的運(yùn)轉(zhuǎn)情況,如有故障則迅速組織搶修。為避免因震動不及時而導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)空洞或蜂窩麻面,還應(yīng)有專人負(fù)責(zé)監(jiān)視模板狀況,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。橋面應(yīng)在澆筑完成后按要求整平,平整度不超過5mm/m。
當(dāng)晝夜平均溫度低于5℃或最低氣溫低于-3℃時,應(yīng)采去保溫措施,并按冬期施工處理。天氣炎熱時要避開高溫時段,大雨天禁止施工,并隨時監(jiān)測混凝土指標(biāo),發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整。
2、混凝土澆筑順序
混凝土澆筑采用水平分層的方式連續(xù)澆筑,布料先從箱梁兩側(cè)腹板同步對稱進(jìn)行,先從兩腹板下灰澆筑腹板與底版結(jié)合處的混凝土,再澆筑腹板混凝土,當(dāng)兩側(cè)腹板混凝土澆筑到與頂部面結(jié)合部位時,改用從內(nèi)膜頂面預(yù)留的混凝土澆筑下料孔下料補(bǔ)澆底板混凝土,并及時攤平、補(bǔ)足、振搗,控制好標(biāo)高,達(dá)到設(shè)計要求,最后澆筑頂板,澆筑兩側(cè)腹板混凝土?xí)r,采用同步對稱澆筑,防止兩邊混凝土面高低懸殊,造成內(nèi)模偏移或其他后果。當(dāng)兩腹板灌平后,開始澆筑橋面板混凝土,橋面混凝土采用從一端向另一端一次澆筑成型,便于表面收漿抹平。
3、混凝土振搗施工
箱梁混凝土澆筑采用插入式振搗棒振搗成型,并輔以側(cè)振和底振,并確?;炷撩軐崱2迦胧秸駝悠髟谑┕ぶ幸苿娱g距不應(yīng)超過振動器作用半徑的1.5倍,與模板應(yīng)保持在5-10cm的距離,避免振動器碰到波紋管、鋼筋計其他預(yù)埋件。分層澆筑時,插入下層混凝土5-10cm,每點振動時間約20-30s,振動時,振動棒上下略微抽動,防止棒頭被鋼筋卡住無法拔出。每處振動完畢后邊振動邊緩慢提起振動器,即快插慢拔,插入深度不超過振動器長度的1.25倍。插入點要均勻排列,可排成“行列式”或“交錯式”?;炷帘仨氄駝拥酵V瓜鲁痢⒉辉倜皻馀?、表面呈現(xiàn)平坦、泛漿。振搗過程應(yīng)嚴(yán)防漏振或過振的情況發(fā)生,以免混凝土結(jié)構(gòu)表面產(chǎn)生蜂窩、麻面。為加強(qiáng)混凝土振搗質(zhì)量,可以在側(cè)模和底模上安裝高頻振搗器,在混凝土找到過程中根據(jù)下料情況開啟使用。
澆筑過程中注意加強(qiáng)箱梁端頭預(yù)應(yīng)力錨墊板處、下倒角、支座板以及跨中預(yù)應(yīng)力管道密集部位的振搗。振搗過程中加強(qiáng)觀察,防止預(yù)應(yīng)力孔道、預(yù)埋件、鋼筋等的變形、松動或移動。
澆筑下梗肋混凝土?xí)r應(yīng)讓混凝土充分翻漿,從腹板翻出的混凝土基本是密實的混凝土,只有充分翻漿才能保證腹板下梗肋處的混凝土密實。下梗肋處的腹板混凝土在沒有灌滿之前不應(yīng)將翻漿堆積的混凝土攤平。下梗肋混凝土澆筑完成振搗好后,不得再將振搗棒插入下梗肋下部,以免造成下梗肋上部形成空洞。
振搗底腹板混凝土?xí)r滴落在內(nèi)模及翼板頂板上的混凝土應(yīng)及時清除掉,以賣弄形成干灰或夾渣。
混凝土表面磨平、趕光后要加強(qiáng)保護(hù),防止人員踩踏或雜物散落。在腹板澆筑的過程中應(yīng)派專人用小錘敲擊內(nèi)外模,通過聲音判斷腹板內(nèi)的混凝土是否灌滿。
在梁體混凝土澆筑過程中,應(yīng)指定專人值班檢查模板、鋼筋、如發(fā)現(xiàn)螺栓、支撐等松動應(yīng)及時擰緊,漏漿處應(yīng)及時堵嚴(yán),鋼筋預(yù)埋件如有移位,應(yīng)及時調(diào)整保證位置正確。
混凝土澆筑入模時下料要均勻,注意與振搗相配合,混凝土的振搗與下料交錯進(jìn)行。
橋面混凝土應(yīng)確保密實、平整、坡度順暢,因此除按規(guī)定進(jìn)行振動外,還必須執(zhí)行兩次收漿、抹平。收漿抹面后立即用塑料薄膜覆蓋保濕。橋面一經(jīng)收漿抹面初凝前不得踐踏。
4、混凝土試件的制作
生產(chǎn)前,應(yīng)進(jìn)行混凝土配合比選定試驗,制作抗凍性、抗?jié)B性、抗氯離子滲透性、抗堿-骨料反應(yīng)性等混凝土耐久性試件各一組,進(jìn)行耐久性試驗。
批量生產(chǎn)中,預(yù)制梁每20000m?混凝土抽取抗凍融循環(huán)、抗?jié)B性、抗氯離子滲透性、抗堿-骨料反應(yīng)性等混凝土耐久性試件各一組,進(jìn)行耐久性試驗。
預(yù)制梁在澆筑混凝土過程中,應(yīng)隨機(jī)取樣制作混凝土強(qiáng)度、彈性模量試件,其中強(qiáng)度、彈性模量試件,其中強(qiáng)度、彈性模量試件應(yīng)分別從箱梁底板、腹板及頂板取樣??箟涸嚰考w積為150mm*150mm*150mm,每三件為一組,彈性試件每件體積為150mm*150mm*300mm,每六件為一組。試件應(yīng)隨梁體或在同樣條件下振動成型。
每件預(yù)制梁混凝土彈模試件不得少于兩組,其中一組為隨梁養(yǎng)護(hù)的終張拉試件,一組為28d標(biāo)養(yǎng)試件。試件彈性模量應(yīng)滿足設(shè)計要求。
每孔箱梁應(yīng)按照規(guī)范要求制作混凝土強(qiáng)度評定試件,注意同條件養(yǎng)護(hù)試件不得遺漏。
三、混凝土養(yǎng)護(hù)
梁體混凝土澆筑完成后,即應(yīng)按規(guī)定用保水性能良好的材料進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)。梁體的養(yǎng)護(hù)分為蒸汽養(yǎng)護(hù)和自然養(yǎng)護(hù)兩種。
1、自然養(yǎng)護(hù)
在自然氣溫較高的情況下可采用灑水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)用水應(yīng)采用混凝土的拌合用水或符合飲用標(biāo)準(zhǔn)的自來水。
當(dāng)梁體混凝土澆筑完畢、應(yīng)盡量減少暴露時間,并用塑料薄膜緊密覆蓋防止水分蒸發(fā)。在長春的7、8月份氣溫較高、氣候干燥時應(yīng)用噴壺灑水保濕?;炷脸跄蠡炷撩鎽?yīng)用透水性不退色土工布覆蓋,在其表面噴灑水養(yǎng)護(hù)。梁面與內(nèi)箱底板頂面混凝土均需保濕養(yǎng)護(hù)。灑水次數(shù)應(yīng)以混凝土表面濕潤狀態(tài)為度。一般情況下,白天1-2小時一次、晚上4小時一次。
灑水養(yǎng)護(hù)時間:從澆筑完畢開始計時,當(dāng)環(huán)境的相對濕度小于60%時,自然養(yǎng)護(hù)的時間一般不小于28d;相對濕度在60%以上時,自然養(yǎng)護(hù)時間一般不小于14d。當(dāng)梁體初張拉完移出制梁臺座后,需繼續(xù)灑水養(yǎng)護(hù)到規(guī)定時間。在對梁體進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)的同時,應(yīng)對隨梁養(yǎng)護(hù)的混凝土試件進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù),使試件與梁體混凝土強(qiáng)度同步增長。
當(dāng)日平均氣溫低于+5℃,不得進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù),預(yù)制梁表面應(yīng)噴涂養(yǎng)護(hù)劑,采取保溫措施進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
2、混凝土蒸汽養(yǎng)護(hù)
養(yǎng)護(hù)前認(rèn)真檢查水、電系統(tǒng)是否可以正常工作,蒸汽養(yǎng)護(hù)的鍋爐能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
梁面進(jìn)行第二次趕光、壓平,即可覆蓋蒸汽養(yǎng)護(hù)罩,檢查養(yǎng)護(hù)罩和管道的連接情況,保證密封且不漏氣。養(yǎng)護(hù)罩底角用重物壓實,防止在養(yǎng)護(hù)期間被大風(fēng)或其他情況掀開。
蒸汽養(yǎng)護(hù)分為靜停、升溫、恒溫和降溫四個階段。靜停期間應(yīng)保持棚內(nèi)的溫度不低于5℃,澆筑完成4小時后方可升溫,升溫的速度應(yīng)控制在10℃/h之內(nèi),恒溫時蒸汽溫度不宜超過45℃,梁體芯部混凝土溫度不應(yīng)超過60℃,個別最高不超過65℃,降溫速度應(yīng)控制在10℃/h之內(nèi)。蒸汽養(yǎng)護(hù)期間及撤銷保溫設(shè)施時,梁體混凝土芯部與表面、表層與環(huán)境的溫度差不超過15℃。蒸汽養(yǎng)護(hù)后應(yīng)立即進(jìn)入自然養(yǎng)護(hù),時間不得小于7天。
蒸汽養(yǎng)護(hù)過程中,通氣后定時測溫度,并做好記錄。蒸養(yǎng)時每0.5h測一次溫度,并反饋到鍋爐房,根據(jù)實測溫度調(diào)整蒸汽量。通過加汽或停汽,將升溫幅度控制在10℃/h之內(nèi)。
拆除養(yǎng)護(hù)罩時,將養(yǎng)護(hù)罩的兩端打開,進(jìn)行箱梁溫室內(nèi)的通風(fēng),緩慢自然地將梁體表面溫度降至環(huán)境溫度之差不大于15℃時方可以拆除養(yǎng)護(hù)罩,并立即對頂面、箱內(nèi)進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù),時間不少于7天。
蒸汽結(jié)束后,應(yīng)及時采取措施,繼續(xù)對混凝土進(jìn)行保溫保濕自然養(yǎng)護(hù)。
總結(jié):
哈大客運(yùn)專線是我國《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》的重要組成部分, 是鐵路跨越式發(fā)展的重點建設(shè)項目之一。隨著高性能混凝土在客運(yùn)專線中的大量使用, 迫切需要建立更完備、更科學(xué)、更容易保證高性能混凝土質(zhì)量, 又容易操作的高性能混凝土質(zhì)量控制系統(tǒng)。本文從原材料、配合比設(shè)計、生產(chǎn)施工及合格驗收等質(zhì)量控制環(huán)節(jié), 對高性能混凝土的質(zhì)量控制措施進(jìn)行了初步研究, 并對各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的問題提出解決的辦法, 通過現(xiàn)場實踐證明是有效的。
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作者簡介:徐瑩瑩(1985-),女,甘肅蘭州人,助理工程師,2008年7月畢業(yè)于蘭州交通大學(xué)。