1、 择要
小关子大桥主桥桥墩、过渡墩的四个承台均为大体积混凝土根本,本文紧张以5#主墩承台为例,先容了大体积混凝土施工中的施工工艺及温度掌握,并通过实测数据掌握调度通水量,降落混凝土温度。来防止混凝当地货生裂痕。实践证明施工中所采纳的方法是有效的。
关键词:大体积混凝土 施工工艺 裂痕掌握 养护
2、工程概况
小关子大桥是本标段关键性掌握性工程,出发点桩号K132+324.214(右幅K132+323.456),终点桩号K132+866.800,桥梁全长542.586(右幅543.344)米。跨径采取3×40米简支T梁+(73+135+73)米预应力混凝土连续刚构+3×40米先简支后连续T梁。4#、5#主桥墩横跨赤水河,采取群桩根本,大体积承台,墩身为双肢薄壁空心墩。本桥共有8个承台,包括2个主墩承台,4个过渡墩承台,2引桥墩承台,主墩承台尺寸19×22×5米,过渡墩承台尺寸8.8×11.4×4米,引桥墩承台尺寸7.5×8.5×3米,均为大体积根本,采取C30混凝土浇筑,承台最大混凝土方量2090m³。
3、大体积混凝土的施工
3.1材料哀求
3.1.1水泥
混凝土是热的不良导体,混凝土在浇注初期,随意马虎产生大量的水化热,而且大体积混凝土由于浇筑韶光长,产生的水化热积聚在混凝土内部不易散发,使混凝土内部温度上升,而形成内外温差,导致混凝当地货生裂痕,以是在材料的选择上至关主要。在知足强度和耐久性等哀求的条件下,宜选用低热或中热的矿渣水泥、火山灰水泥(发热量270~290kJ/kg)、严禁利用安定性不合格的水泥。由于大体积混凝土工程量大,水泥用量多,水泥供应难以做到按施工哀求的品种标号一次进场,因此要加强水泥进场的考验和试配事情。
3.1.2骨料
(1)粗骨料。碎石和卵石均可,并采纳连续级配或合理的掺配比例。其最大粒径不得大于钢筋最小间距的3/4。我标段采取泵送混凝土,为了提高混凝土的可泵性和掌握增加水泥用量,骨估中不得含有有机杂质,其含泥量应<=1%。
泵送大体积混凝土粗骨料最大粒径的选择可参照下表:(㎜)
(2)细骨料。宜选用粗砂或中砂,含泥量应≤3%。当采取泵送混凝土时,其细度模数以2.6~2.8为宜。掌握细砂以0.3㎜筛孔的通过率为15~30%;0.15㎜筛孔的通过率为5~10%。由于四川、贵州、云南等地不盛产河沙,考虑本钱成分,我们细骨料的选择均由石粉替代。严格掌握施工合营比。
3.1.3外加剂
为了知足混凝土的和易性和减缓水泥早期水化热发热量的哀求,我标段在混凝土中掺入适量的缓凝高效减水剂(UNF-3A)。
3.2合营比哀求
所用材料在征得业主和设计单位赞许后,只管即便利用混凝土60天或90天的后期强度,以知足减少水泥用量的哀求,多次试验,末了得出最得当的合营比。
4、工艺流程及施工方法
4.1工艺流程图
4.2施工方法
我标段小关子大桥主桥墩的承台施工方法详细如下:
4.2.1 基坑开挖 在桩根本贯注完成并检桩合格后,可以进行下一步施工。先承台放样然后基坑开挖。放样由项目部丈量工程师用全站仪根据承台尺寸确定承台外边线,并作好标记。按照设计图纸开挖到指定标高后,清理平整。桩头凿除时,应掌握好标高,先利用红油漆在桩头上做出明显的标记,在凿除剩余10cm时,改用人工凿除,以免机器作业对桩头造成毁坏,影响桩基质量。按图纸哀求,桩头还应伸入承台15cm。在桩头表面混凝土浮浆剔除后,用水把表面浮渣冲洗干净,以利于和承台混凝土紧密结合。
4.2.2 垫层施工 基坑开挖到位后,开始承台垫层施工,按图纸设计哀求浇筑50cm厚C25混凝土。垫层尺寸是在承台尺寸的根本上每边增加50cm宽的事情空间。为担保封底砼密实性,在振动棒振捣后其表面用平板振动器找平,然后人工合营水准仪带线找平,用木抹二次收浆,等混凝土初凝后及时覆盖并洒水养护。由于该承台附近赤水河边,以是在施工中周边都留有排水沟,以防止基坑积水。垫层的浇筑便于承台钢筋、模板的后续施工,供应了一个事情平台。
垫层浇筑完成后,再由丈量队精确放样,确定承台四角点及外边线,便于钢筋绑扎及支模板。对付一个两千多方混凝土的承台,钢筋绑扎也是一项浩大的工程量,尤其是在贵州这样的山区。人工合营机器,在底层钢筋绑扎完成后,为便于下一步施工,我部决定先把承台模板支起再连续绑扎钢筋。承台侧模采取钢模板,钢模板的尺寸以能担保承台的设计规格尺寸为准。在侧模安装前要予以校正并涂脱模剂,相邻模板夹缝处用双面胶或海绵条贴住,以防止漏浆。承台模板详细如下图:
4.2.3 冷却管支配
根据小关子大桥承台图纸设计,在钢筋绑扎过程中,主墩承台内支配6层冷却管。
冷却管埋设支配如下图:
冷却管采取热传导性能好,并有一定强度的输水黑铁管,规格为φ50×6mm。我们采取的是声测管,壁薄而且有一定强度,符合哀求。冷却管绑扎在承台的N12角钢上,用定位筋或铁丝固定稳定。当冷却管与承台墩身预埋钢筋发生滋扰时,可适当调度冷却管位置,如与承台钢筋发生滋扰时,可适当调度承台钢筋位置。冷却管进出水口伸出承台顶面50cm,冷却管在混凝土浇筑前要先做通水试验,防止接头处漏水,使混凝土离析。冷却管要连续通水14d并根据出水口温度调度输水量,掌握水温在40℃旁边(夏季,外界温度38℃旁边)。出水口导出距承台一定间隔的环保池塘内。承台冷却管在利用完毕后,用M35水泥浆充灌密实,并将伸出根本顶面部分截除。在实际施工中冷却管支配如下图:
4.2.4 承台模板加固
在所有钢筋绑扎完毕和预埋件预埋完成后,便是模板加固。模板加固我们采取槽钢和钢管。钢模加设横带及竖带,横带采取双排钢管,每一米设置一道,竖带采取槽钢,每一米设置一道,横带在竖带外侧,采取φ16钩头螺栓联接横带与模板。模板拉杆借用承台内部横向钢筋对拉,外侧用短木头或钢管支撑在基坑侧壁上,担保其稳定性。模板底部采取槽钢,横放在模板外边,槽钢外打上钢筋桩,防止模板位移。模板安装加固完成后由丈量职员复核模板顶高程,并标记出承台顶面的位置(用双面胶标记)。哀求标高许可偏差±15mm,模内尺寸许可偏差±30mm,轴线偏位许可偏差15mm,模板表面平整度许可偏差5mm,相邻两板表面高差许可偏差2mm。
实际施工中模板加固如下图:
4.2.5 温度监控支配
小关子大桥主墩承台砼高度5m,所开释的水化热会产生较高的温度,因混凝土在较大截面范围内硬化速率和散热条件的差异,内外会产生一定的温差,如果降温方法不到位就会导致混凝当地货生温度裂痕。对混凝土进行实时温度监控,随时节制混凝土内部温度变革,以此辅导混凝土的降温、保温及养护事情,从而担保混凝土内外温差掌握在许可范围内。本承台采取设置测温孔及联合监控单位预埋测温元件进行温度监控。
(1) 测温孔支配
测温孔设在混凝土温度较低和有代表性的地方,所有测温孔编号,测温孔支配图如下图:
(2) 测温元件支配
支配测温元件前要先选择测温元件,测温元件的选择应符合以下规定:
① 测温元件的测温偏差不大于0.3℃(25℃环境下);
② 测试范围:-30~150℃;
③ 绝缘电阻大于500MΩ;
监测点的支配,测温元件支配在监测点上,监测点的选择要能真实地反响出混凝土浇筑体内最高温升、里表温差、降温速率及环境温度,可按下列办法支配:
① 监测点的支配范围以所选混凝土浇筑体平面图对称轴线的半条轴线为测试区,在测试区内监测点按平面分层支配。
② 在测试区内,监测点的位置与数量根据温凝土浇筑体内温度场分布情形及温控的哀求确定。
③ 在每条测试轴线上,监测点位不少于4 处,根据构造的几何尺寸支配,本承台每条测试轴上点位取6处。
④ 沿混凝土浇筑体厚度方向,必须支配表面、底面和中间温度测点,别的测点宜按测点间距不大于600mm 支配。
详细支配如下图:
5、混凝土浇筑
5.1 浇筑前的准备事情
由于混凝土方量较大,以是在浇筑前的准备事情要充足。在承台浇筑混凝土前一天或两天,提前与当地供电部门取得沟通,确保电力供应的正常;同时做好备用发电机准备。备用发电设备要提前检修与试用,所用柴油等材料要储备完好。对拌和站机器设备, 混凝土罐车、混凝土运送泵车等进行检修,确保能正常事情;施工现场照明设置配备,确保每一个去世角都能照到;混凝土振动棒也要检修、备用以应对突发事宜;吊车等其他机器工具随时待命,以担保混凝土的连续浇筑。对气候预报进行连续跟踪,沿承台四周搭设支架,覆盖棚布,预防下雨。
5.2 职员及机器配置
职员由项目领导统一分组安排,施工现场确保至少有一个项目管理职员、两个现场技能员、两个施工队卖力人,工人分三组,每组由一个队长带领,在浇筑过程中担保有一个人在承台四周检讨,若涌现漏浆、涨模等情形,及时反响,精确处理。拌合站由拌合站卖力人统一管理,项目部实验室职员实施监督,确保搅拌出的每一车混凝土合格并顺利发送到现场。现场也要有一名实验室职员,确保发送到现场的混凝土合格,现场做坍落度试验,以担保泵送的顺利。对付不合格的混凝土,武断不要。
对付现场的安全方法也要支配到位,两千多方混凝土泵送,正常的情形下也要几天几夜,永劫光连续作业,工人始终处于紧张状态,再加上现场难免混乱,很随意马虎涌现事件,以是医疗药箱等大略的配备要完好,以应对突发事宜。
5.3 浇筑过程及其把稳事变
准备事情做好之后,便是浇筑混凝土。在浇筑混凝土的过程中要把稳以下问题:
为保障承台大体积混的浇筑质量,必须要优化浇筑工艺。在施工过程中,一样平常按照“分层浇注,连续推进”的方法及采纳降落混凝土内外温差,“内排”并“外保”的方法施工。泵送砼前,要先通水湿润管道,然后泵送M5砂浆润滑管道,泵管的连接也有讲究,泵车运送混凝土要上坡运送才有力,下坡运送随意马虎进空气堵管,以是在接泵管的时候一定要把泵车停在低的位置向上接甭管。(1)、承台钢筋按照图纸一次性绑扎完毕,混凝土一次性浇筑完毕,两阶段施工完成,浇筑混凝土的韶光只管即便避开温度高峰期,以减少混凝土水化热的影响。(2)、冷却管埋设时,各层之间的进出口水管均各自独立,以便根据测温数据相应调度水循环的速率,以充分利用混凝土的自身温度,即中部温度高、四周温度低的特点,在循环过程中自动调节温差,产生好的效果。冷却水管安装时,要以钢筋骨架和支撑桁架固定牢固。水管之间的连接利用玄色胶管,浇筑混凝土前应做通水试验,为防堵管和漏水。(3)、混凝土在浇注过程中,每层冷却水管被混凝土覆盖并振捣完成后,即可在该层水管内通水。通过水循环,带走混凝土内部的热量,使混凝土内部的温度降落到哀求的限度。掌握冷却管中进、出水口的温差不大于20℃ 。(4)、分层浇筑时必须掌握分层混凝土厚度不超过1.0m,分层砼浇筑时采取斜面分层法浇筑。每层浇筑须不才层混凝土未初凝前完成,以防涌现施工冷缝。(5)、混凝土振捣采取插入式振捣器。振捣时插入下层混凝土10~20cm旁边,并担保不才层混凝土初凝提高行一次振捣,使混凝土具有良好的密实度和整体性。混凝土振捣要做到“快插慢拔”,快插是为了防止先将表面混凝土振实,而与下面混凝本地货生分层离析征象;慢拔是为了使混凝土能填满振动棒抽出时所造成的空洞。在振捣过程中,宜将振动棒高下略有抽动,以便高下振动均匀。每一插点要节制好振捣韶光,过短不易振实,过长可能引起混凝当地货生离析征象。振捣中按照钢筋间距每隔两道为一振点,既要担保防止漏振,也要担保不能过振。(6)、浇筑过程中设专人检讨钢筋和模板的稳固性,创造问题及时处理。(7)、混凝土在浇筑振捣过程中会产生多少不等的泌水,需配备一定数量的工具如小水泵、大铁勺等用以排出泌水。浇筑过程中还要把稳及时打消粘附在顶层钢筋表面及模板表面上的疏松混凝土,以担保钢筋与混凝土的紧密结合及浇筑后的外不雅观形象。其余,绑扎承台钢筋前,应将承台垫层进行清理使之符合哀求。浇筑混凝土时,当垫层干燥时应先将其湿润如果是岩石地基,然后再浇筑混凝土。
5.4 混凝土的温度掌握方法
由于混凝土浇筑方量过大,产生的水化热不能及时排出,随意马虎造成混凝土开裂,以是在浇筑混凝土的过程中温度掌握要及其严格。我们紧张在监控温度和降落温度方法两方面入手。在浇筑过程中,为了实时掌控混凝土,我们在测温孔内不同高度放置温度计,每隔2小时查看一次,并把数据记录下来。同时,通过预埋的测温元件,更为准确的监控混凝土内部温度变革。通过这些温度数据,从而掌握每层冷却管内通过水流,进而降落混凝土内部温度。温度监控要连续14d天进行,前期(7d)每隔两小时监测一次,后期每隔四小时监测一次,若温度没有降到哀求,还应连续监测,一贯到降下去为止。
6、混凝土的养护
大体积混凝土随意马虎产生裂痕,特殊是表面裂痕。紧张是由于内外温差过大而产生的。浇筑后,水泥水化热使混凝土温度升高,表面散热快温度较低,内部散热慢温度较高,相对外界温度,混凝土表面紧缩内部膨胀而产生拉应力。对付大体积混凝土这种拉应力较大,随意马虎超过混凝土抗拉强度而产生裂痕。因此,加强养护是防止混凝土开裂的关键之一。
混凝土浇筑完毕后即转入养护阶段,在混凝土初凝之后,可通过给其表面覆盖土工布,然后洒水,进行养护。也可采取蓄水养护,在升温阶段,蓄水层能接管混凝土的大量水化热、减少外部低温环境的影响,起到保温养护与间接散热、降温的双重浸染。在降温阶段,蓄水层能起到延缓混凝土内部的降温速率、减少混凝土表面的热扩散、保持均匀散热的浸染,能有效地防止混凝土因急剧降温而产生的裂痕。实例证明该方法效果很好。养护须要7天以上(浇筑完7天内是混凝土水化热产生的高峰期),详细韶光将根据现场的温度监测结果而定。在养护期间,上述温控检测也要同时进行,通过监测温度,用于辅导降温、保温事情的进行,从而掌握混凝土内外温差在20℃旁边。
7、环保方法
赤水是贵州的旅游城市之一,也是天下文化遗产报告城市之一,我们在为此交通根本做培植的同时,还要讲究文明施工。赤水河两岸山净水秀,如诗如画,我们在施工期间,采纳了一系列的合理方法保护现场内外及周边环境,避免由于施工操作引起的污水、垃圾等对环境的污染。尤其在河道两岸,武断禁止乱抛杂物,乱倒垃圾,定期检讨,创造及时清理。做到施工完还赤水公民一个交通方便的家乡,还天下公民一个无污染、原生态的旅游城市。
参考文献
[1]大体积混凝土施工手册.中国建筑工业出版社.
[2]现浇大体积混凝土裂痕的成因与防治.2003.
[3]道路桥梁工程质量通病防治手册.中国建筑工业出版社.
[4]混凝土构造工程施工质量验收规范.GB50204-2002.
[5]公路桥涵施工技能规范.JTG/TF50-2011.