高強度自密實混凝土施工技術

韓碧進，梁旭之，方傳強

(貴州省遵義公路管理局，貴州 遵義　563000)

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高強度自密實混凝土施工技術

韓碧進，梁旭之，方傳強

(貴州省遵義公路管理局，貴州 遵義563000)

摘要：通過對勁性高強度自密實混凝土組合技術的模板、鋼筋、混凝土的設計和施工，以及施工過程中的質量控制，介紹了在貴州省橋梁加固工程中的應用，并達到預期的效果，可為同類工程所借鑒和參考。

關鍵詞：大跨度結構；勁性；高強度；自密實混凝土；質量控制

1概述

G326遵義至蝦子公路改擴建工程一標段，其中小河大橋加固工程，樁號K308+266~+428,橋跨布置：10 m+50 m+10 m石拱橋。主跨為1~50 m的等截面懸鏈先石拱橋，矢跨比1/5，拱軸系數1.543，寬8.5 m，主拱圈設計為肋板式，拱板截面尺寸：0.5×8.5 m，頂部拱肋截面尺寸：0.8×3 m，拱上腹拱凈跨徑5.0 m，矢跨比1/6的圓弧拱對稱布置，腹拱圈厚度為0.4 m，設計汽車荷：公路—Ⅰ級。于2007年建成通車。

2大橋現狀

(1)因該橋設計為平鉸石砌板肋拱，板厚50 cm，實測自振頻率偏低，整體剛度較弱。

(2)主拱圈、引孔、腹孔、橋墩墩身以及橋臺等多處灰縫砂漿脫落、滲水現象。

3加固設計要點

針對主拱圈剛度較弱等情況，擬主拱圈底、橋墩前墻采用30 cm厚C40鋼筋混凝土加固主拱；腹孔及前墻采用掛網錨噴15 cm厚C30混凝土加固。引孔、橋臺、橋墩側墻采用M10砂漿勾縫處治。

對鋼筋密集、結構形狀復雜、振搗困難的結構以及對施工噪聲有特殊要求的工程。根據本橋加固特點，鋼筋混凝土厚度為30~15 cm，支設模板、振搗混凝土極困難，工期緊、任務重，人力大的情況下，采用普通振搗型混凝土已無法保證混凝土施工質量目標，只能從提高混凝土的性能，從加大混凝土流動性、和易性和免振上解決此問題，經綜合分析及業主、設計同意，確定采用免振自密實混凝土是最有效的解決辦法。

4材料要求及技術參數

(1)碎石的含泥量≤1.0%、泥塊含量≤0.5%，針片狀顆粒含量≤8.0%,粒徑5~20 mm。

(2)細骨料：選用中砂，砂的含泥量、泥塊含量應符合下述要求：

由于高性能混凝土具有綜合的優異技術特性，砂的含泥量≤3.0%和泥塊含量≤1.0%。

(3)粉煤灰：粉煤灰采用Ⅰ級粉煤灰，粉煤灰技術性能應滿足：

自密實混凝土正以其較高的工作性能、良好的抗離析性及細度(45 μm方孔篩篩余量)≤12.0%；需水量比≤95.0%；燒失量≤5.0%；含水量≤1.0%；三氧化硫≤3.0%。

(4)外加劑

采用高效減水劑(聚羧酸PC-Ⅰ),摻量1.2%~2.0%。

(5)原材料的計量每盤計量允許偏差：水泥±2%；骨料±3%；水±1%；外加劑±1%；摻合料±2%。

(6)塌落度及T50擴展度：塌落度控制在230~260 mm范圍內；T50時間2~8 s內擴展度控制在650~750 mm范圍內。

(7)施工氣溫控制在5~20 ℃范圍內。

(8)水泥：采用高細度普通硅酸鹽P.O42.5水泥。

5自密實混凝土施工技術措施

5.1模板工程

對模板的要求是：模板及其支架應具有足夠的承載能力、剛度和穩定性，棱角平直光潔、面層平整、拼縫嚴密不漏漿，模板面設HRB335鋼筋160~180@500~800mm穿墻螺栓。模板采用全鋼可調式大模板施工(模板最大側壓力設計值為≥69 kN/m2)，可調式模板主要由面板、三角背楞、可調支腿、操作平臺和其它連接件組成。模板采用5 mm厚1 500×2 000鋼模板，50 mm×100 mm，100 mm×100 mm木方縱橫肋@300 mm加固，碗扣架支撐體系。模板必須有抱箍，模板間粘白色海綿條防止漏漿。梁側模應盡量包住梁底模，梁底支撐、龍骨、梁側夾杠必須安裝牢固有效。

5.2鋼筋工程

由于結構截面、跨度較大造成主筋間距小于100 mm，本工程橋墩前墻、拱圈主筋采用鋼筋連接技術，在墩和拱底交叉打孔植筋，為解決箍筋安裝，需與植筋焊接連接采用電弧焊連接。

5.3混凝土工程

5.3.1混凝土強度

混凝土的設計強度按C30、C40配制，經計算和試配，確定主要配合比為： C30：水155 kg/m3；水泥350 kg/m3；砂子840 kg/m3； 石子840 kg/m3；粉煤灰230 kg/m3；外加劑12.76 kg/m3；實測入泵坍落度240 mm,擴展度700 mm。C40：水155 kg/m3；水泥410 kg/m3；砂子840 kg/m3； 石子840 kg/m3；粉煤灰170 kg/m3；外加劑13.34 kg/m3；實測入泵坍落度240 mm，擴展度710 mm。

5.3.2免振自密實混凝土的攪拌和運輸

(1)攪拌要點

①攪拌時每盤計量允許偏差不超過2%。

②準確控制拌和用水量，仔細測定砂石中的含水率，每工作班測2次。

③投料順序：投入粗骨料→細骨料→噴淋加水W1→水泥→摻合料→剩余水W2。攪拌30 s后加入高效減水劑，攪拌90 s后出料。

(2)運輸要點

①罐車裝入混凝土前應仔細檢查并排除車內殘存的刷車水。

②自密實混凝土的運送及卸料時間控制在2 h以內，以保證自密實混凝土的高流動性。

5.3.3自密實混凝土的澆筑和養護要點

(1)澆筑要點

①檢查模板拼縫不得有大于1.5 mm的縫隙。

②泵管使用前用水沖凈，并用同配比減石砂漿沖潤泵管，以利于垂直運輸。

③卸料前罐車高速旋罐90 s左右，再卸入混凝土輸送泵，由于觸變作用可使混凝土處于最佳工作狀態，有利于混凝土自密實成型。

④保持連續泵送，必要時降低泵送速度。

⑤自密實混凝土澆筑時，盡量減少泵送過程對混凝土高流動性的影響，使其和易性能不變。

⑥澆筑過程中設置專門的專業技術人員在施工現場值班，確保混凝土質量均勻穩定，發現問題及時調整。

⑦澆筑時在澆注范圍內盡可減少澆筑分層(分層厚度取為1 m)，使混凝土的重力作用得以充分發揮，并盡量不破壞混凝土的整體粘聚性。

⑧使用鋼筋插棍進行插搗，并用錘子敲擊模板，起到輔助流動和輔助密實的作用。

⑨自密實混凝土澆筑至設計高度后可停止澆筑，20 min后再檢查混凝土標高，如標高略低再進行復筑，以保證達到設計要求。

(2)養護要點

①自密實混凝土澆筑完畢后，梁面采用無紡布進行覆蓋，柱面采用雙層塑料布包裹，以防止水分散失，終凝后立即灑水養護，不間斷保持濕潤狀態。

②養護時間下少于14 d，混凝土表面與內部溫差小于25 ℃。

6優越性及前景展望

(1)混凝土的耐久性得到提高。自密實混凝土充分解決了在混凝土澆筑施工中不能保證混凝土完全密實影響結構耐久性這個難題。

(2)無需振搗即能達到密實。解決了許多工程結構配筋稠密且復雜、特種薄壁結構、高細結構、淺埋暗挖工程、隧道和地下結構不易振搗或者根本沒有振搗可操作空間的問題，特別是貴州老橋加固和大體積混凝土的施工。

(3)提高生產效率和安全性。改善了傳統的混凝土振搗施工中產生的噪聲污染、費時費工、工人勞動強度大、工作環境惡劣、長時間手持振動器有可能導致“手臂振動綜合癥”等問題。

(4)既環保又節能。充分利用粉煤灰、磨細礦渣等工業廢料取代適量水泥，符合可持續發展戰略的要求。

參考文獻：

[1]中國土木工程學會高強與高性能混凝土委員會.高強混凝土結構技術規程(CECS104：99)[S].

[2]自密實混凝土應用技術規程(JTJ238-2012)[S].

Construction technology of high-strength self-compacting concrete

HAN Bi-jin, LIANG Xu-zhi,FANG Chuan-qiang

(Guizhou Province Zunyi Highway Management Bureau, Zunyi, Guizhou 563000,China)

Abstract:This paper introduces the combined construction technology of high-strength self-compacting concrete in bridge reinforcement engineering applications in Guizhou Province, by designing and constructing the formwork, steel and concrete, processing quality control during the project. This technology achieves the desiring effects, should be a good example and reference for similar constructions.

Keywords:long-span structure; stiffness; high strength; self-compacting concrete; quality control

中圖分類號：U445.4

文獻標識碼：C

文章編號：1008-3383(2016)01-0103-02

作者簡介：韓碧進(1963-)，男，貴州遵義人，工程師，研究方向：橋梁施工及管理。

收稿日期：2015-08-21