駱宇
摘? 要:文章對于高性能混凝土的特點以及優(yōu)勢進行簡要介紹,對公路橋涵項目施工過程該材料的施工工藝運用具體分析。希望通過文章的研究,可以為相關人士提供一定的參考和借鑒。
關鍵詞:高性能混凝土;公路橋涵;施工應用
中圖分類號:U445 文獻標志碼:A? ? ? ? ?文章編號:2095-2945(2020)26-0174-02
Abstract: This paper briefly introduces the characteristics and advantages of high performance concrete, and analyzes the construction technology of this material in the construction process of highway bridge and culvert project. In the hope that through the study of the article, we can provide some reference for the relevant people.
Keywords: high performance concrete; highway bridge and culvert; construction application
引言
高性能混凝土(下文簡稱“高性能砼”)因其材料優(yōu)勢,適合應用在公路橋涵項目施工當中,施工過程需要運用合理工藝,才能保證工程質量。因此,需要加大力度研究此類材料在公路橋涵項目建設中的應用流程,保證工程高效完成建設。
1 高性能混凝土介紹
1.1 原材料
高性能砼主要以水泥、粗細集料、水與粉煤灰各原料配制而成,要求水泥材料抗壓、抗折性優(yōu)良,通常需按照砼性能,合理選擇水泥標號。常規(guī)上超過350m2d砼可選擇標號>32.5普硅水泥,控制其中鋁酸三鈣的含量<8%,含堿率<8%,水泥細度<10%。細骨料通常選擇粗中砂,集料質地均勻,模數(shù)控制在2.0~3.0之間。使用二級或者三級碎石作為松料,也可選擇碎卵石,控制大物料使用量,骨料粒徑≤31.5mm,可達到鋼筋保護層的厚度2/3。通常高強砼內部顆粒需≤25mm,并且壓碎指標<8%[1]。
1.2 性能
總體分析,高性能砼具有如下幾點優(yōu)勢:第一,其流動性較好,施工過程攪拌容易,對比普通混凝土的配制方法,高性能砼配制過程用水量較少,因此不易發(fā)生離析問題,澆筑之后自然成型容易,結構填充性優(yōu)良,自密實度高。第二,穩(wěn)定性較高,高性能砼在固結之后不易發(fā)生變形、收縮、扭曲等問題,因此,應用在道路橋涵項目當中,可有效控制結構裂縫問題,并且其彈性模度高達45Gpa。第三,高性能砼的耐久性較強,硬化之后滲透性能較低,可阻擋雨水向公路橋涵結構內部滲入,對于外界環(huán)境高溫以及道路上方荷載抵御能力較強,該結構抗壓強度>200MPa。第四,高性能砼耐火性優(yōu)良,受到高溫影響,道路橋涵高性能砼結構部分可能發(fā)生爆裂或者剝落等問題,原因為結構密度較高,致使水分難以從結構內部排出,在外部高溫影響下,水蒸氣可形成蒸汽壓力,增加內部壓力,處于拉伸力作用之下,發(fā)生爆裂現(xiàn)象。第五,結構使用過程經濟性良好,公路橋涵項目當中,使用高性能砼可有效降低橋涵結構的自重,將截面尺寸減小,進而節(jié)約鋼筋、砼等實際用量,確保施工過程成本可控。
2 高性能混凝土在公路橋涵工程中的應用
2.1 工前準備
公路橋涵施工過程運用高性能砼,需要施工方以及監(jiān)理單位共同培訓檢驗員和操作員,保證施工關鍵工序質量。按照項目設計需求、公路和橋涵結構特點、所處地理環(huán)境等,制定合理施工方案,明確不同季節(jié)養(yǎng)護技術的運用。砼強度設計需要按照環(huán)境變化設計多種配比,若原料、工藝、環(huán)境發(fā)生變化,重新對配比確認。對于首盤砼泌水率、坍落度、溫度合理鑒定及測試。由施工方和監(jiān)理方以及設計方共同制定質量控制措施,并制定質量保證和驗收體系與制度,明確高性能砼原材料檢驗方法,配合比設計要求,混凝土攪拌、澆筑、養(yǎng)護不同階段質控措施,以及不同季節(jié)養(yǎng)護方式等。
2.2 材料計量和攪拌
稱量砼原材料過程,使用電子計量方式,保證水泥外加劑和摻合料計量誤差在±1%以內,粗細骨料的計量誤差在±2%以內。攪拌環(huán)節(jié),先將細骨料水泥外加劑以及摻合料投入式攪拌機內,攪拌均勻之后加水和細骨料,不同階段攪拌時間>30s,總攪拌時間在2~3min之間。若施工處于冬季,需要先進行熱工計算,將水骨料等預熱最高溫度確定出來,確保砼入模溫度>5℃,控制水溫<80℃,同時,也可適當將骨料加熱,但是需控制溫度<60℃,攪拌時間可延長至4min。夏季攪拌砼過程,需要將水泥溫度控制<40℃,還可適當加冰,控制拌合物溫度,將攪拌時間選擇在傍晚,保證砼入模溫度<28℃[2]。
2.3 砼運輸和泵送
運輸高性能砼過程需要盡可能控制運輸時間,防止對材料性能造成影響。用于公路橋涵等結構澆筑的混凝土,需控制其運輸環(huán)節(jié)發(fā)生泌水、坍落度缺失、離析和漏漿等問題。若產生離析問題,需要澆筑前二次攪拌,但不可再次加水。運輸至現(xiàn)場時,需要高速旋轉罐車30s左右,之后將高性能砼卸入至泵車料斗之內。若澆筑厚度較大,可使用串筒,配合澆筑。通常泵送過程下料口可移動,若其為固定形式,需要控制間距≤3m。砼泵送管水平長度≥15m,管路需要使用吊具或者支架固定,當泵送方向向下時,需要控制管路和垂線二者夾角>12°,防止其中進入空氣導致管路堵塞。當砼攪拌1h之后,需要全部泵送。泵送時間間隔>15min,需要每隔5min開一次泵,若停頓時間>45min,需要將管內砼全部清除,并用清水將管路沖洗干凈。
2.4 澆筑施工
公路橋涵的鋼筋定位,可使用細石混凝土塊進行,確保墊塊形狀、尺寸等和保護層最高允許誤差相符,墊塊自身強度需要高于構件砼,水膠比<0.4。澆注高性能砼之前,對鋼筋墊塊位置、緊固程度和數(shù)量進行復核,確保保護層質量。砼入模前,對其含氣量、塌落度、溫度等進行測定,待其和標準相符之后才可澆筑,入模溫度控制5~28℃之間。若橋涵混凝土澆筑過程從高向低時,應控制其離析問題,高度控制在2m之內,若超出此高度,需要利用串筒或者漏斗輔助送料,控制串筒的出料口砼堆積高度<1m。
澆筑過程可利用分層、推移和連續(xù)等澆筑方式完成,澆注過程間隔時間<90min。按照公路橋涵結構厚度和方向展開澆筑,待下層通砼初凝之前,澆筑上層結構。斜面位置砼澆筑應從低向高,分別進行,水平分層。澆筑梁箱截面梁過程,應該先完成腹板、底板結合位置的澆筑,抹平底板空隙處,澆筑腹板混凝土,分層厚度<300mm。在豎向結構澆筑之前,需要先在底部澆筑水灰比較小的砂漿,厚度50~100mm。若施工過程為夏季,需要控制模板混凝土直受陽光照射,溫度<40℃,澆筑施工在傍晚進行。冬季施工若室外溫度<5℃,夜間溫度低于-3℃,做好防凍和保溫措施。如果外界環(huán)境風速大、濕度低,采取防風措施,控制內部水分蒸發(fā)。澆筑結構斷面尺寸>800mm時,需提前做好降溫或者防裂等措施,可設計遮陽棚或者冷卻水系統(tǒng)。澆筑預應力砼預制梁結構時,應一次澆筑完成,1片預制梁3h之內澆筑完畢,保證澆筑施工在砼初凝時間之內完成。
2.5 振搗工藝
振搗環(huán)節(jié),利用高頻振搗器、平板振搗器等,控制振動裝置和鋼筋、預埋件以及模板等發(fā)生碰撞問題。隨澆筑施工均勻振搗,各振點混凝土無下沉現(xiàn)象,表面泛漿、無氣泡即為達標,振搗時間>30s。使用插入式振搗器,需要以垂直點振搗方式進行,若水平變換振搗棒位置,需要緩慢拔出,移至新位置,控制移動間距為其作用半徑1.5倍,振搗器和側模二者間距在100mm左右,并深入混凝土結構50~100mm,振搗環(huán)節(jié),需要加強接縫模板支撐等位置檢查,防止出現(xiàn)漏漿問題。待混凝土完全澆筑結束后,對其表面進行壓實和磨平,不可對抹面灑水。
2.6 養(yǎng)護工作
振搗工藝完成之后,使用塑料布或者篷布對暴露的結構表面進行覆蓋,在保護層砼結構初凝之前,使用抹子對表面搓壓2遍,整平結束重新覆蓋,不可將覆蓋物直接和結構表面接觸。塑料膜養(yǎng)護覆蓋嚴密,保證膜內存在凝結水。養(yǎng)護期間可使用噴淋水、蒸氣等方式,對結構表面進行持續(xù)養(yǎng)護。在公路橋涵結構構件外表拆模之后,需要使用蓄水、覆蓋灑水等方式進行養(yǎng)護。還可在結構表面使用草簾或者麻布等材料,若外界溫度<5℃,應及時覆蓋保溫,不可向結構表面灑水。養(yǎng)護階段,控制結構內外溫差<20℃,并且梁體混凝土內外結構<15℃,混凝土芯部溫度<60℃。結構拆模之后,若和流動水相互接觸,應使用防水措施,在結構強度為75%之前,養(yǎng)護>14d[3]。
2.7 結構拆模
公路橋涵的高性能砼拆模環(huán)節(jié),側模強度應>2.5MPa,并且結構表面或者棱角無受損問題,才可將模板拆除。底模拆除需要按照結構、跨度等差異,分別確定拆模強度,具體要求如表1所示:
此外,芯板或者預留孔的位置模板需要確保構件、孔洞外表無裂縫或者塌陷等問題,才可將模板拆除。結構強度在1.2MPa之前,不可在上方踩踏,結構強度達2.5MPa之前,不可荷載運輸工具、支架和模板等。
3 結束語
總之,運用高性能砼展開公路橋涵項目施工,需要關注材料配制,注意澆筑施工環(huán)節(jié)的振搗和養(yǎng)護工藝,合理運用拆模技術,結合工程需求,采取科學合理的施工技術,發(fā)揮高性能砼的使用優(yōu)勢,保證公路橋涵施工質量。
參考文獻:
[1]張碩.高性能混凝土在公路橋涵工程中的應用分析[J].華東公路,2020(01):46-47.
[2]宗敬云.關于高性能混凝土在公路工程中的應用分析[J].黑龍江交通科技,2019,42(04):40-41.
[3]趙杰.高性能混凝土在公路工程中的應用探析[J].江西建材,2018(12):108-109.