低溫條件下現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制砼箱梁的質(zhì)量控制

摘要: 根據(jù)西安鐵路樞紐北環(huán)線三郎村渭河特大橋砼箱梁冬季施工實(shí)例, 詳細(xì)介紹了低溫條件下現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制砼箱梁的配制、原材料控制及蒸汽養(yǎng)護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制, 可供類似工程借鑒。

關(guān)鍵詞: 預(yù)制箱梁質(zhì)量控制原材料配合比蒸汽養(yǎng)護(hù)

1 前言

　　西安鐵路樞紐新建北環(huán)線三郎村特大橋跨渭河段, 孔跨布置為20x64m+3x32m雙線簡(jiǎn)支箱梁, 砼方量17000m3, 其中64m跨箱梁采用現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制節(jié)段、造橋機(jī)在墩頂進(jìn)行節(jié)段拼裝的特殊工藝。64m跨箱梁全長(zhǎng)66.2m, 分13個(gè)預(yù)制梁段, 總的預(yù)制節(jié)段數(shù)共520個(gè), 除1#、13#梁段長(zhǎng)3.65m外, 其余梁段均為4.7m, 梁段之間現(xiàn)澆0.6m濕接縫, 梁段底寬3.2m、頂寬3.9m, 高4.5m。由于梁段高、體積大, 長(zhǎng)距離運(yùn)輸有困難, 不得已在大橋側(cè)渭河灘修建預(yù)制場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制。同時(shí)由于該工程工期緊, 預(yù)制期間又遇冬季, 氣溫下降快, 特別是進(jìn)入12月中旬以后, 白天最高氣溫10℃, 最低氣溫- 15℃, 日平均氣溫5℃以下, 常伴有大風(fēng)、大雪天氣, 而高強(qiáng)混凝土不宜加入防凍劑, 為確保混凝土按預(yù)期增長(zhǎng)確保工程質(zhì)量, 采用蒸汽養(yǎng)護(hù)。

2 混凝土質(zhì)量控制

2.1 技術(shù)要求

　　根據(jù)造橋機(jī)施工大跨預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的特殊性, 為了加快施工進(jìn)度, 提高臺(tái)座和模板的周轉(zhuǎn)率, 對(duì)混凝土技術(shù)要求如下:

2.1.1 混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)度C60, 彈性模量≥3.6×10MPa4

2.1.2 由于工期安排, 混凝土灌注完畢后二十二小時(shí)其強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)度80%提梁。( 48MPa)

2.1.3 結(jié)合梁段結(jié)構(gòu)特點(diǎn), 砼運(yùn)輸及灌注工藝, 砼入模坍落度要求為180±30mm, 凝結(jié)時(shí)≮4h但≯8h。

2.1.4 根據(jù)GBJ146- P0標(biāo)準(zhǔn)要求預(yù)應(yīng)力砼粉煤灰摻量≯15%。

2.1.5 砼入模溫度要求10- 15℃, 梁段拆模時(shí)的濕度梯度≯20℃。

2.2 原材料

　　我們先從原材料入手, 對(duì)當(dāng)?shù)氐牡夭闹鹨蝗釉囼?yàn)比, 最后粗骨料選用涇陽(yáng)縣口鎮(zhèn)產(chǎn)的5- 25mm碎石,其技術(shù)性能符合GB/T14685 - 2001 標(biāo)準(zhǔn), 抗壓強(qiáng)度130Mpa, 無(wú)潛在堿活性; 細(xì)骨料選用灞河杏園段, 河砂,技術(shù)性能符合GB/T14685- 2001及JGJ52- P2標(biāo)準(zhǔn), 無(wú)潛在堿活性。摻合料選用寶雞二電廠產(chǎn)的Ⅱ級(jí)粉煤灰技術(shù)性能見表1:

　　水泥選用冀東扶風(fēng)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的P.042.5R水泥, 技術(shù)性能如表2:外加劑選用長(zhǎng)慶石油公司生產(chǎn)的中登奈京緩凝高

效減水劑, 技術(shù)性能符合GB8076標(biāo)準(zhǔn)要求, 與冀東P.042.5R水匹配良好。材料的生產(chǎn)、運(yùn)輸、堆放, 逐批按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求嚴(yán)格控制。

2.3 混凝土配合比設(shè)計(jì)、試配C60混凝土是我國(guó)目前各項(xiàng)工程建設(shè)中常用的高強(qiáng)高性能混凝土。根據(jù)技術(shù)要求和施工工藝的實(shí)際需要, 利用現(xiàn)有技術(shù)、以往經(jīng)驗(yàn), 通過(guò)對(duì)采用不同水膠比、粉煤摻量、砂率、外加劑的摻量等技術(shù)摻數(shù), 對(duì)混凝土的流動(dòng)性、和易性、坍落度經(jīng)時(shí)損失、可泵性、強(qiáng)度及彈性模量等各種性能的不同影響進(jìn)行分析, 選用最佳配合比: 單方用料(kg),水泥: 粉煤灰:水: 砂: 石子: 外加劑=480: 60: 146: 702: 1098: 16, 比例: 1: 0.13: 0.30: 1.46:2.27: 0.033。

2.4 混凝土制作

　　箱梁混凝土采取底板─→腹板─→頂板的順序灌注。底板采用敝口灌注, 振搗容易。腹板采用兩側(cè)對(duì)稱分層灌注, 混凝土灌注時(shí)應(yīng)加強(qiáng)振搗, 底、頂板保證四條, 腹板一側(cè)保證三條振搗棒同時(shí)運(yùn)作。

2.4.1 原材料控制

　　(1) 混凝土攪拌前對(duì)砂石料進(jìn)行預(yù)熱, 水溫保持在30℃以上, 混凝土的入模溫度保持在15℃以上。

　　(2) 及時(shí)做好砂、石料含水量的測(cè)定和混凝土配合比的調(diào)整工作。

　　(3) 做好水泥和減水劑的保溫工作。

2.4.2 混凝土拌合

　　混凝土攪拌機(jī)就近設(shè)在制梁臺(tái)座附近, 用雙臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)拌合。為控制混凝土的拌合質(zhì)量, 砂石料采用自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)控制上料。減水劑用特制容器量取,用水量用攪拌機(jī)上的自動(dòng)加水繼電器控制。

2.4.3 混凝土運(yùn)輸

　　混凝土澆灌通過(guò)輸送泵布料架供料, 直接輸送到要澆梁段的模板內(nèi)。澆筑梁段底板時(shí)從頂板天窗利用下料串筒間接下料, 腹板和頂板混凝土從頂部下料入模。

2.4.4 混凝土振搗

　　底板、頂板混凝土采用插入式振搗器振搗; 腹板混凝土的振搗采用附著式振動(dòng)器為主, 插入式振搗器為輔的聯(lián)合振搗方法。在混凝土振搗時(shí)根據(jù)實(shí)際情況控制振搗時(shí)間和振搗強(qiáng)度確?；炷潦┕さ膬?nèi)實(shí)外美。

3 蒸汽養(yǎng)護(hù)

3.1 設(shè)備

　　在梁段預(yù)制場(chǎng)安裝兩臺(tái)2t/h的蒸汽鍋爐和蒸汽管道, 蒸汽管路將蒸汽源源不斷輸入到制梁臺(tái)座; 同時(shí)在制梁臺(tái)座上設(shè)置保溫棚, 采用蓬布遮蓋聯(lián)成一個(gè)整體養(yǎng)護(hù)罩, 頂部用重物壓住, 四周用繩捆住固定。

3.2 養(yǎng)護(hù)工藝

　　蒸汽養(yǎng)護(hù)工藝為靜停不少于4h, 升溫、降溫速度不大于10℃/h; 恒溫不超過(guò)50℃, 拆模時(shí)梁體表面溫度與

環(huán)境溫度之差≤15℃。

3.3 蒸汽養(yǎng)護(hù)

　　正式蒸養(yǎng)升溫前, 要將箱內(nèi)底板灌水, 深度為5-10cm。底板的兩端部1.5cm內(nèi), 用濕麻袋覆蓋,預(yù)防底板混凝土開裂。通氣以后, 每1h測(cè)量一次, 并作好記錄。在升溫和降溫階段, 每隔半小時(shí)觀測(cè)一次溫度表, 以調(diào)節(jié)蒸汽閥門大小。

　　采用預(yù)養(yǎng)2h、升溫3h、恒溫20h、降溫5h、恒溫溫度( 50±2) ℃, 共計(jì)30h的養(yǎng)護(hù)工藝。在自然氣溫低于+5℃時(shí), 在靜停階段采用蒸汽低溫預(yù)養(yǎng), 預(yù)養(yǎng)溫度為5℃～10℃。

3.4 后續(xù)養(yǎng)護(hù)

　　梁段脫模后, 將梁段存放到存梁區(qū), 進(jìn)行后續(xù)養(yǎng)護(hù)( 養(yǎng)護(hù)28天) 。蒸汽養(yǎng)護(hù)結(jié)束后要盡快進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。此時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)要特別注意: 不能將自來(lái)水管對(duì)著某一點(diǎn)長(zhǎng)時(shí)間沖水, 而是要將自來(lái)水加壓變成霧狀或用噴水壺灑水, 且勤灑、薄灑, 灑水范圍為箱外、底板。灑水間隔時(shí)間為每30～45min/次。

3.5 蒸汽養(yǎng)護(hù)效果

　　采用如上的蒸汽養(yǎng)護(hù)措施后, 520個(gè)預(yù)制節(jié)段箱梁脫模( 混凝土灌注后24小時(shí)) 時(shí)混凝土強(qiáng)度全部達(dá)80%以上, 7天強(qiáng)度達(dá)到100%, 使用效果很好。

　　下面將一月份溫度最低時(shí)的不同養(yǎng)護(hù)方法與齡期的抗壓, 強(qiáng)度列與表3而三郎村特大橋跨渭河段是北環(huán)線控制工程, 重中之重。在施工過(guò)程中我們從混凝土配合比入手, 通過(guò)

4 結(jié)束語(yǔ)

　　混凝土工程是橋梁工程施工的重要組成部分, 它的質(zhì)量好壞直接影響到橋梁設(shè)計(jì)的技術(shù), 經(jīng)濟(jì)目標(biāo)能否得以完整實(shí)現(xiàn)。因此混凝土工程是橋梁施工過(guò)程中必須予以高度重視。

　　原材料選配及混凝土制作的控制, 確保了混凝土灌注質(zhì)量; 另外梁段預(yù)制時(shí)采用蒸汽養(yǎng)護(hù), 加速混凝土箱梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)的形成, 獲得“早強(qiáng)、快硬”的效果?？梢哉f(shuō)三郎村特大橋跨渭河段箱梁預(yù)制非常成功, 對(duì)今后同類型橋梁施工有很好的借鑒作用。