高性能自密实混凝土设计及其在江都七闸大桥中的应用

关键词： 江都市 共长 总长 桥梁

1 工程简介

江都市七闸大桥是江都城区跨越高水河的桥梁, 全线总长约753.0m, 其中桥梁总长449.84m, 两侧引道共长303m, 主桥采用 (55+85+55) m的矮塔斜拉桥, 索塔布置于人行道外侧, 与主梁固结。索塔总高32.152m, 其中桥面以上高度为15m。塔身采用凹线条进行美化。索塔采用C50钢筋混凝土。

2 高性能自密实混凝土的配合比设计

2.1 原材料的选择

(1) 砂:河砂, 细度模数为2.5的中砂, 同时必须符合规范中砂的级配要求。

(2) 碎石:碎石的最大粒径为15mm, 含泥量小于0.8%, 泥块含量小于0.4%, 针片状颗粒含量不大于8%

(3) 水泥:采用海螺P.II52.5硅酸盐水泥。

(4) 外加剂:采用采用格雷斯ADVA152DL聚羧酸类超塑化剂。

(5) 辅助胶凝材料:采用II级粉煤灰。

2.2 配合比的设计

通过多次实验和调整, 发现混凝土中粗骨料的含量为0.51～0.55时效果最佳, 且其含砂率为50%。

由于七闸大桥的塔身混凝土的设计等级为C50, , 在设计时按强度-水胶比公式计算级料的水胶比。其次设定粉煤灰在胶凝材料中的体积掺量, 分别计算出每立方米混凝土中的胶凝材料、水等的用量。

根据上述计算, 分别计算几组配合比进行试配, 并根据其3天、7天、28天的抗压强度值, 选择其中符合要求的配合比。用校正系数对所计算的配合比进行调整实测混凝土表现密度值与计算和表现密度值之差的绝对值超过2%。

表1就是我们在施工中采用的配合比。

3 高性能自密实混凝土的拌和

(1) 拌和机具:采用强制式搅拌机 (必须符合国家标准《混凝土搅拌机》GB/T9142) 进行拌和。

(2) 投料顺序:细骨料、水泥、及辅助胶凝材料搅拌20min后, 再投放总用水量为2/3的水和粗骨料, 搅拌30s以上, 再加入剩余水量搅拌30s以上, 最后加入外加剂搅拌45s以上。

(3) 拌和注意事项:

(1) 拌和作业人员, 必须经过严格培训的专业操作人员, 持证上岗, 能熟练掌握拌机具的操作程序, 理解配合比的设计原理。

(2) 所有计量机具, 都必须经过国家有关部门人员进行标定, 使投入拌和的材料计量准确, 使用期间要定期进行校准, 各种材料的计量允许偏差:骨料为±2%以内;其余均应控制在±1%以内。

4 高性能自密实混凝土的运输

(1) 在混凝土运输过程中应保持其拌和物的稳定均匀性, 使其不产生分层、离析和, 在运输和施工期间, 严禁向混凝土中加水来调节其稠度, 到达现场后, 应每车都必须进行坍落度试验。

(2) 要对混凝土的稠度进行适时的调整, 即在混凝土卸料前, 加入外加剂后让混凝土搅拌运输车高速旋转3min～4min, 尽量使混凝土重新拌和均匀, 并经现场检测合格后再行卸料。

5 高性能自密实混凝土的施工

(1) 在七闸大桥的施工中, 采用了泵送法进行施工, 施工期间, 要确保其浇筑的连续性, 保证每个构件部位、角落的混凝土的充溢性。为防止其不均匀及表面气泡, 可在模板外围的围囹上辅助敲击。当混凝土浇筑后, 因砼表面气泡的溢出, 导致混凝土表面沉降时, 要在其初凝前补充至所要求的标高。

(2) 分层浇筑时, 应在下一层混凝土初凝前, 将上一层混凝土浇筑结束, 在最后一层混凝土初凝前进行抹平收光。

(3) 当高性能自密实混凝土卸料时的坍落度低于设计坍落度的下限值时, 不得施工, 其最大自由落下高度控制在5m以下, 高大水平流动距离不宜大于7m。

6 高性能自密实混凝土的养护

混凝土浇筑完毕, 要及时派专人养护, 养护时间不得低于14天, (外露部分, 其它部分可不养护) , 其养护方法可采用覆盖、喷雾、洒水或用塑料薄膜围裹。

7 高性能自密实混凝土和一般的混凝土相比, 具有以下特性

(1) 细骨料 (即粉体颗粒) 含量明显高于普通振动实心密实混凝土, 而传统的混凝土具有较高的骨料体积和较小的颗粒空隙体积。

(2) 具有较少粗骨料含量的自密实混凝土对流动堵塞有较高抵抗力, 在施工时不需要振动, 而是靠自身的流动性充实构造物的各个实体空间, 这就方便了在实际施工中不方便振捣的结构空间和结构布筋比较稠密的构件中。

(3) 具有较高的流动性和排气性, 同时它能使结构钢筋和混凝土之间具有最佳的结合, 并使构件外观具有较小的“气泡”并基本可杜绝蜂窝。

(4) 在七闸大桥的施工中, 经反复试验比较, 采用格雷斯ADVA152DL聚羧酸类超塑化剂不仅减水率高, 而且具有抗离析的效果。

8 结语

实验证实:高性能自密实混凝土在硬化后的性能和能通常的混凝土在性能相当;在抗压强度相同的情况下, 前者比后者略高, 弹性模量却比普通混凝土约小15%, 但只要将自密实混凝土中的粗骨料的含量控制在0.51～0.55, 即可解决该问题。

摘要：由于混凝土构件在施工中, 有时不便进行振捣操作, 常常会使结构物出现蜂窝狗洞等质量通病, 影响其使用性能和安全性能。在江都七闸大桥主桥塔身的施工中, 我们采用了高性能自密实混凝土有效地避免了上述情况的出现。

关键词：自密实混凝土,性能,应用

参考文献

[1] 自密实高性能混凝土设计及其在桥梁工程中的应用 (研究报告) .