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DB45∕T 2279-2021 钢管混凝土拱桥管内混凝土施工技术规程(广西壮族自治区).pdf
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1、 ICS 03.CCS R 1广钢管Techn2021-0220.20 10 西壮管混凝ical codo03-09 发布壮族凝土拱e of praof concre布 广西壮族自拱桥管actice foete fill壮族自治区自治 管内混or consted steel 区市场监督区混凝土ruction l tubula督管理局 地DB土施工of concrr arch b 发 布4方标B45/T 227工技术rete in mbridge 2021-布 45 标准792021 术规程main cho-04-05 实准 程 ord 实施DB45/T 22792021 II 前言 本文件按照
2、GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由广西壮族自治区交通运输厅提出并宣贯。 本文件由广西交通运输标准化技术委员会归口。 本文件起草单位:广西路桥工程集团有限公司、广西大学、广西长长路桥建设有限公司、广西路桥集团勘察设计有限公司、广西公路检测有限公司。 本文件主要起草人:韩玉、郑皆连、王建军、杜海龙、秦大燕、冯春萌、罗小斌、解威威、陈正、李威、马文安、吴刚刚、李彩霞、何建乔、苏萍、陈光辉、林峰、杨占峰、王承亮、黄金文、陆艺、 翁贻令、黎卓勤、蒋赣猷、池浩。 DB
3、45/T 22792021 1 钢管混凝土拱桥管内混凝土施工技术规程 1 范围 本文件规定了钢管混凝土拱桥管内混凝土施工技术的要求。 本文件适用于广西境内公路钢管混凝土拱桥管内混凝土的泵送顶升施工。公路、铁路、市政等其他类型的钢管混凝土拱形结构管内混凝土施工可参照执行。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中, 注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB 175 通用硅酸盐水泥 GB/T 1596 用于水泥和混凝土中的粉煤灰 GB 8076 混凝土外加剂 GB/T
4、17671 水泥胶砂强度检验方法(ISO法) GB/T 18046 用于水泥、砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉 GB/T 18736 高强高性能混凝土用矿物外加剂 GB/T 23439 混凝土膨胀剂 GB/T 26408 混凝土搅拌运输车 GB/T 50080 普通混凝土拌合物性能试验方法标准 GB/T 50081 混凝土物理力学性能试验方法标准 JC 473 混凝土泵送剂 JGJ/T 15 早期推定混凝土强度试验方法标准 JGJ 46 施工现场临时用电安全技术规范 JGJ 52 普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准 JGJ 55 普通混凝土配合比设计规程 JGJ 59 建筑施工安全检查标准 J
5、GJ 63 混凝土用水标准 JGJ/T 178 补偿收缩混凝土应用技术规程 JGJ/T 281 高强混凝土应用技术规程 JGJ/T 283 自密实混凝土应用技术规程 JTG/T 3650 公路桥涵施工技术规范 SL 352 水工混凝土试验规程 DB45/T 1097 钢管混凝土拱桥施工技术规程 DB45/T 1621 机制砂及机制砂混凝土应用技术规范 T/CECS 10082 混凝土用钙镁复合膨胀剂 CECS 207 高性能混凝土应用技术规程 DB45/T 22792021 2 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 真空辅助泵送顶升压注法 vacuum aided pumpin
6、g-up method 真空泵先将拱桥管内抽成大气负压, 然后用混凝土输送泵通过管道将拱桥管内混凝土从拱脚向拱顶顶升灌注的施工方法。 3.2 钢管混凝土 concrete filled steel tubular(CFST) 在钢管内填充混凝土形成的组合结构。利用钢管套箍作用提高混凝土抗变形能力、耐久性能;利用混凝土的填充提高钢结构的稳定性、安全性和承载能力。 3.3 管内混凝土 concrete in the main chord pipe 在泵送压力的作用下, 能够沿输送管流动并充满钢管混凝土拱桥管内部空间的混凝土, 其具有低气泡、抗离析、自密实、均质、收缩补偿、延后初凝等特点。 3.4
7、绝对体积法 absolute volume method 按照混凝土的密实体积等于所有各组分的绝对体积之和的假说进行混凝土配合比设计的方法。 3.5 扩展度 slump-flow 混凝土拌合物坍落后扩展的直径。 3.6 扩展时间(T500) slump-flow time 用坍落度筒测量管内混凝土扩展度时, 自坍落度筒提起开始计时, 测量拌合物坍落度扩展面直径达到500 mm的时间。 3.7 自生体积变形 autogenous volume deformation 混凝土在恒温绝湿和无外荷载的条件下,仅由于胶凝材料的水化作用引起的体积变形。 3.8 限制膨胀率 percentage of re
8、strained expansion 管内混凝土试件的膨胀被钢筋限制时引起钢筋的应变值,用钢筋的单位长度伸长值表示。 3.9 超声波检测法 ultrasonic method 利用超声波检测仪对管内混凝土进行检测, 分析混凝土的声速、 波幅和主频等声学参数及其相对变化判断管内混凝土缺陷的方法。 4 材料选择与管理 4.1 一般规定 4.1.1 管内混凝土原材料除应符合本文件的规定外,尚应满足相关标准要求。 4.1.2 若采用除粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、硅灰等其他矿物掺和料时,应经专项试验验证,满足设计及施工要求后方可使用。 DB45/T 22792021 3 4.2 原材料性能 4.2.1 水泥
9、应选用符合 GB 175 规定的水泥,宜选用 C3A 含量8、比表面积350 m2/kg、强度等级为 42.5 或 52.5 的 P或 PO 水泥。 4.2.2 管内混凝土可掺入粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、硅灰等活性矿物掺和料,其性能指标符合下列要求: a) 粉煤灰的性能指标应符合 GB/T 18736、GB/T 1596 的规定。管内混凝土的设计强度等级高于C50 时,宜选用级粉煤灰;当采用级粉煤灰时,应经试验论证,确定性能达到指标后再采用; b) 粒化高炉矿渣粉的性能指标应符合 GB/T 18046 的规定。管内混凝土的设计强度等级高于 C50时,粒化高炉矿渣粉不宜低于 S95 级; c) 硅
10、灰的性能指标应符合 GB/T 18736 的规定。 4.2.3 膨胀剂的种类和性能指标应符合 GB/T 23439 或 T/CECS 10082 的规定。当对管内混凝土体积稳定性有较高要求时,宜选用钙镁复合膨胀剂。 4.2.4 管内混凝土可掺入缓凝剂、早强剂、减水剂和泵送剂等混凝土外加剂。混凝土外加剂的性能指标应符合 GB 8076、JC 473 的规定。 4.2.5 骨料的性能指标应符合 JGJ 52、DB45/T 1621 的规定。 4.2.6 细骨料宜选用级配合格、细度模数为 2.63.0 的区中砂,细骨料的含泥量、泥块含量应符合表 1 的规定。若细骨料选用机制砂,MB 值宜1.4,石粉
11、含量宜10.0。 表1 细骨料的含泥量和泥块含量性能指标 项目 指标 依据标准 含泥量 1.0 JGJ/T 3650 泥块含量 0.5 JGJ/T 281 4.2.7 粗骨料应采用连续级配且经过整形处理的碎石,其最大公称粒径不宜大于 20 mm。粗骨料的含泥量、泥块含量、针片状颗粒含量应符合表 2 的规定。若管内混凝土设计强度等级不小于 C50 时,其母材强度宜不小于所配制混凝土强度的 1.5 倍。 表2 粗骨料的含泥量、泥块含量和针片状颗粒含量性能指标 项目 指标 依据标准 含泥量 0.5 JGJ/T 281 泥块含量 0.2 JGJ/T 281 针片状颗粒含量 8 JGJ/T 281、JG
12、J/T 283 4.2.8 管内混凝土拌合用水的性能指标应符合 JGJ 63 的规定。 4.2.9 对进场原材料应分批次和数量进行抽检,抽检项目及频率应符合表 3 的规定。 表3 管内混凝土原材料抽检项目及频率要求 试验类别 项目 抽检频率 依据标准 水泥 烧失量、三氧化硫、氧化镁、氯离子、凝结时间、安定性、胶砂强度、细度(选择性)、碱含量(选择性) 1次/批,袋装水泥每200 t为1批,散装水泥每500 t为1批。 JTG/T 3650 DB45/T 22792021 4 表 3 管内混凝土原材料抽检项目及频率要求(续) 试验类别 项目 抽检频率 依据标准 粒化高炉矿渣粉 密度、比表面积、活
13、性指数、流动度比、含水率、三氧化硫、氯离子、烧失量、玻璃体含量、放射性、氧化镁、需水量比 1次/批,每根弦管为1批。 / 粉煤灰 细度(45 m方孔筛余)、比表面积、烧失量、需水量比、含水率、游离氧化钙、三氧化硫、安定性、均匀性、总碱量、活性指数 1次/批,每根弦管为1批。 / 硅灰 细度(45m方孔筛余)、烧失量、氯离子、二氧化硅、含水率、需水量比、活性指数、总碱量 1次/批,每根弦管为1批。 / 膨胀剂 细度、含水率、凝结时间、限制膨胀率、抗压强度、氧化镁、碱含量(选择性) 1次/批,不超过200 t为1批,袋装和散装应分别编号和取样。 GB/T 23439、 T/CECS 10082 外
14、加剂 减水率、泌水率比、含气量、凝结时间差、1 h经时变化量、抗压强度比、收缩率比 1次/批,掺量大于等于1同品种的外加剂每100 t为1批, 掺量小于1的外加剂每50 t为1批,不足100 t或50 t的也按1批计 。 GB 8076 细骨料 筛分、密度、含泥量、泥块含量、有害物质含量、空隙率、人工砂石粉含量、坚固性 1次/批,不超过400 m3或600 t为1批;小批量进场的宜以不超过200 m3或300 t为1批。 JTG/T 3650 粗集料 密度、筛分、含泥量、泥块含量、针片状颗粒含量、压碎值、坚固性、吸水率、空隙率、碱集料反应 1次/批,不超过400 m3或600 t为1批;小批量
15、进场的宜以不超过200 m3或300 t为1批 JTG/T 3650 水 pH值、氯化物、不溶物、可溶物、硫酸盐、碱含量 1次/1水源,或怀疑受污染时 JTG/T 3650 4.3 原材料管理 4.3.1 水泥应按品种、生产厂家、强度等级分别贮存,并应做好防水防潮措施。不同规格和产地的骨料应分别堆放在具有排水功能的硬质地面上,堆放时避免骨料离析,贮存时应做好遮雨防尘措施,不得露天贮存。 4.3.2 矿物掺和料应按品种、质量等级、产地分别贮存,且应做好防雨防潮措施。 4.3.3 掺入混凝土的缓凝剂、早强剂、减水剂、泵送剂等外加剂应单独存放,做好防晒防潮措施。 4.4 原材料储备 4.4.1 原材
16、料的单次储备数量应根据钢管混凝土拱桥管内混凝土的单次灌注方量确定。 4.4.2 当钢管混凝土拱桥跨径200 m 时,原材料单次储备量宜为灌注方量的 1.52.0 倍。 5 混凝土配合比设计 5.1 一般规定 5.1.1 混凝土应根据拱桥的结构形式、施工工艺以及环境因素进行配合比设计,并应在综合考虑混凝土自密实性能、力学性能、体积稳定性能以及其他性能要求的基础上,计算初始配合比,经试验室配制和调整得出满足管内混凝土性能要求的基准配合比,经强度、弹性模量复核得到设计配合比。 DB45/T 22792021 5 5.1.2 混凝土配合比设计除应符合 JGJ 55 的规定外,还应满足设计和施工要求。
17、5.1.3 混凝土配合比设计宜采用绝对体积法。管内混凝土的最大水胶比不宜超过 0.35,胶凝材料用量宜控制在 500 kg/m3600 kg/m3。 5.1.4 利用绝对体积法制备混凝土时,宜采用通过增加粉体材料的方法适当增加浆体体积,也可通过添加外加剂的方法来改善浆体的粘聚性和流动性。 5.2 配合比设计 5.2.1 管内混凝土初始配合比设计符合下列规定: a) 配合比设计应确定拌合物中粗骨料体积、砂浆中砂的体积分数、水胶比、胶凝材料用量、矿物掺和料的比例等参数; b) 粗骨料体积及质量的计算宜符合下列规定: 1) 每立方米管内混凝土中粗骨料的体积(Vg)可按表 4 选用; 表4 每立方米管
18、内混凝土中粗骨料的体积 填充性指标 SF1 SF2 SF3 每立方米混凝土中粗骨料的体积(m3) 0.320.35 0.300.33 0.280.30 2) 每立方米混凝土中粗骨料的质量(mg)可按式(1)计算: mg=Vgg . (1) 式中: g粗骨料的表观密度(kg/m)。 c) 砂浆体积(Vm)可按式(2)计算: Vm=1-Vg (2) d) 砂浆中砂的体积分数(s)可取 0.420.45; e) 每立方米混凝土中砂的体积(Vs)和质量(ms)可按式(3)计算: ms=VSS . (3) 式中: S砂的表观密度(kg/m)。 f) 浆体体积(Vp)可按式(4)计算: Vp=Vm-Vs
19、. (4) g) 胶凝材料表观密度(b)可根据矿物掺和料和水泥的相对含量及各自的表观密度确定,并可按式(5)计算: b=1/(/m +(1-)/c ) (5) 式中: m矿物掺和料的表观密度(kg/m); c水泥的表观密度(kg/m); 每立方米混凝土中矿物掺和料占胶凝材料的质量分数();当采用两种或两种以上矿物掺和料时,可以1、2、3表示,并进行相应计算;根据自密实混凝土工作性、耐久性、温升控制等要求,合理选择胶凝材料的类型,矿物掺和料占胶凝材料用量的质量分数不宜小于0.2。 h) 管内混凝土配制强度(f(cu,0))应按 JGJ 55 的规定进行计算; i) 水胶比(mw/mb)应符合下列
20、规定: DB45/T 22792021 6 1) 当具备试验统计资料时,可根据工程所使用的原材料,通过建立的水胶比与管内混凝土抗压强度关系式来计算得到水胶比; 2) 当不具备上述试验统计资料时,水胶比可按式(6)计算: mw/mb =(0.42fce (1-)/(f (cu,0)1.2) . (6) 式中: mb每立方米混凝土中胶凝材料的质量(kg); mw每立方米混凝土中用水的质量(kg); fcu水泥的28 d实测抗压强度(MPa);当水泥28 d抗压强度未能进行实测时,可采用水泥强度等级对应值乘以1.1得到的数值作为水泥抗压强度值; 矿物掺和料的胶凝系数; 粉煤灰 (0.3) 可取0.4
21、、 粒化高炉矿渣粉 (0.4) 可取0.9。 j) 每立方米管内混凝土中胶凝材料的质量(mb)可根据管内混凝土中的浆体体积(Vp)、胶凝材料的表观密度(b)、水胶比(mw/mb)等参数确定,并可按式(7)计算: mb=(VP-Va)/(1/b +(mw/mb)/w ) . (7) 式中: Va每立方米混凝土中引入空气的体积(L),对于非引起型的自密实混凝土,可取10 L20 L; w每立方米混凝土中拌合水的表观密度(kg/m),取1 00 kg/m3。 k) 每立方米混凝土中用水的质量(mw)应根据每立方米混凝土中胶凝材料质量(mb)以及水胶比(mw/mb)确定,并可按式(8)计算: mw=m
22、b(mw/mb) . (8) l) 每立方米混凝土中水泥的质量(mc)和矿物掺和料的质量(mm)应根据每立方米混凝土中胶凝材料的质量(mb)胶凝材料中矿物掺和料的质量分数()确定,并可按式(9)、(10)计算: mm=mb . (9) mc=mb-mm . (10) m) 外加剂的品种和用量应根据试验确定,外加剂用量可按式(11)计算: mca=mb . (11) 式中: mca每立方米混凝土中外加剂的质量(kg); 每立方米混凝土中外加剂占胶凝材料总量的质量百分数()。 5.2.2 在计算配合比的基础上进行试拌,试拌每盘混凝土的最小搅拌量不宜小于 25 L。试拌时,先检查拌合物自密实性能必控
23、指标, 再检查拌合物自密实性能可选指标。 当试拌得到拌合物的自密实性能不能满足要求时,应在水胶比、胶凝材料用量和外加剂用量合理的原则下调整胶凝材料用量、外加剂用量或砂的体积分数等,直到符合要求,最终得到基准配合比。 5.2.3 在试拌混凝土基准配合比的基础上进行强度试验,并符合下列规定: a) 管内混凝土强度试验时至少采用三个不同的配合比。其中一个应为试拌配合比,另外 2 个配合比的水胶比宜较试拌配合比分别增加和减少 0.05,用水量应与试拌配合比相同,砂率可分别增大和减少 1; b) 拌合物的性能应符合设计和施工要求; c) 每种配合比至少制作一组试件,标准养护到 28 d 或设计要求的龄期
24、时试压,也可同时多制作几组试件,按 JGJ/T 15 早期推定混凝土强度,用于配合比调整,但最终应满足标准养护 28 d或设计规定龄期的强度要求。如有耐久性要求时,还应检测相应的耐久性指标。 5.2.4 应根据试配结果对基准配合比进行调整,调整与确定应按 JGJ 55 的规定执行,确定的配合比即为实验室配合比。 DB45/T 22792021 7 5.2.5 在实验室配合比的基础上,根据施工现场测量砂、石的实际含水率,得到施工配合比。 5.2.6 施工配合比确定后, 尚应进行不少于三盘混凝土的重复试验, 每盘混凝土应至少成型一组试件,且每组混凝土的抗压强度不应低于配制强度。 5.2.7 对于应
25、用条件特殊的工程,宜采用施工配合比进行拱顶段混凝土压注试验,以检验配合比是否满足施工要求。 6 混凝土基本性能 6.1 一般规定 6.1.1 混凝土拌合物的工作性能、力学性能和体积稳定性等相关性能应满足拱桥设计和施工要求。 6.1.2 混凝土拌合物的入泵扩展度和扩展度经时损失、凝结时间、扩展时间、含气量的试验方法应符合 GB/T 50080 的规定。 6.1.3 混凝土力学性能试验方法应符合 GB/T 50081 的规定。 6.1.4 混凝土限制膨胀率和自生体积变形的试验方法应按照 JGJ/T 178、SL 352 的有关规定进行。 6.2 工作性能 6.2.1 混凝土拌合物除应满足 JGJ/
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