长距离高压高强泵送混凝土设计及施工.pdf
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1、9 0 桥梁 建设2 0 1 2年第 4 2卷增刊 1 ( 总第 2 1 6期) Br i d ge Cons t r u c t i on,Vo 1 42,Supp l e me nt No 1,2 01 2 ( Tot a l l y No 2 16) 文 章编 号 : 1 0 0 3 4 7 2 2 ( 2 0 1 2 ) S 1 0 0 9 0 0 4 长距离高压高强泵送混凝土设计及施工 刘昌 国, 张书 良 ( 中国建筑第六工程局有 限公司桥梁公司, 天津 3 0 0 4 5 7 ) 摘 要 :为保 证 高强度 混凝 土长距 离输 送 的和 易性和 可泵性 , 以 白马 大桥 ( 三
2、跨 变截 面预 应 力 混凝土连续刚构桥) 为背景, 从原材料的选择和控制 , 配合 比的选配, 混凝土的生产 、 运输 、 泵送等环 节对长距 离、 高压、 高强泵送混凝土进行设计和施工。在配合 比设计 时增加 外掺料, 采用三级配的 碎石, 使用高性能的外加剂和选择高压混凝土输送泵, 从施工工艺和养护措施上保证混凝土的强度 达到设计要求, 可 以使混凝土的和 易性( 保证无泌水、 无泌浆、 无沉淀抓底现 象) 、 可泵性、 凝结时间、 强度 及 耐久性 均 满足 气候 、 施 工技 术条件 及 混凝 土质 量要 求。 关 键词 : 连 续 刚构桥 ; 混凝 土 ; 配合 比 ; 原材料 中
3、图分 类号 : TU5 2 8 文 献标 志码 : A De s i g n a n d Co n s t r u c t i o n o f Hi g h S t r e n g t h Co n c r e t e Pu m p e d f r o m Lo ng Di s t a n c e a n d b y Hi g h Pr e s s u r e LI U Cha ng g u o, ( Br i dg e Co mpa ny,Chi na Cons t r uc t i o n Si xt h ZHANG Sh u l i a n g E n g i n e e r i n g
4、 Co ,I t d ,Ti a n j i n 3 0 0 4 5 7,Ch i n a ) Ab s t r a c t :To e n s u r e t he wo r k a bi l i t y a n d pu m p a b i l i t y o f t he hi g h s t r e n gt h c o nc r e t e de l i v e r e d f r om l on g di s t a nc e ,t he Ba i m a Br i dg e (a t hr e e s pa n p r e s t r e s s e d c o nc r e t
5、 e c o nt i nu ou s r i gi d f r a me b r i d ge wi t h v a r i a b l e s e c t i on)wa s c i t e d a s a n e xa m p l e,t he hi g h s t r e ng t h c o nc r e t e f or t h e b r i d ge wa s d e s i gn e d a n d c ons t r uc t e d f r o m a s p e c t s o f t he s e l e c t i o n a n d qu a l i t y c
6、o nt r ol o f t he r a w ma t e r i a l s,mi x p r op or t i o ni n g d e s i gn,c o nc r e t e p r o d uc t i o n,de l i v e r y a n d p umpi n gI n t h e mi x p r o p or t i o ni n g d e s i g n,t h e a dmi x t u r e s a n d c r a c ke d s t o ne s of t h r e e g r a d i ng s we r e us e d S O a s
7、 t o e n s u r e t h a t t he c o nc r e t e s t r e n gt h c ou l d me e t t he d e s i g n r e q ui r e m e nt s t hr ou g h ut i l i z a t i o n o f t h e hi g h pe r f o r m a nc e a d m i x t ur e,hi g h p r e s s ur e c on c r e t e de l i v e r y p umps a nd t he a p pr o pr i a t e wo r kma
8、ns hi p a nd C U r i n g me a s ur e s The c o n c r e t e pr o p or t i o ne d l i k e t ha t c o ul d e ns ur e t he q ua l i t y o f t h e c o nc r e t e( wi t h n o wa t e r ,n o mo r t a r b l e e d i n g a n d n o s e t t l e me n t )a n d t h e p u mp a b i l i t y,s e t t i n g t i me ,s t r
9、 e n g t h a n d d ur a b i l i t y c ou l d a l l a c c o mm o d a t e t o t h e c l i ma t e c o nd i t i ons ,c on s t r u c t i o n t e c h ni c a l c on di t i o ns a n d c o ns t r uc t i o n qu a l i t y r e qu i r e me n t s Ke y wo r d s :c on t i nu o us r i g i d f r a m e br i dg e;c o n
10、c r e t e;m i x p r o po r t i o ni n g;r a w ma t e r i a l 1 概 述 白马大桥 为 7 4 m+ 1 3 5 m+ 7 4 m 三跨 变 截 面 预应力混凝土连续刚构桥 。混凝土在拌合站集 中拌 合, 采用高压输送混凝土泵进行泵送 , 最大泵送距离 4 0 0 m, 泵送 高度 达 9 0 m。为 了保 证 白马 大 桥 长距 离高压高强泵送混凝土的可泵性及混凝土强度 、 耐 久性达到设计使用要求 , 混凝土配合 比的设计 、 泵送 及施 工控 制是该 桥混 凝 土施工 的关键 。本文从 原 材 料 的控制 、 配合 比的选 配,
11、 混凝土的生产、 运输及浇 筑等方面来 阐述长距离、 高压、 高强泵送混凝土设计 及施 工要 点 。 2混凝土 配 合比 针对 白马大桥泵送距离长 、 泵送压力大、 夏季施 收 稿 日期 :2 0 1 2 1 0 2 9 作者简介:刘昌国 , 工程师 , E ma i l : 4 5 5 4 0 6 6 1 2 q q c o m。研 究方 向 : 桥梁与水泥混凝土。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 长距离高压高强泵送混凝土设计 及施 工 刘 昌国, 张书 良 9 1 工 的实际情况 , 特制定要求混凝土初凝时间长 ( 初凝 时间 1 0 h 、 终凝时问 1
12、2 h ) 、 坍落度损失小 、 砂率适 中、 混凝土和易性好 、 混凝 土的强度 富余 系数有保 障 、 耐久性好 的技术指标基本参数口 。任何混凝 土配合 比的设计及选定都必须进行混凝土的成本计 算 , 以既保证质量又节约成本为宗 旨。经配合 比计 算、 试配 、 调整 , 确定混凝土设计理论配合 比为 : 水泥 4 5 0 k g: 砂 6 8 6 k g。 碎 石 ( 5 1 0 mm) 5 6 k g。 碎 石 ( 1 0 1 6 mm) 2 2 4 k g。 碎 石 ( 1 6 2 5 mm) 8 4 0 k g。 水 1 5 1 k g: 外 加 剂 5 6 6 k g: 微 硅
13、 粉 2 2 k g:聚 丙 烯 网状 纤 维 1 k g m。 , 混 凝 土 初始 坍 落 度 为 2 1 0 mm, 6 h坍落度损失后为 1 6 0 mm。混凝 土的和易 性( 保证无泌水 、 无泌浆 、 无沉淀抓底现象) 、 可泵性 、 凝结时间、 强度及耐久性均满足气候 、 施工技术条件 及 混凝 土质 量要 求 。 2 1 粗 集料 卵碎石保水抗压强度高 ( 与混凝 土的抗压强度 比远高于 1 5 ) 、 压碎指标小 、 吸水率小 、 抗侵蚀 、 腐 蚀能力强, 非常适合强度较高 、 耐久性好的混凝土配 制 。根据 泵 送管 径 、 钢 筋 净 距 及 混凝 土性 能 综 合 评
14、 定确定选用的粗集料是 5 2 5 mm连续级配大宁河 卵碎 石 ( 采 用 5 1 0 mm、 1 0 1 6 mm、 1 6 2 5 mm 三级配碎石) 经试验进行掺配 , 接近连续级配曲线图 中最佳曲线的试验掺配比例为 5 、 2 0 9 5 和 7 5 。 加工及验收时注意事项 : 母材加工时选择适 度大小的卵石母材且应对材质进行筛选 , 防止质地 不坚硬的其他材质石料混入 。 生产加工时采用 2 级 以上 的破碎 工艺 以保 证破 碎后 的卵石 破碎 面不 小 于 7 O 9 6 , 针 片状 含量 符合 要 求 , 破碎 面 越 大 、 针 片 状 含 量越 小越 好 。经 碱 活
15、 性 反 应 试 验 , 其 他 技 术 指 标 均 满 足要求 。 2 2 细集 料 为更好地保证高压 、 长距离泵送混凝土的性能 , 同时满足混凝土强度和耐久性设计使用要求 , 细集 料选择湖南洞庭 湖 中砂 ( 细度模 数 为 2 7 3 0 ) 。 使用前检测其密度 、 细度模数 、 含泥量 、 泥块含量 、 云 母及轻物质含量等参数 , 均满足规范要求。 2 3水 泥 普通硅酸盐水泥水化热相对较低且持续时间较 长 , 对于大体积混凝土及薄壁结构混凝土表面龟裂 、 开裂有一定的预防作用 。经过设计试配 , 采用 P O 5 2 5普通硅酸盐水泥配置 C 5 5混凝土, 其水泥用 量较低
16、( 约 4 5 0 k g ) , 所用 胶凝材料相对较少 , 对预 防 混凝 土龟 裂有 益 。 2 4外加 齐 0 外 加 剂 选 用 西 安 市 华 岭 建 材 有 限 公 司生 产 的 HL 3型高效防水减缩剂( 一种既为高效减水又带 微膨胀性能的综合型外加剂) 。该外加剂特点是 : 减水率高( 减水率 在 3 5 左右) , 能保证水胶 比, 保 障混凝土强度 ; 能提高混凝土防水抗渗能力, 减 少混凝土后期收缩 ; 氯、 碱含量极低 , 大大减小了 碱集料与钢筋腐蚀带来的不利因素 ; 含有大量的 聚醚和聚醇单元 , 减小了空隙溶液的表面张力 , 使成 型后的混凝 土气泡少 、 结构
17、致密 、 表面光滑且有光 泽 ; 经试 验 确定 与选 用 的水 泥适 应性 好 。 2 5 外 掺料 在混凝 土中适 量掺加微硅粉可增加混凝土早 期、 后期强度 , 增加混凝土 和易性 , 提高混凝土抗渗 能力和增强混凝土耐久性 。推荐掺量为水泥用量的 3 5 。经检测, 二氧化硅含量、 烧失量 、 比表面 积、 需水 比及活性指数 等指标均符合 GB T 1 8 7 3 6 2 0 0 2标 准要求 。 因处 于夏季高温期 , 且为大流动度混凝土长距 离高 压泵 送施 工 , 为 了有效 防止 混凝 土的龟 裂 , 特 别 添加了聚丙烯 网状纤维( 长度 1 2 c m) , 每方混凝土
18、掺量为 1 0 k g 。 3混凝 土的 拌制 自动计量设备精度( 砂石水泥为1 k g 、 水剂为 0 0 1 k g ) 满足要求 , 拌合站计量设备半年标定 1 次 , 在施工前进行校正。材料料仓搭设料棚 , 以防止含 水 量变 化较 大造 成 混 凝 土 质量 不 稳 定 , 在 含 水 量 变 化 时及 时调 整施 工配 合 比。所 有进 场原 材料 必须 做 到先检后用 , 材料分类 、 分级、 分仓合理 , 标识明确并 采取防串仓措施 。经现场搅拌试验确定 自加水完毕 混凝土最佳搅拌时问为 1 8 0 s 。 4混凝 土 的泵 送 经 检测 , 在 室外温 度 为 3 5 的 条
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- 长距离 高压 高强 混凝土 设计 施工
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