浅谈UHPC在钢—混凝土组合梁中的应用

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

王鑫

中铁宝桥集团有限公司 陕西省宝鸡市 721000

摘要

主要讲述在富翅门大桥工程中,利用UHPC(Ultra High Performance Concrete超高性能混凝土)对桥面板湿接缝进行施工处理,期间进行的技术论证和现场组织对项目起到的积极意义。


关键词

钢—混凝土组合梁 湿接缝 UHPC

正文


一.项目背景

作为浙江舟山的一座著名桥梁,富翅门大桥是从富翅互通到岑港涨次,总长度2.01公里。在该项目中,笔者和同事们按照要求,利用UHPC浇筑湿接缝,取得了较大的成功,掌握了施工阶段必须掌握控制的要点和难点,为以后公司在承建类似项目的过程中积累了一定经验。

二.施工过程

(一)施工准备

1. 劳动力安排:

   搅拌机操作员2人,UHPC搅拌生产6人,UHPC湿料运输3人,UHPC湿料浇筑2人,吊车司机2人,结面收尾、洒水养护2人,机修工、电工各1人。    

2. 机械安排:

   塔吊1台,履带吊1台,料斗1个,水泵、水管2套,立轴行星式

搅拌机3台(1台备用),电子秤1台。

3.原材料准备

1预混合的干粉(以下称粉料)、液体试剂、纤维和水共同组成预混合UHPC组分。粉末和纤维采用袋装,液体采用桶装,由实际需求定制包装规格,使用中性水混合。

2在操作过程中,应注意防止受潮、结块和污染情况出现。每吨为900公斤的包装,贮存期限不能超过三个月。

3)液剂贮存在密闭容器内,并防晒和防冻。

4)纤维注意防潮、防锈。

5)原材料现场存放要求

工地实际建设进展,对每一次出货进行控制,出货的数量要符合一次施工的需要,发货时间最好控制在开工前2-3天以内,不要将货物长时间储存在潮湿、多雨的环境中。货物到达工地后,在地上放置一个托盘,防止商品和地板直接接触,并用一块防水布将整个商品罩住,防止雨水将其打湿。

计量。

T150 UHPC的配制配方为:粉末900公斤,钢纤维66.96公斤,液体添加剂1.44公斤,水86.4公斤。原材料的测量误差控制在±1%以内。

(二)UHPC混合料制备

1、立式行星式强制搅拌机进行TENACAL拌合,现场搅拌,一台一方,一台0.5立方。上料方式是在桥下设置履带式起重机完成。原材料总的干材料体积约为搅拌完成后成品体积的两倍。一般情况下,每一次的混合容积通常是大约一半的搅拌罐容积,并且最多不会超过它的三分之二。 

2、在进行拌和之前,要先检查拌和装置的运转情况,搅拌机内壁要保持潮湿,不能有明水残留;拌和时应严格按照生产厂家规定的配合比操作。

3、搅拌过程中不可擅自停机,搅拌程序为:

开启机器→放入粉末→加入水和液态剂→操作搅拌3至5min(材料进入流态化)→放入纤维,持续搅拌(至少3分钟)→取出。

4在搅拌完毕后,不要将水或掺合料加入到已经搅拌好的TENACAL中。

5、搅拌结束后,及时清洗搅拌设备。

6如果在搅拌期间停电超过30分钟,应及时清除搅拌器中的剩余物料。

7、计量

粉状物料的计量采用重量法,而水、液态掺合料采用重量法或体积法进行测量。

原料的测量应当使用电子测量装置,并进行周期性校验。生产商每个月至少要进行一次自我检查。每次工作开始之前,都要对测量仪器进行零点校验。

(三)浇筑施工

1、使用塔式起重机与料斗联合开展浇筑,在浇筑之前,要保证收料装置内部干净、无垃圾、无水。

2、在进行混凝土浇筑前,先对搅拌混凝土的扩展能力进行检测,并确认其和易性,确定无离析现象,并与材料的各项指标相一致。

3、在浇筑时,要保证连续浇筑,如果浇筑的间隔比较长,则要对浇筑面进行湿润和养护,以避免在混凝土表面产生结皮和施工冷缝现象。

4、在浇筑期间,要随时观察浇筑进展状态,查看模接头处是否有渗漏,如发现渗漏,必须马上停工,对渗漏处进行有效的封堵,才能进行下一步工作;

5、在浇筑过程中,对每一块混合料进行扩展度测试,对于达不到规定标准的物料,禁止灌入;根据搅拌施工技术要求,对其进行适当微调。

6、根据湿接缝图纸的浇筑方量,结合现场的浇筑情况,综合确定湿接缝浇筑的密实性;

7、当施工灌注方量大于设计方量且湿接缝表面材料均溢出的情况时,确认为浇筑密实。

(四)养护

常温养护型UHPC浇筑完成后,暴露于空气的部位应立即用养生薄膜覆盖进行保湿养护,并应符合下列规定:

覆盖养生薄膜时,不宜损坏超高性能混凝土表面。

在保湿养护期间,要加大巡视的力度,如有缺水的地方,应立即进行补充。

保湿养护宜持续7天以上。

当标准养护条件下的超高性能混凝土36h强度大于60MPa后,可进行下一工序作业,持续养护7d                         

一.UHPC材料性能验收

超高性能混凝土(UHPC)各浇筑段抽检的标准养护条件下的28d抗压强度、28d弹性模量经检验分别达到123.3Mpa,45.4Gpa,则满足验收规则要求,UHPC材料性能合格。

对同条件试块进行36h实验室检测。

超高性能混凝土(UHPC)技术指标中36h抗压强度(≥60MPa)和36h弹性模量(≥31GPa)仅作为判定是否可进行预应力张拉作业的标准(张拉条件:抗压强度不低于54MPa、弹性模量不小于30.6Gpa),不作为最终UHPC验收的技术指标。

四.施工总结

根据UHPC桥面板施工工艺及现场施工实际情况对桥面板施工做出以下总结:

(一)支架搭设

支架搭设施工与施工方案一致。

(二)模板工程

底模为1.5cm竹胶板,平整度、匀顺度满足要求,底模与梁段混凝土的密封情况良好。

(三)钢筋半成品加工及安装

对不同规格的钢筋进行工艺误差控制,达到操作规范。成功根据图纸的要求进行施工。

(四)UHPC浇筑

UHPC浇筑施工人员分工、浇筑工艺执行等方面满足方案要求,存在问题是,按目前的UHPC方案浇筑缺乏连续性,表面有轻微结皮;随着施工面的前移,再不能用履带吊上料,成品UHPC也不能用塔吊吊运;在混料机上工作的工人,存在从高处跌落的潜在操作风险后续UHPC湿接缝浇筑进一步细化人员分工、严格执行工艺确保混凝土桥面板施工质量。

(五)实体测量

桥面板尺寸、横坡、高程符合规范要求,养护较好,外观质量优良。

施工结论:按照该施工工艺施工,桥面板质量满足要求,在后续施工过程中,将对该施工工艺不断进行优化,对人员、机械不断进行组合优化,确保工程施工质量满足设计及相关规范要求。

.存在问题及改进措施

(一)UHPC浇筑缺乏连续性,表面会有轻微结皮

改进措施:

1.后续采用体积更大的搅拌机搅拌。

2.在梁面铺设地泵泵送保证连续性。

(二)随着工作面逐步前移,塔吊无法吊运UHPC成品料

改进措施:

后续采用叉车运送2台料斗的方法。

(三)搅拌、浇筑过程中的工具还不齐全

改进措施:

再新做4个料斗、购置养护用的喷壶。

.结论

    经过此项目的实践,我们对UHPC这种材料的特性有了更为清晰的认识,对此材料的优缺点的认知更加到位,相比于普通高标号混凝土,UHPC具有的超高强度、超高韧性、超高耐久性能以及良好施工性能都具有很大的优势。缺点是费用较高,无论从业主方还是施工方来看,都是造价高昂。所以目前此材料多用于小体量的工程,例如维修加固、钢-混凝土组合梁的湿接缝等。

 

 

参考文献

1. 阎培渝. 超高性能混凝土(UHPC)的发展与现状[期刊论文]-混凝土世界.北京:清华大学,20109

2.赵筠.廉慧珍.金建昌.-混凝土复合模式的现状、问题及对策与UHPC发展历程[期刊论文]-混凝土世界.2013(10)


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