超緩凝混凝土在特大樁基中的應用
摘 要:結合工程實例,介紹了超緩凝混凝土在特大樁基中的應用。對施工過程中應注意的問題以及如何進行質量控制作了闡述。
關鍵詞:特大坑基 質量要求 施工組織
在一些大型橋梁工程中,為提高單樁的承載能力,樁的長度和橫截面都較大,單樁所需灌注的混凝土方量較大,灌注時間較長,尤其是在炎熱的夏季,必須把混凝土的初凝時間大大延長,才能保證一次灌注成功。普通商品混凝土緩凝劑,由于具有引入空氣的性質,摻量過多會引起混凝土強度的降低和硬化不良,且緩凝時間較短,一般不能用于需長時間延續(xù)混凝土凝結的地方。但超緩凝劑卻不然,它基本不引入空氣,可按摻量多少,在24 h到72 h內控制混凝土的凝結時間,盡量推遲凝結時間,可一旦開始凝結,后期強度卻發(fā)展很快,一般28天的標準強度還會略高于基準混凝土。
本文結合濟南市緯六路跨鐵路斜拉橋挖孔樁混凝土灌注施工實例,談談?chuàng)郊映從齽┗炷猎谔卮髽痘械膽谩?/FONT>
1 工程對混凝土的質量要求
1.1 工程簡介
濟南市緯六路跨鐵路斜拉橋由于其地理位置特殊,采取雙面索斜拉橋梁的形式,也是濟南市第一座市內斜拉橋,其中橋梁主塔基礎由12棵直徑2.5 m的人工挖孔樁組成,實際成孔樁長最深達50 m,最淺也有40多 m,單樁混凝土用量在270m3左右,混凝土設計強度等級為C30。濟南市地下水豐富,樁基成孔后滲水量較大,這給工程施工增加了許多難度。
1.2 混凝土要有較好的和易性
流動性:水下灌注混凝土施工不具備振搗條件,靠混凝土自身重量產(chǎn)生流動在樁基底部攤平和搗實,若流動性較差,就會造成灌注困難、堵管,無法正常灌注,甚至會出現(xiàn)斷樁,引發(fā)質量事故及較大的經(jīng)濟損失。緯六路樁基混凝土要求在灌注前坍落度應在180 mm~200 mm之間,擴展度大于45 mm.
粘聚性和保水性:水下灌注混凝土要有較好的粘聚性和保水性,以防止因混凝土的離析、泌水在灌注過程中出現(xiàn)碎石在導管中局部集結,造成"卡管",引發(fā)質量事故。
1.3 混凝土要有較長的緩凝時間
緯六路工程和商品混凝土攪拌站在濟南市的一北一南,距離10多公里,運輸車輛要穿越市區(qū),單樁灌注時間在8~12 h左右,因是在炎熱左右,2 h后坍落度在180 mm左右。
1.4 抗壓強度
水下灌注混凝土未經(jīng)振搗,隨著灌注深度的增加,抗壓強度會隨之降低,必須采用富配合比設計才能保障混凝土達到設計強度等級。
2 混凝土配合比試配
2.1 優(yōu)選材料
由于水下混凝土灌注是連續(xù)作業(yè),一旦灌注就必須一氣呵成,在對混凝土的粘聚性、坍落度損失、抗壓強度等各項指標的控制當中,原材料的質量起著至關重要的作用。
2.1.1 水泥
選用山東水泥廠生產(chǎn)的425號普通硅酸鹽散裝水泥,該水泥的理化性能指標較好、強度富余系數(shù)較大、質量波動較小。
2.1.2 黃砂
選用泰安產(chǎn)黃中砂,細度模數(shù)在2.8左右,顆粒表面圓滑,含泥量、泥塊含量都較少。
2.1.3 碎石
選用濟南南郊碎石,粒徑為10~20 mm和16~31.5 mm的復合級配。
2.1.4 外加劑
對濟南市幾家大型外加劑廠家進行對比試驗后,選用省建科院專為本工程配制的FNC-Ⅰ型超緩凝外加劑。
在實際灌注過程中,由于混凝土經(jīng)時損失后狀態(tài)較好,灌注特別順利,灌注時間在6~10 h左右,混凝土28 h抗壓強度在42~50 MPa之間,經(jīng)省檢測中心測定,所有樁基全部優(yōu)良。
3 水下灌注混凝土施工中應注意的問題
3.1 做好施工組織準備
在灌注混凝土之前要對車輛、機械設備進行全面的檢查,做好維修、保養(yǎng)工作;依據(jù)灌注所需的混凝土方量,做好原材料儲備,設計較為科學的行車路線,組織充足的運輸車輛,以保證混凝土灌注的順利進行。
3.2 開灌前儲料斗內必須有足以將導管底端一次性埋入水下混凝土中0.8 m以上深度的儲存量。
3.3 灌注過程中,混凝土要經(jīng)常保持滿管,導管間要用緊密連接,如密封膠圈,若導管內混凝土不滿管,應徐徐澆注,過快易在導管內形成高壓空氣囊而堵管
3.4 混凝土灌注的上升速度不得小于2 m/h,導管底端埋入混凝土面以下一般宜保持在2~4 m,不宜大于6m,不得小于1 m。隨著混凝土面的上升,要適時提升或拆卸導管,嚴禁把導管底部提出混凝土面,做到混凝土不在水中落下
3.5 應根據(jù)原材料情況和氣候條件的變化,隨時調整混凝土配合比,以滿足混凝土拌和物特性指標的要求。
3.6 在泥漿中進行水下混凝土澆灌作業(yè),對于特大超深樁,應將混凝土澆灌至樁頂設計標高1 m方可終止?jié)沧ⅰ*?/FONT>
4 結 論
4.1 超緩凝混凝土解決了在炎熱夏季大方量混凝土連續(xù)澆注過程中施工困難、混凝土經(jīng)時損失太快等難點,推延了混凝土硬化過程中的放熱過程,降低了水化熱,減少了出現(xiàn)溫度裂縫的可能。
4.2 超緩凝混凝土緩凝時間40 h左右,且緩凝時間可根據(jù)摻量控制,不影響混凝土的性能。
4.3 超緩凝混凝土在大體積混凝土施工中用以防止溫度裂縫、冷接縫,控制坍落度損失有重要應用前景。
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