庄现振 耿海峰 钱 程 卓艳萍
(1.邳州市水建总公司,江苏 邳州 221300;2.徐州市水务局,江苏 徐州 221000;3.江苏淮阴水利建设有限公司,江苏 淮安 223005;4.淮阴工学院 建筑工程学院,江苏 淮安 223001)
为了适应现代预应力砼结构发展的需要,砼的发展方向是快硬、高强和轻质。一般将强度等级≥C50级的砼称为高强砼,我国预应力砼结构用的砼强度等级,桥梁工程中逐步采用C50~C60级。
淮河入海水道204国道桥,位于淮河入海水道与204国道交汇处,其主桥为2*5*36m预应力砼连续梁桥,箱梁砼标号为C50,采用泵送砼浇筑,最大水平输送距离达380米,垂直输送距离11米,浇筑时在中间位置增设了一台输送泵,用于一节连续梁浇筑方量为120m3,总计2500m3,砼现场拌制。
砂子选用细度模数2.5~3.0的河砂,即中砂,控制含泥量小于3%,密度约1690kg/m3;石子选用宜石子及马山石子,最大粒径16~31.5,含泥量小于1%;外加剂选用JM-Ⅳ;FTH。选用山东鲁南水泥厂生产的P.O42.5水泥。试配采用二种外加剂,二种粗骨料,水灰比变化范围0.3~0.38,砂率变化范围 0.32~0.38,按照达到预定坍落度值的要求,各配合比实际需要的用水量在155~180kg之间变动;大量试验数据显示,满足C50强度要求的水灰比宜控制在0.34以下;用马山及宜兴石子,JM-Ⅳ及FTH;两种外加剂,在W/C为0.34和0.32条件下进行对比试验,从归纳的数据看,强度发展较好的是JM-Ⅳ外加剂。
通过两种粗骨料的对比可知:马山石子针片状含量偏高,砼28d强度很难达到预定的要求,宜兴石子质量较好,28d强度大都超过60MPa。
原材料选取:砂子产地驼马湖,细度模数2.8,含泥量小于3%;石子产地宜兴,最大粒径16~31.5,含泥量小于1%;外加剂为南京建科院产的JM-Ⅳ。
试配强度59.9MPa,坍落度160~200mm,施工中进行了三种砼配合比设计,三种配合比如下:
序号 强度等级水灰比 砂率kg/m3水泥 水 砂 石子 外加剂 配合比1 C500.3138% 532 165658 1075 6.9 1:0.31:1.24:2.02:0.0132 0.3338% 500 165671 1094 6.5 1:0.33:1.34:2.19:0.0133 0.3538% 471 165681 1113 6.1 1:0.35:1.44:2.39:0.013
三组配合比试配试块28d强度及弹性模量如下:
序号 W/C 试件平均强度(MPa) 弹性模量Ew(MPa)1 0.33 62.2 3.79E+042 0.31 67.4 3.92E+043 0.35 55.8 3.54E+04
试验建议采用第二配合比,即 1:0.33:1.34:2.19:0.013
现场坍落度检验值在170~190mm之间。
连续梁浇筑分段共计36块,每次浇筑在现场制作了试块,试块强度统一如下:
部位:连续梁54.2 51.9 57.3 53.2 57.2 54.6 50.3 51.656.0 60.7 60.9 53.2 56.3 57.6 53.3 54.857.8 54.7 58.2 58.8 56.6 56.7 57.2 59.755.0 59.0 57.2 53.1 55.8 56.0 55.9 54.860.7 55.3 53.8 55.8 56.9 56.4 55.6 59.159.1 60.9 59.7 57.2 57.2 59.3 56.7 60.958.8 59.7 56.7 58.4 54.4 57.5 57.8 56.758.1 57 59.9 60.3 53.9 56.5 55.3 54.754.2 56.4 56.3 59.7 56.4 56.0 59.1 55.958.6 57.7 57.0 56.3 54.5 58.2 60.0 56.960.5 56.7 54.1 55.1 54.2 56.3 56.3 56.855.1 56.8 51.3 50.1 55.9 51.4评定N=94 Rn=56.5 Sn=2.430 Rmin=50.1 Sn=2.430<0.06R 取 Sn=0.06*50=3.000(1)Rn-K1Sn=56.5-1.6*3=51.70.9R=0.9*50=45 Rn-K1Sn>0.9R(2)Rmin=50.1 K2R=0.85*50=42.5 Rmin>K2R所以判断此批砼合格
与普通砼相比,高强砼对施工过程中的质量管理要求十分严格,否则会造成强度不足或泵送困难,甚至堵塞、爆管。
(1)严格按试验选定的各种原材料和配合比进行拌制,测定含水量,及时调整配合比;
(2)对进场的水泥及时进行安定性,强度等有关检验;
(3)每次开拌前因对上料计量系统进行检验和校正;
(4)外加剂的用量采用定制定量容器,人工一次性加入,以避免人为误差。
(1)组成泵送砼专业施工组,人员固定,对所有参与操作的人员进行培训和技术交底;
(2)建立各种测试纪录,每班派2名技术人员值班,施工前测定砂石含水量和含泥量,并做好砂筛分试验,开具施工配合比,施工中每2小时分别在前后台测定一次砼坍落度,留足试块数量,当砂石批量不同,或遇天气变化时,随时测定上述数据,及时掌握温度时间的变化,以便调整施工配合比;
(3)砂石按不同规格设置隔板分区堆放,保持场地清洁,严防砖头,钢筋和其它杂物混入;
(4)工地泵送管道布置要合理,尽可能减少长度和弯头,(尽量不用90度直角弯头),硬管接头垫圈要密封,防止因漏气漏浆而产生堵塞;
(5)泵送因连续进行,泵送时发现砼和易性不能满足泵送要求,因及时采取措施,严禁随意加水。
根据结构特性,确定最优浇筑方案,浇筑时布料要求均匀有序,防止堆积在一处,每层浇筑厚度不宜超过30cm,且应插入下层砼50mm左右,防止分层;养护对高强砼早期强度质量至关重要,必须及时进行。配置高强泵送砼是可行的,性能满足设计与施工要求,社会经济效益显著,具有重要推广应用价值。