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摘要:混凝土,簡(jiǎn)稱為“砼(tóng)”:是指由膠凝材料將集料膠結(jié)成整體的工程復(fù)合材料的統(tǒng)稱。通常講的混凝土一詞是指用水泥作膠凝材料,砂、石作集料;與水(可含外加劑和摻合料)按一定比例配合,經(jīng)攪拌而得的水泥混凝土,也稱普通混凝土,它廣泛應(yīng)用于土木工程。
關(guān)鍵詞:混凝土,施工制度,工程應(yīng)用論文
混凝土按照表觀密度的大小可分為:重混凝土、普通混凝土、輕質(zhì)混凝土。這三種混凝土不同之處就是骨料的不同。
重混凝土是表觀密度大于2500公斤/立方米,用特別密實(shí)和特別重的集料制成的。如重晶石混凝土、鋼屑混凝土等,它們具有不透x射線和γ射線的性能;常由重晶石和鐵礦石配制而成。
普通混凝土即是我們?cè)诮ㄖ谐S玫幕炷?,表觀密度為1950~2500Kg/立方米,主要以砂、石子為主要集料配制而成,是土木工程中最常用的混凝土品種。
輕質(zhì)混凝土是表觀密度小于1950公斤/立方米的混凝土。它又可以分為三類:
1.輕集料混凝土,其表觀密度在800~1950公斤/立方米,輕集料包括浮石、火山渣、陶粒、膨脹珍珠巖、膨脹礦渣、礦渣等。
2.多空混凝土(泡沫混凝土、加氣混凝土),其表觀密度是300~1000公斤/立方米。泡沫混凝土是由水泥漿或水泥砂漿與穩(wěn)定的泡沫制成的。加氣混凝土是由水泥、水與發(fā)氣劑制成的。
3.大孔混凝土(普通大孔混凝土、輕骨料大孔混凝土),其組成中無(wú)細(xì)集料。普通大孔混凝土的表觀密度范圍為1500~1900公斤/立方米,是用碎石、軟石、重礦渣作集料配制的。輕骨料大孔混凝土的表觀密度為500~1500公斤/立方米,是用陶粒、浮石、碎磚、礦渣等作為集料配制的。
一、工程概況
半截河橋工程屬于廊霸線芒店至南固城改建工程,半截河為廊坊市安次區(qū)境內(nèi)一條排瀝河道,位于永定河泛區(qū)內(nèi),排瀝流量23.5m3/s,該河河道特點(diǎn)為:河槽較寬闊,流量小,水深淺。
半截河橋跨徑布置為3×16m,跨越半截河主河道,橋梁中心線與河道斜交,交角130°。橋梁按左右幅設(shè)計(jì),橋梁全寬27m,橋面每半幅橋均為2%單向坡,橋梁位于直線段,沒(méi)有超高。下部結(jié)構(gòu)為柱式墩臺(tái)結(jié)構(gòu),墩臺(tái)采用直徑1.3m鉆孔灌注樁基礎(chǔ),上部結(jié)構(gòu)采用后張預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支空心板梁,橋面連續(xù),橋面鋪裝表層為4cm細(xì)粒式瀝青砼,底層為6cm中粒式瀝青砼,鋪裝層采用10cm厚C40防水砼,內(nèi)設(shè)一層φ12mm鋼筋網(wǎng),左右幅橋分隔帶及橋梁外側(cè)均采用鋼筋混凝土墻式護(hù)欄,橋臺(tái)后設(shè)6m長(zhǎng)搭板。灌注樁、搭板砼為C25,共1567.2m3;墩臺(tái)蓋梁、墩柱、防撞護(hù)欄砼為C30,共513.8m3;預(yù)應(yīng)力空心板梁砼為C40,共551.5m3;橋面鋪裝為C40防水砼,抗?jié)B等級(jí)W6,共115m3。
工期要求:2007年10月23日開(kāi)工,2008年6月15日前完工,共237日歷天數(shù),其中2008年5月1日前具備通車(chē)條件。
根據(jù)工程實(shí)際情況,該工程必須進(jìn)行冬季施工才能按時(shí)完成施工任務(wù)。冬季施工主要是橋面板梁的預(yù)制和混凝土墩柱的澆筑,我單位制定了專門(mén)的施工組織設(shè)計(jì)和可靠的施工技術(shù)措施,來(lái)滿足混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度、抗凍及抗裂等各項(xiàng)指標(biāo)的要求。二、混凝土的凍害以及允許受到凍臨界強(qiáng)度 低溫季節(jié)混凝土施工時(shí),如不采取保溫防凍措施,新澆混凝土中的游離水將發(fā)生凍結(jié)。 由于游離水凍結(jié)后體積約增加9%。引起混凝土各組分之間發(fā)生相對(duì)移動(dòng),從而使得振搗后的混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到破壞。當(dāng)混凝土解凍后,破壞了的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不再恢復(fù)原狀,最終導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度,抗凍及抗裂等指標(biāo)顯著降低。因此,施工中必須防止凍害。 根據(jù)國(guó)內(nèi)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),混凝土經(jīng)預(yù)養(yǎng)達(dá)到一定強(qiáng)度后遭受凍結(jié),開(kāi)凍后的后期強(qiáng)度損失在5%以內(nèi)時(shí),一般把這一強(qiáng)度值稱為混凝土的受凍臨界強(qiáng)度。它是冬季混凝土施工中檢驗(yàn)拆模,保溫及混凝土質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)。 三、混凝土冬季措施的應(yīng)用 1、原材料加熱:
為了提高混凝土的出機(jī)口溫度,首先考慮拌和水加熱,如不滿足要求才考慮骨料加熱;水泥不能直接加熱。
拌合水加熱:在攪拌站附近設(shè)置鋼制儲(chǔ)水罐,混凝土用水由機(jī)井抽出沿管道輸送到儲(chǔ)水罐,經(jīng)加熱處理至攪拌機(jī)。儲(chǔ)水罐長(zhǎng)度為4米,寬度為2米,高度為1.5米。首先在儲(chǔ)水罐下部設(shè)兩個(gè)爐臺(tái),直接進(jìn)行加熱,儲(chǔ)水罐四周用磚砌體圍筑,砌體高處儲(chǔ)水罐20㎝,與儲(chǔ)水罐之間留40㎝寬的縫隙,中間用鋸末填塞,儲(chǔ)水罐頂部用鋸末覆蓋至砌體高,只留進(jìn)水口和出水口。
經(jīng)測(cè)試儲(chǔ)水罐出口溫度可達(dá)到50℃左右,拌和物的溫度達(dá)到5℃,完全滿足冬季施工的要求。 混凝土拌和前應(yīng)用熱水將拌和機(jī)沖洗,拌和時(shí)間應(yīng)比其它季節(jié)延長(zhǎng)50%左右。冬季的混凝土運(yùn)輸應(yīng)盡可能減少轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù),最好采取一次直接運(yùn)送。運(yùn)輸設(shè)備要有可靠的保溫措施。各種運(yùn)輸設(shè)備在工作結(jié)束時(shí),必須立即用蒸汽或熱水沖洗干凈;恢復(fù)工作時(shí)要首先用熱水沖洗。 2、澆筑現(xiàn)場(chǎng)的保溫
施工現(xiàn)場(chǎng)的冬季混凝土澆筑主要采用暖棚法。暖棚法適用于氣溫在一10℃以下。 暖棚法就是在混凝土澆筑倉(cāng)位四周搭設(shè)暖棚,棚內(nèi)通常用火爐供熱,使棚內(nèi)溫度保持在5℃左右。 暖棚主要由棚蓋、支承結(jié)構(gòu)和保溫層的圍護(hù)結(jié)構(gòu)等組成。 根據(jù)板梁的尺寸(16m),我們采用裝配式暖棚,裝配式暖棚共分四節(jié),其主要優(yōu)點(diǎn)是安裝拆除方便。主要包括鋼桁架組合梁、定型保溫支承結(jié)構(gòu)及圍護(hù)結(jié)構(gòu)等部分。
鋼桁架組合梁采用φ25鋼筋及∟5角鋼組合焊接而成,下部采用φ25鋼筋,上部采用角鋼焊接。
暖棚的尺寸按照板梁的大小確定,暖棚的長(zhǎng)度為18米,暖棚的寬度按照兩塊板梁設(shè)計(jì),并且板梁之間可以進(jìn)入一輛三輪車(chē)用來(lái)運(yùn)輸混凝土,板梁的寬度為兩塊板梁加三輪車(chē)的寬度,再加余量,根據(jù)實(shí)際情況確定暖棚寬度為5米,暖棚的高度按照人體的高度確定為2米。暖棚支架每2米設(shè)一道,中間用鋼筋連接,做到堅(jiān)固耐用。
暖棚保溫采用圍護(hù)和爐子進(jìn)行增溫,爐子按照暖棚的大小,在暖棚內(nèi)的外圍均勻布置,每個(gè)暖棚內(nèi)設(shè)10個(gè)火爐,圍護(hù)采用兩層,內(nèi)層為塑料布,外層為苫布。圍護(hù)下面用編織袋灌土壓實(shí),蓋嚴(yán),圍護(hù)用鉛絲與棚架連接,以起到抗風(fēng)、保溫作用。
暖棚內(nèi)均勻布設(shè)溫度計(jì),派專人每隔2個(gè)小時(shí),測(cè)設(shè)暖棚內(nèi)的溫度,必須使暖棚內(nèi)的溫度保持在5℃以上,符合設(shè)計(jì)要求的混凝土澆筑溫度。
3、混凝土養(yǎng)護(hù)
根據(jù)工程實(shí)際情況,墩柱養(yǎng)護(hù)采用暖棚養(yǎng)護(hù),內(nèi)設(shè)火爐增溫,安設(shè)溫度計(jì),并設(shè)專人根據(jù)溫度變化增加或減少火爐數(shù)量,使棚內(nèi)溫度保持在5℃以上;板梁混凝土的養(yǎng)護(hù)采用蒸汽養(yǎng)護(hù)(具體布置見(jiàn)詳圖),鍋爐采用無(wú)壓蒸汽鍋爐,然后鋪設(shè)管道到需要養(yǎng)護(hù)的板梁,主管道采用DN50鋼管,支管道DN25鋼管,為進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的管道,管道上面設(shè)0.3 mm的孔洞,用來(lái)噴灑蒸汽養(yǎng)護(hù)成品混凝土。
經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,鍋爐出口溫度為100~110℃,末端溫度達(dá)到35~40℃,混凝土養(yǎng)護(hù)溫度達(dá)到35~40℃,經(jīng)施工現(xiàn)場(chǎng)利用混凝土回彈儀與委托有專業(yè)資質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)相結(jié)合的方法,對(duì)混凝土24h、48h、72h強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè),72h強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的50%以上,完全達(dá)到混凝土養(yǎng)護(hù)目的,可以提前拆除模板,提高模板周轉(zhuǎn)率。
混凝土拆模后,必須繼續(xù)養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)至構(gòu)件達(dá)到28天強(qiáng)度,養(yǎng)護(hù)方法為薄膜養(yǎng)護(hù),外面用草簾覆蓋,四周用土或編織袋灌土壓實(shí)。
綜上所述,混凝土冬季施工根據(jù)不同的溫度 ,采取不同的施工方法,這里簡(jiǎn)述了原材料加熱、暖棚法、蒸汽養(yǎng)護(hù)等冬季施工方法的實(shí)際應(yīng)用,效果十分明顯,混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)的質(zhì)量滿足施工質(zhì)量要求,值得施工單位在混凝土冬季施工中借鑒。
施工注意事項(xiàng):
1、冬季施工不論利用那種施工措施,都必須嚴(yán)格按照施工規(guī)范要求進(jìn)行,嚴(yán)格控制施工現(xiàn)場(chǎng)溫度,混凝土澆筑溫度控制在5℃左右,混凝土養(yǎng)護(hù)溫度可根據(jù)混凝土標(biāo)號(hào)、施工部位、模板數(shù)量等確定,但是最低溫度應(yīng)在0°以上。
2、暖棚法施工必須根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蚯闆r,確定暖棚的方向并且保證棚四周的保溫,掩蓋嚴(yán)實(shí)。在暖棚中用明火加熱時(shí),須特別加強(qiáng)防火、防煤氣中毒措施。
3、蒸汽養(yǎng)護(hù)要嚴(yán)格控制混凝土的升、降溫速度,按照混凝土冬季施工規(guī)范的規(guī)定,養(yǎng)護(hù)溫度不宜超過(guò)80℃。