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摘要:混凝土,簡稱為“砼(tóng)”:是指由膠凝材料將集料膠結成整體的工程復合材料的統稱。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,經攪拌而得的水泥混凝土,也稱普通混凝土,它廣泛應用于土木工程。
關鍵詞:混凝土,施工制度,工程應用論文
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在建筑中常用的混凝土,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定的泡沫制成的。加氣混凝土是由水泥、水與發氣劑制成的。
3.大孔混凝土(普通大孔混凝土、輕骨料大孔混凝土),其組成中無細集料。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境內一條排瀝河道,位于永定河泛區內,排瀝流量23.5m3/s,該河河道特點為: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°。橋梁按左右幅設計,橋梁全寬27m,橋面每半幅橋均為2%單向坡,橋梁位于直線段,沒有超高。下部結構為柱式墩臺結構,墩臺采用直徑1.3m鉆孔灌注樁基礎,上部結構采用后張預應力簡支空心板梁,橋面連續,橋面鋪裝表層為4cm細粒式瀝青砼,底層為6cm中粒式瀝青砼,鋪裝層采用10cm厚C40防水砼,內設一層φ12mm鋼筋網,左右幅橋分隔帶及橋梁外側均采用鋼筋混凝土墻式護欄,橋臺后設6m長搭板。灌注樁、搭板砼為C25,共1567.2m3;墩臺蓋梁、墩柱、防撞護欄砼為C30,共513.8m3;預應力空心板梁砼為C40,共551.5m3;橋面鋪裝為C40防水砼,抗滲等級W6,共115m3。
工期要求:2007年10月23日開工,2008年6月15日前完工,共237日歷天數,其中2008年5月1日前具備通車條件。
根據工程實際情況,該工程必須進行冬季施工才能按時完成施工任務。冬季施工主要是橋面板梁的預制和混凝土墩柱的澆筑,我單位制定了專門的施工組織設計和可靠的施工技術措施,來滿足混凝土設計強度、抗凍及抗裂等各項指標的要求。二、混凝土的凍害以及允許受到凍臨界強度 低溫季節混凝土施工時,如不采取保溫防凍措施,新澆混凝土中的游離水將發生凍結。 由于游離水凍結后體積約增加9%。引起混凝土各組分之間發生相對移動,從而使得振搗后的混凝土內部結構遭到破壞。當混凝土解凍后,破壞了的內部結構不再恢復原狀,最終導致混凝土強度,抗凍及抗裂等指標顯著降低。因此,施工中必須防止凍害。 根據國內的實踐經驗,混凝土經預養達到一定強度后遭受凍結,開凍后的后期強度損失在5%以內時,一般把這一強度值稱為混凝土的受凍臨界強度。它是冬季混凝土施工中檢驗拆模,保溫及混凝土質量的重要標準。 三、混凝土冬季措施的應用 1、原材料加熱:
為了提高混凝土的出機口溫度,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:在攪拌站附近設置鋼制儲水罐,混凝土用水由機井抽出沿管道輸送到儲水罐,經加熱處理至攪拌機。儲水罐長度為4米,寬度為2米,高度為1.5米。首先在儲水罐下部設兩個爐臺,直接進行加熱,儲水罐四周用磚砌體圍筑,砌體高處儲水罐20㎝,與儲水罐之間留40㎝寬的縫隙,中間用鋸末填塞,儲水罐頂部用鋸末覆蓋至砌體高,只留進水口和出水口。
經測試儲水罐出口溫度可達到50℃左右,拌和物的溫度達到5℃,完全滿足冬季施工的要求。 混凝土拌和前應用熱水將拌和機沖洗,拌和時間應比其它季節延長50%左右。冬季的混凝土運輸應盡可能減少轉運次數,最好采取一次直接運送。運輸設備要有可靠的保溫措施。各種運輸設備在工作結束時,必須立即用蒸汽或熱水沖洗干凈;恢復工作時要首先用熱水沖洗。 2、澆筑現場的保溫
施工現場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位四周搭設暖棚,棚內通常用火爐供熱,使棚內溫度保持在5℃左右。 暖棚主要由棚蓋、支承結構和保溫層的圍護結構等組成。 根據板梁的尺寸(16m),我們采用裝配式暖棚,裝配式暖棚共分四節,其主要優點是安裝拆除方便。主要包括鋼桁架組合梁、定型保溫支承結構及圍護結構等部分。
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,暖棚的長度為18米,暖棚的寬度按照兩塊板梁設計,并且板梁之間可以進入一輛三輪車用來運輸混凝土,板梁的寬度為兩塊板梁加三輪車的寬度,再加余量,根據實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米設一道,中間用鋼筋連接,做到堅固耐用。
暖棚保溫采用圍護和爐子進行增溫,爐子按照暖棚的大小,在暖棚內的外圍均勻布置,每個暖棚內設10個火爐,圍護采用兩層,內層為塑料布,外層為苫布。圍護下面用編織袋灌土壓實,蓋嚴,圍護用鉛絲與棚架連接,以起到抗風、保溫作用。
暖棚內均勻布設溫度計,派專人每隔2個小時,測設暖棚內的溫度,必須使暖棚內的溫度保持在5℃以上,符合設計要求的混凝土澆筑溫度。
3、混凝土養護
根據工程實際情況,墩柱養護采用暖棚養護,內設火爐增溫,安設溫度計,并設專人根據溫度變化增加或減少火爐數量,使棚內溫度保持在5℃以上;板梁混凝土的養護采用蒸汽養護(具體布置見詳圖),鍋爐采用無壓蒸汽鍋爐,然后鋪設管道到需要養護的板梁,主管道采用DN50鋼管,支管道DN25鋼管,為進行養護的管道,管道上面設0.3 mm的孔洞,用來噴灑蒸汽養護成品混凝土。
經現場測試,鍋爐出口溫度為100~110℃,末端溫度達到35~40℃,混凝土養護溫度達到35~40℃,經施工現場利用混凝土回彈儀與委托有專業資質的實驗室試驗相結合的方法,對混凝土24h、48h、72h強度進行檢測,72h強度達到設計值的50%以上,完全達到混凝土養護目的,可以提前拆除模板,提高模板周轉率。
混凝土拆模后,必須繼續養護,養護至構件達到28天強度,養護方法為薄膜養護,外面用草簾覆蓋,四周用土或編織袋灌土壓實。
綜上所述,混凝土冬季施工根據不同的溫度 ,采取不同的施工方法,這里簡述了原材料加熱、暖棚法、蒸汽養護等冬季施工方法的實際應用,效果十分明顯,混凝土澆筑、養護的質量滿足施工質量要求,值得施工單位在混凝土冬季施工中借鑒。
施工注意事項:
1、冬季施工不論利用那種施工措施,都必須嚴格按照施工規范要求進行,嚴格控制施工現場溫度,混凝土澆筑溫度控制在5℃左右,混凝土養護溫度可根據混凝土標號、施工部位、模板數量等確定,但是最低溫度應在0°以上。
2、暖棚法施工必須根據當地的氣候情況,確定暖棚的方向并且保證棚四周的保溫,掩蓋嚴實。在暖棚中用明火加熱時,須特別加強防火、防煤氣中毒措施。
3、蒸汽養護要嚴格控制混凝土的升、降溫速度,按照混凝土冬季施工規范的規定,養護溫度不宜超過80℃。