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1、毕业设计(论文)中文题目:C50高性能混凝土在预制箱梁中的质量控制及措施专 业: 土木工程 设计(论文)题目:C50高性能混凝土在预制箱梁中的质量控制及措施一、设计(论述)内容目前,无论在国内还是国外,对高性能混凝土的研究都越来越受到重视。从国外看来,由1986年1993年,法国开展了“混凝土新方法”的研究项目,进行高性能混凝土的研究,并建立了示范工程,另外修建的3座高性能混凝土的斜拉桥佩尔蒂大桥以及最近建设的埃洛恩河大桥和诺曼底大桥也都使用了高性能混凝土;1996年,法国组织了为期4年的国家研究项目“高性能混凝土2000”。另外,日本、美国、德国、挪威等各个国家都对高性能混凝土极其重视,并在
2、各个工程项目中加以应用及研究。从国内看来,近些年,我国高性能混凝土的研究、应用也得到了很快发展。我国是生产和使用混凝土的大国,混凝土的质量在不断地提高。随着高性能混凝土的优越性不断地得到认可,混凝土应用技术的进步,城市建设速度的加快,高性能混凝土获得了迅速发展。国内外对高性能混凝土的研究历程表明其研究价值及重要性,因此本文主要基于C50高性能混凝土质量的影响因素及控制措施进行研究,旨在更好地提高耐久性、稳定性。二、基本要求三、重点研究的问题1本章主要讨论影响客运专线预制箱梁C50高性能混凝土质量的因素,主要包括温度变化、收缩引起的裂缝、冻胀、原材料质量以及施工工艺质量等2在箱梁预制过程中,几乎
3、每一道施工工序都存在着影响预制箱梁混凝土质量的不良因素,要控制好预制箱梁的质量,使它各方面的性能都达到设计标准,就要制定出合理的施工方案,改善混凝土施工工艺并建立严密的质量控制保障体系,在整个施工过程中尽量避免影响预制箱梁混凝土质量的各种因素,采取有效措施弥补不良施工条件给混凝土质量带来的影响。四、主要技术指标1 预应力混凝土铁路桥简支梁产品生产许可证实实施细则。2006.06.20.2 铁路混凝土工程施工质量验收补充标准。铁建设2009 152号 2009.08.263 兰州交通大学,兰新客运专线高性能混凝土技术规范汇编。2009.12.4 大体积混凝土施工规范 GB50496-2009.5
4、 樊弘。客运专线箱梁预制施工中高性能混凝土的质量控制 1997.五、其他要说明的问题开 题 报 告题 目:C50高性能混凝土在预制箱梁中的质量控制及措施一、文献综述高性能混凝土是近期混凝土技术发展的主要方向,国外学者曾称之为21世纪混凝土。挪威于1986年首先对此进行了研究,在1990年由美国国家标准与技术研究院(NIST)与美国混凝土学会(ACI)共同主办的一次研讨会上正式定名。高性能混凝土因具有综合的优异技术特性,引起了国内外材料界与工程界的广泛重视与关注。十多年来,世界上许多国家相继投入了大量的人力、财力、物力进行该项研究与开发应用,使高性能混凝土技术取得了很大的进展,在原料的选择、配合
5、比设计、物理力学性能、耐久性、工作性、结构性能以至应用技术等方面都取得了既有理论基础又有实用价值的科技成果,内容丰盈。从国外看来,由1986年1993年,法国开展了“混凝土新方法”的研究项目,进行高性能混凝土的研究,并建立了示范工程,另外修建的3座高性能混凝土的斜拉桥佩尔蒂大桥以及最近建设的埃洛恩河大桥和诺曼底大桥也都使用了高性能混凝土;1996年,法国组织了为期4年的国家研究项目“高性能混凝土2000”。另外,日本、美国、德国、挪威等各个国家都对高性能混凝土极其重视,并在各个工程项目中加以应用及研究。从国内看来,近些年,我国高性能混凝土的研究、应用也得到了很快发展。我国是生产和使用混凝土的大
6、国,混凝土的质量在不断地提高。随着高性能混凝土的优越性不断地得到认可,混凝土应用技术的进步,城市建设速度的加快,高性能混凝土获得了迅速发展。国内外对高性能混凝土的研究历程表明其研究价值及重要性,因此本文主要基于C50高性能混凝土质量的影响因素及控制措施进行研究,旨在更好地提高耐久性、稳定性。中 文 摘 要高性能混凝土是近期混凝土技术发展的主要方向,国外学者曾称之为21世纪混凝土。挪威于1986年首先对此进行了研究,在1990年由美国国家标准与技术研究院(NIST)与美国混凝土学会(ACI)共同主办的一次研讨会上正式定名。高性能混凝土因具有综合的优异技术特性,引起了国内外材料界与工程界的广泛重视
7、与关注。十多年来,世界上许多国家相继投入了大量的人力、财力、物力进行该项研究与开发应用,使高性能混凝土技术取得了很大的进展,在原料的选择、配合比设计、物理力学性能、耐久性、工作性、结构性能以至应用技术等方面都取得了既有理论基础又有实用价值的科技成果,内容丰盈。本文主要围绕C50高性能混凝土在福银高速公路九江长江公路大桥北引道工程汪垏特大桥预制箱梁的质量展开研究,介绍了高性能混凝土的概念,总结了影响预制箱梁混凝土质量的各种因素以及质量的控制措施,并汪垏特大桥后张法预应力箱梁预制施工为例,混凝土施工工艺改善及质量控制措施。关键词:预制箱梁;混凝土;质量控制措施第一章 绪论目前,无论在国内还是国外,
8、对高性能混凝土的研究都越来越受到重视。从国外看来,由1986年1993年,法国开展了“混凝土新方法”的研究项目,进行高性能混凝土的研究,并建立了示范工程,另外修建的3座高性能混凝土的斜拉桥佩尔蒂大桥以及最近建设的埃洛恩河大桥和诺曼底大桥也都使用了高性能混凝土;1996年,法国组织了为期4年的国家研究项目“高性能混凝土2000”。另外,日本、美国、德国、挪威等各个国家都对高性能混凝土极其重视,并在各个工程项目中加以应用及研究。从国内看来,近些年,我国高性能混凝土的研究、应用也得到了很快发展。我国是生产和使用混凝土的大国,混凝土的质量在不断地提高。随着高性能混凝土的优越性不断地得到认可,混凝土应用
9、技术的进步,城市建设速度的加快,高性能混凝土获得了迅速发展。国内外对高性能混凝土的研究历程表明其研究价值及重要性,因此本文主要基于C50高性能混凝土质量的影响因素及控制措施进行研究,旨在更好地提高耐久性、稳定性。1.3 本文的研究目的本文主要对C50 高性能混凝土的质量因素及控制工作展开研究,主要介绍了C50 高性能混凝土的概念及特征,研究了C50高性能混凝土质量的影响因素,最后给出了C50高性能混凝土的质量控制措施。第二章 影响预制箱梁混凝土质量的因素本章主要讨论影响客运专线预制箱梁C50高性能混凝土质量的因素,主要包括温度变化、收缩引起的裂缝、冻胀、原材料质量以及施工工艺质量等。2.1 温
10、度变化混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形。若变形遭到约束,则在结构内将产生应力。当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中,温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合龙。在接下来的几节中,将对引起温度变化主要因素进行讨论。2.1.1 水化热在施工过程中,大体积混凝土浇筑之后由于水泥水化放热,致使内部温度很高,内外温差太大,致使表面出现裂缝。2.1.2 骤然降温突降大雨、冷空气侵袭、昼夜温差过大等可导致混凝土结构外表面温度突然下降,但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。2.1.3 日照在日照
11、强烈的北方地区,预制箱梁存放不当,梁体上方受太阳反复曝晒后,温度明显高于其它部位,温度梯度呈非线形分布。由于受到自身约束作用,导致局部拉应力较大,出现裂缝。2.2 收缩引起的裂缝在实际工程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中,塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因,另外还有自生收缩和碳化收缩。混凝土收缩裂缝的特点是大部分属表面裂缝,裂缝宽度较细,且纵横交错,成龟裂状,形状没有任何规律。在接下来的几节中,我们重点研究影响混凝土收缩裂缝的主要因素,主要包括原材料及配合比、养护方法、外界环境、振捣、碱骨料反应及浇筑工艺。2.2.1 原材料矿渣水泥、快硬水泥、低
12、热水泥混凝土收缩性较高,普通水泥、火山灰水泥、矾土水泥混凝土收缩性较低。水泥标号越低、单位体积用量越大、磨细越大,则混凝土收缩越大,且发生收缩时间越长。骨料中石英、石灰岩、白云岩、花岗岩、长石等吸水率较小、收缩性较低;而砂岩、板岩、角闪岩等吸水率较大、收缩性较高。另外骨料粒径大收缩小,含水量大收缩越大。用水量越大,水灰比越高,混凝土收缩越大。外掺剂保水性越好,则混凝土收缩越小。2.2.2 养护方法良好的养护可加速混凝土的水化反应,获得较高的混凝土强度。养护时保持湿度越高、气温越低、养护时间越长,则混凝土收缩越小。蒸汽养护方式比自然养护方式混凝土收缩要小。所以应采用蒸汽养护保证预制箱梁混凝土的质
13、量。2.2.3 外界环境大气中湿度小、空气干燥、温度高、风速大,则混凝土水分蒸发快,混凝土收缩越快。2.2.4 振捣预应力梁混凝土采用侧振并辅以插入式振捣器振捣的方式振捣。振捣时间应根据机械性能决定。 时间太短,振捣不密实,形成混凝土强度不足或不均匀,振捣不足,部分混凝土构造比较疏松,拆模后易出现蜂窝、麻面;时间太长,造成分层表面泌浆、泌水,粗骨料沉入底层,细骨料留在上层,强度不均匀,易由表及里发生塑性裂缝和干缩裂缝。有时工地为减少拆、装泵管次数,将混凝土拌合物集中卸下,用振捣器赶料,使大量浆体被赶走,粗骨料留在原处,导致混凝土结构失匀,浆体多的部位易出现塑性收缩裂缝和干缩裂缝。2.2.5 碱
14、骨料反应碱骨料反应的预防配制混凝土必须要重视预防碱骨料反应膨胀开裂损坏。发生较多的碱硅反应一般经1020年,反应产物积累到一定程度出现吸水吸湿性膨胀,导致混凝土开裂,并加速冻融、钢筋锈蚀等综合损坏。因此,如遇碱硅反应活性骨料,一定要控制混凝土含碱量并采取掺活性掺合料等有效抑制措施。对于慢膨胀性碱硅反应活性骨料,由于慢膨胀碱硅反应一般要经过四、五十年的缓慢侵蚀反应,才开始出现宏观膨胀,而一旦出现膨胀,膨胀发展的速度就很快,难于治理。因此,如遇慢膨胀型碱硅反应活性骨料,则不宜用于设计寿命50年以上的重要工程或潮湿环境(含时干时湿)的工程。另外,由于碱碳酸盐反应活性岩石,应避免用做混凝土骨料。2.2
15、.6 浇筑工艺浇筑工艺不当产生的裂缝腹板等垂直结构分层浇筑时,如浇筑速度太快,下层混凝土在硬化初期可能发生沉降,产生横向裂缝。如两层间浇筑相距时间太长,则会产生裂冷缝。当浇筑梁、柱交界部位会产生沉降裂缝。滑模工艺时间不当,可能将混凝土拉裂。2.3 冻胀温度低于零度和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件。当混凝土中骨料空隙多、吸水性强;骨料中含泥土等杂质过多;混凝土水灰比偏大、振捣不密实;养护不力使混凝土早期受冻等,均可能导致混凝土冻胀裂缝。2.4混凝土原材料质量高性能混凝土是由水泥、矿物掺合料、砂、石、骨料、拌和水及外加剂组成。配制混凝土所采用的原材料质量不合格,可能导致预制箱梁的各种质量问
16、题。2.5 施工工艺质量在混凝土结构浇筑、拆模、运输、存放、吊装过程中,若施工工艺不合理、施工质量低劣,容易产生纵向的、横向的、斜向的、竖向的、水平的、表面的、深进的和贯穿的各种裂缝,裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生的原因而异。第三章 质量控制措施在箱梁预制过程中,几乎每一道施工工序都存在着影响预制箱梁混凝土质量的不良因素,要控制好预制箱梁的质量,使它各方面的性能都达到设计标准,就要制定出合理的施工方案,改善混凝土施工工艺并建立严密的质量控制保障体系,在整个施工过程中尽量避免影响预制箱梁混凝土质量的各种因素,采取有效措施弥补不良施工条件给混凝土质量带来的影响。兰新铁路客运专线瓜州制梁场的预
17、制箱梁是后张法预应力双线混凝土箱型简支梁,应用的是C50高性能混凝土,单榀梁长32.6 m,高3.5 m,顶板宽13.4 m,底板宽为5.6 m,单榀梁用混凝土326 m3,质量837 t。本章主要对C50高性能混凝土的质量控制措施进行研究。3.1 原材料及配合比选定原材料及配合比的选定对箱梁预制施工过程中混凝土的质量有重要影响,接下来,我们对该因素进行详细讨论。3.1.1 水泥水泥要采用品质稳定、强度等级不低于42.5级的低碱硅酸盐或低碱普通硅酸盐水泥,其技术要求应满足国家标准的规定,并且水泥熟料中C3A含量8% ,游离氧化钙含量1. 0%,碱含量0.16%,氯离子含量0. 06%。3.1.
18、2 矿物掺合料应选用活性较好的矿物掺合料(级粉煤灰、磨细矿粉,硅灰) ,级粉煤灰的细度12%,含水量1.0% ,氯离子含量0. 02% ,需水量比100% ,磨细矿粉比表面积宜为400500 cm2 /g。在梁场箱梁混凝土配制时采用粉煤灰与矿渣粉复配,掺量均为15%。粉煤灰的掺入对混凝土工作性及耐久性的好处体现在:提高抗Cl- 离子渗透;提高抗碱集料反应;提高抗硫酸盐侵蚀;提高抗渗性;防止早期裂纹;滚珠效应提高混凝土可泵性。但是粉煤灰的掺入也有一些不利影响,如混凝土强度增长慢而且碳化速度有所加快,易泌水。矿粉比粉煤灰强度增长快,有自硬性(C2 S),能等量取代水泥;耐久性的好处与粉煤灰相同。缺
19、点是收缩较普通混凝土稍大,但早期抗裂性却不低于普通混凝土;拌合料在同样的坍落度条件下,粘度大,工作性、可泵性不如粉煤灰。二者取长补短,提高混凝土各种性能。经试验确定,两者同等掺量效果最佳。“双掺料”即是指粉煤灰与矿渣粉,在客运专线箱梁混凝土中大量添加的粉煤灰与矿渣粉使得这种高性能混凝土和易性好,后期强度高,泵送性能好,是提高高性能混凝土性能的有益方法。3.1.3 骨料细骨料选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然河砂,优先选用中级细骨料,河砂细度模数控制为2. 63. 0,严格控制含泥量2. 0%;粗骨料要选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的洁净碎石,压碎指标10
20、%,母岩抗压强度与梁体混凝土设计强度之比应大于2,含泥量0. 5%,针片状颗粒含量5%,优先采用非活性骨料。试生产前进行骨料碱活性试验,当所采用骨料的膨胀率在0. 1%0. 2%时,混凝土中的总碱含量不能超过3. 0 kg/m3。3.1.4 外加剂外加剂宜采用减水率高、坍落度损失小、适量引气、能明显提高混凝土耐久性且质量稳定的产品。外加剂掺量由试验确定,严禁掺入氯盐类外加剂。应掺用高效减水剂或缓凝高效减水剂,其性能应与所用水泥具有良好的适应性,减水率不应低于20%,碱含量不得超过10%,硫酸钠含量小于5%,氯离子含量小于0.1%。掺用的引气剂、保坍剂及其它改善混凝土性能的外加剂应符合GB807
21、6的规定,其品种及数量由试验确定,优先采用复合型外加剂。3.1.5 水拌制和养护混凝土用水采用符合饮用标准的水,拌合水不能采用海水,氯离子含量350mg/L。3.1.6 配合比选定根据设计规范及客运专线暂行办法,胶凝材料(水泥、粉煤灰、矿碴粉)掺量达到480500 kg;砂率在46%左右;水胶比为0. 30. 35;坍落度控制在180220 mm。本文中共进行了三组配合比设计试验,三组试验用料及配合比设计如表3-1,部分试验结果如表3-2所示。表3-1 混凝土配合比实验组用料及配合比设计实验组每m混凝土用量/kg适配强度Mpa配合比水灰比水泥细骨料粗骨料水粉煤灰矿渣粉外加剂1339722108
22、315572726.2959.871:2.13:3.190.322363722108315573486.2959.871:1.99:2.980.3233107151073155801106.5059.871:2.19:3.580.31表3-2 混凝土配合比实验结果实验组电通量/C碱含量/(kg/m)氯离子总含量/%含气量/%抗裂性弹性模量/MPa1825225880.02683.4无裂纹405002867231070.02733.2无裂纹395003787223220.02553.5无裂纹41500对三组配比进行筛选,试配I最优。混凝土拌和物性能均能满足施工要求,强度、弹性模量及耐久性指标也满
23、足预制箱梁高性能混凝土要求。高性能混凝土设计配合比确定后,应用该配合比进行了重复试验进行验证,拌合物的和易性、可泵性、坍落度的经时性及混凝土的水化热速率、强度增长值、耐久性等均满足相关要求。3.2 搅拌3.2.1 混凝土原材料混凝土原材料要保证精确计量采用2HZS240型搅拌站搅拌混凝土,搅拌机的计量系统为自动电子称,称量最大允许偏差为(按重量计):胶凝材料1%;外加剂1%;骨料2%;拌合用水1%。3.2.2 保证混凝土水胶比预制梁混凝土胶凝材料总量不能超过500 kg/m3 ,水胶比不大于0. 35。3.2.3 控制搅拌时间搅拌时,应先向搅拌机投入细骨料、水泥、矿物掺合料和外加剂,搅拌均匀后
24、,再加入所需用水量,待砂浆充分搅拌后再投入粗骨料,并继续搅拌至均匀为止。每一阶段的搅拌时间不宜少于30 s,总搅拌时间不宜少于2 min,也不宜超过3 min。3.2.4 控制混凝土入模温度过高或过低的混凝土温度对梁体混凝土的浇筑质量、密实性均有较大的影响,混凝土的入模温度控制在530 。3.3 泵送为提高客运专线桥梁的抗裂性及耐久性,预应力混凝土预制梁采用快速、稳定、连续、可靠的浇筑方式(泵送混凝土)连续浇筑,一次成型。每片梁的浇筑时间不超过6 h,最长不得超过混凝土的初凝时间。3.3.1 泵送方案将混凝土泵直接放置在搅拌机出料口下端,这种方案减少了中间环节,减小了故障率,降低了成本,混凝土
25、直接进入混凝土输送泵进料口,塌落度损失小。但同时也增加泵送距离,对输送泵要求严格,而且搅拌机出料口的出料速度也要控制均匀。每个制梁台座配置两台HBT60C21816型混凝土输送泵配合两台HGY218型布料机,两台混凝土输送泵分别放置在搅拌站两个独立的搅拌系统出料口下端,混凝土经泵送最终通过布料机传送入模。在搅拌机下料口位置安装了可控制的卸料中转斗,将搅拌机卸出的混凝土拌合物分次均匀地卸到混凝土输送泵料斗口,保证了泵送过程中不缺料、不溢料,避免输送泵长时间停顿和吸入空气导致堵管。3.3.2 泵送注意事项1. 在满足泵送工艺要求的前提下,泵送混凝土的坍落度应尽量小; 2. 泵送时输送管路的起始水平
26、管段长度不应小于15 m,泵送过程中,混凝土拌合物应始终连续输送,避免停机引入空气,造成堵管,高温或低温环境下输送管路应分别采用用湿帘或保温材料覆盖,防止混凝土发生坍落度损失过大或发生早期冻胀,并确保混凝土的入模温度; 3. 混凝土宜在搅拌后60 min内泵送完毕,且在1 /2初凝时间前入泵,全部混凝土应在初凝前浇筑完毕; 4. 因各种原因一旦导致停泵,停泵时间超过15min,应每隔45min开泵一次,使泵机进行正转和反转两个方向的运动,同时开动料斗搅拌器,防止料斗中混凝土离析。如停泵时间超过45 min,必须将管内混凝土清除,并用压力水或其它方法冲洗管内残留的混凝土。3.4 浇筑混凝土采用运
27、输罐车转运到浇筑地点,由设置于制梁台座处的2台混凝土输送泵和布料杆布料,入模灌筑时间控制在6h内。3.4.1 保证混凝土保护层厚度尺寸保护层厚不足或过厚都将影响混凝土混凝土的质量。浇筑混凝土前,必须仔细检查钢筋保护层垫块的位置、数量及其紧固程度,并指定专人作重复性检查,以提高钢筋保护层厚度尺寸的质量保证率。3.4.2 预制梁混凝土的浇筑顺序混凝土的浇筑采用分层连续推移的方式进行,浇筑顺序为:从中间向两端、水平分层、两侧腹板对称、连续浇筑。每层混凝土的浇筑高度不超过30 cm,底板混凝土从芯模天窗下料,腹板混凝土从梁腹板两侧对称下料,新旧混凝土浇筑间隔时间不大于混凝土的初凝时间,同一断面混凝土灌
28、筑顺序为先底板后腹板根部,再腹板上部,最后顶板,由一端向另一端连续推移进行。3.4.3 混凝土性能混凝土入模前,应采用专用设备测定混凝土的温度、坍落度、含气量、水胶比及泌水率等工作性能;只有拌合物性能符合设计或配合比要求的混凝土才能入模浇筑。3.4.4 混凝土温度混凝土入模前模板和钢筋及附近局部温度均不超过40 。在炎热的夏季,制梁场地顶面进行遮挡,以克服气候对制梁的不良影响;尽可能安排在傍晚而避开炎热的白天浇筑混凝土;在低温条件下(当昼夜平均气温低于5或最低气温低于-3时)浇筑混凝土时,应采取适当的保温防冻措施,防止混凝土提前受冻;在相对湿度较小、风速较大的环境下浇筑混凝土时,应采取适当挡风
29、等措施,防止混凝土失水过快,产生早期裂纹。3.5 振捣预应力梁混凝土采用侧振并辅以插入式振捣器振捣的方式振捣。按事先规定的工艺路线和方式振捣混凝土,为保证预制梁混凝土具有良好的密实性,在混凝土浇筑过程中应及时将入模的混凝土均匀振捣密实,不得随意加密振点或漏振,每点的振捣时间以表面泛浆或不冒大气泡为准,一般不宜超过30 s,避免过振产生泌水、离析。使用插入式振捣器振捣混凝土时,宜采用垂直点振方式振捣。若需变换振捣棒在混凝土拌合物中的水平位置,应首先竖向缓慢将振捣棒拔出,然后再将振捣棒移至新的位置,不得将振捣棒放在拌合物内平拖,也不得用插入式振捣棒平拖驱赶下料口处堆积的混凝土拌合物。混凝土振捣完成
30、后,应及时对混凝土暴露面进行紧密覆盖(可采用蓬布、塑料布等进行覆盖) ,尽量减少暴露时间,防止表面水分蒸发,混凝土产生干缩裂纹。暴露面保护层混凝土初凝前,应卷起覆盖物,用抹子搓压表面至少二遍,使之平整后再次覆盖,此时应注意覆盖物不要直接接触混凝土表面,直至混凝土终凝为止。另外压实抹面时严禁洒水。3.6养护3.6.1 养护流程梁场设置两台2 t/h的锅炉供3条生产线进行蒸汽养护,设计恒温温度+40 ,恒温时间2428h。混凝土的蒸汽养护分静停、升温、恒温、降温四个阶段。静停期间应保持棚温不低于5,梁体混凝土浇筑完毕并静停4 h后,开始蒸汽养护,升温速度不得大于10/h。客运专线预应力混凝土预制梁
31、暂行技术条件中规定蒸汽养护时,恒温养护期间温度不得超过45,混凝土芯部最高温度须控制在60以下。当混凝土达到张拉强度和弹性模量要求后开始降温,降温速度不大于10/h。整个蒸汽养护过程采用三台多点全自动报警测温仪分别对梁体芯部、表层、环境温度进行监控。为避免温度应力造成混凝土的早期裂缝,在拆除保温设施时,应保证混凝土芯部与表面、表面与环境温差不超过15。3.6.2 后期养护措施蒸汽养护完成拆模后,为防止混凝土表面开裂,对箱梁顶面洒水并覆盖养护,侧面涂刷养护剂保水养护,养护时间不少于14 d。混凝土采用喷涂养护液养护时,应确保不漏喷。在任意养护时间,淋注于混凝土表面的养护水温度低于混凝土表面温度时
32、,二者间温差不得大于15。混凝土浇筑后如不及时养护,易产生塑性收缩裂缝和早期干缩裂缝,特别是水泥用量大的高强度等级混凝土和高温、干燥气候条件下浇筑的平板结构混凝土,如不及时养护,极易出现早期收缩裂缝。在烈日暴晒和大风天气,混凝土浇筑后如不及时覆盖养护,有时混凝土表面较快硬结,形成一层硬皮,硬皮上的裂缝已经抹压不动,而下部混凝土还未达到初凝。春寒大风时期也会出现类似现象。这种情况,只有通过二次振捣后,及时覆盖养护加以解决。养护不足不仅表现在养护时间达不到规范规定的天数,例如有的工地并不覆盖保湿养护,只是一天浇两三次水,混凝土同样处于养护不足状态。大体积混凝土应同时重视保温养护,通过测温工艺,随时
33、掌握混凝土不同深度的降温梯度过程。如在混凝土表面温度与气温温差大于25时撤除保温养护,会出现温差收缩裂缝。墙体和柱子拆除侧模混凝土温度高时,如浇冷水养护或受冷风吹,会产生温差裂缝,应采取及时喷涂养护剂或大面积包裹麻袋浇水养护等措施。地下构筑物掺膨胀剂的墙体,由于钙矾石结晶需要大量水分,如不用麻袋酸辣饱水养护,必然发生垂直收缩裂缝,严重时发展为贯通性收缩裂缝。3.7 模板安装及拆卸3.7.1 底模安装底模分段运输进场,拼接时须注意保证各段中心线在同一直线上。底模根据箱梁设计图纸要求于跨中设置适当的预设反拱值(由各平直拼装而成),其余反拱值按照二次抛物线型沿梁长纵向布置。首次钢筋骨架吊装入模前,该
34、制梁台座上既定的成套模板系统必须已经组装调试完毕,验收合格后才予使用。开始预制梁时,由于存在沉降,每套底模(外侧模)对应生产的最初10孔箱梁,在每次出模后,均安排技术人员用测量仪器对底模进行各截面尺寸检查,如有超出规定偏差范围的地方及时进行调整。检查频次待沉降稳定后再适当减少。3.7.2 外侧模安装安装外侧模时,先分别将各单块侧模板与对应支撑架进行拼装,最后由50t龙门吊将外侧模各板块体系运送到与底模相对应的部位进行组装,外侧模支撑架的铰接系统通过焊接制梁台座基础底板及外侧条形基础上的预埋件连接固定。用千斤顶(可调螺杆体系)调整支撑架的方式来调节侧模高度和倾斜度,外侧模与底模通过高强螺栓连接形
35、成一个固定整体。外侧模横肋上还需根据混凝土浇筑工艺要求焊装附着式振捣器固定底座。3.7.3 内模安装内模板先预装在液压台车架上,利用龙门吊整体吊入固定的底板、外侧模台位内进行完整的配套试拼。即依靠油缸的驱动使预装模板张开和收缩,其各部位张开状态的外形尺寸与箱梁设计内腔孔洞尺寸吻合,且其收缩状态小于箱梁端口处的内腔,以利于整体内模车架通过梁端口出模。为保证腹板厚度,防止浇筑混凝土时内模左右移动,将内模与外侧模(各通风孔处)及端模用螺栓联结,内模与底模在底板泄水孔位置设置连接,内模拼装完毕后检查腹板的厚度,不可因模板偏向一侧而使腹板的厚度改变。预制梁施工时,待底腹板钢筋绑扎好并吊装就位后,就可将这
36、个安装检验合格的内模系统吊装入模,如图3-1内模系统安装拆卸示意图所示。a) 固定的底模、外侧模系统安装合格后,吊入底腹板钢筋骨架b) 将内模吊入固定底模、外侧模系统内,此时模型为收缩状态c) 专用千斤顶供油,活塞伸长,将腹板内侧上部模板顶伸到位d) 专用千斤顶供油,活塞伸长,将腹板内侧下部模板顶伸到位e) 专用千斤顶供油,活塞伸长,将顶板模板顶伸到位f) 精调内模与底模、外侧模系统,增加刚性支撑螺杆g) 将桥面顶板钢筋吊装到位,与底腹板钢筋焊接连接h) 浇筑完的梁体混凝土养护后,强度达到设计要求时开始拆除内模,先人工拆除刚性支撑螺杆,再利用千斤顶回油,缩回顶板i) 下部侧面模板回缩j) 上部
37、侧面模板回缩k) 将内模从梁体内拖出,检查表面变形度,清除灰渣,修整处理后涂脱模剂,准备下一循环图3-1内模系统安装拆卸示意图3.7.4 端模安装端模板进场后应对其高度、外形、板面平整度等进行全面的检查,保证其上的预置锚穴孔偏离箱梁设计位置不大于3mm,同时严格端模上各锚穴部位的倾斜度检查。每块端模制作时分三块:底部下端与两腹部段对称分成两块,顶板上部分为一块,现场要拼装调整成一个固定模板块,便于每次周转能快速安装、拆卸,提高制梁功效。端模应与安装调试好的固定底模、外侧模系统及内模系统同时进行配套试装,形成完整的合格模板体系后才能投入预制梁施工的周转生产。安装端模时,先用龙门吊起吊到制梁台座端
38、部等高位置,使台座内调整正确的各抽拔橡胶棒管一一对应端模上锚垫板孔并穿越,端模缓慢就位到底模板和外侧模板的端头。对位时避免锚垫板顶撞钢筋骨架,以免引起支座板、防落梁移位。因每端预应力管道较多,安装端部模板时应特别注意橡胶棒管要顺直地穿越其对应锚穴孔,否则会造成端部有死弯。另一方面要注意将管道螺旋钢筋套住相应的锚垫板并与邻近钢筋绑扎固定,防止脱落引起钢筋侵入管道端口内和造成梁体有效截面的削弱,增大摩阻损失。3.7.5 模板预留孔模板上开孔预留主要为底板上固定支座板、防落梁的螺栓孔及穿箱梁底板泄水孔处用来固定内模支腿架的螺栓孔,外侧模与内模上相对应的各通风孔,内模顶的天窗孔、吊装孔,翼缘板上的泄水
39、孔,端模锚穴孔。上述各预留位置严按图纸设计要求综合进行设置。每片待预制箱梁的支座板在制梁台座底模上安装并固定完后必须检查其相对高差不超过2mm,并同时做好记录。3.7.6 模板拆除当梁体混凝土强度达到相应设计要求后,同时梁体混凝土芯部与表面、箱内与箱外、表层与环境温差均不大于15时,开始拆模。注意气温急剧变化时不得拆模。拆模时,先用底板中间部位及两端外侧模处的千斤顶装置拆除端模,然后拆掉内模刚性撑杆,卸掉底板及外侧模各预留孔处紧固件,利用液压装置收起侧板,落下顶板,利用卷扬机拉出。内模在拉出梁体过程中由龙门吊吊装,并放在专用内模支架上进行整修、清理,准备进入下一循环。3.8 耐久性试验高性能混
40、凝土6个主要耐久性指标是指混凝土的抗裂性、护筋性、耐蚀性、抗冻性、耐磨性、抗碱骨料反应性。预制箱梁在批量生产过程中,每2万立方米混凝土抽取抗冻融循环、抗渗性、抗氯离子渗透性、碱-骨料反应的耐久性试件各一组,进行耐久性试验,测试结果均符合客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件中对箱梁混凝土的耐久性要求。第四章 结束语高性能混凝土在高速铁路客运专线桥梁结构上的应用已经普及,但其应用技术及质量控制手段尚待完善。本文总结了客运专线箱梁预制施工中,C50高性能混凝土质量的影响因素及控制措施,旨在提高道路桥梁及其它建筑稳定性、耐久性参考文献1 预应力混凝土铁路桥简支梁产品生产许可证实实施细则。2006.0
41、6.20.2 铁路混凝土工程施工质量验收补充标准。铁建设2009 152号 2009.08.263 兰州交通大学,兰新客运专线高性能混凝土技术规范汇编。2009.12.4 大体积混凝土施工规范 GB50496-2009.樊弘。客运专线箱梁预制施工中高性能混凝土的质量控制 1997致谢感谢北京交通大学对我的培养,感谢我的指导老师李晶对我的栽培。李老师曾在学习和生活上给了我无微不至的关怀,又悉心指导我完成本文的撰写,使我终生难忘,感激不尽。李老师渊博的知识,严谨的治学态度,一直是我工作和学习的典范。另外,感谢中铁十九局第五工程有限公司兰新客运专线瓜州梁场的各位领导及同事,让我在实习过程中收获颇多。最后,感谢我的家人、朋友多年来对我的支持和鼓励,他们的无私奉献,是我多年来坚持求学的支柱和动力。未来的路漫长而曲折,但我坚信,既然选择了前方,便只顾风雨兼程!走出校园,我会竭力打造属于自己的天地!