大方量水下灌注砼性能研究
1工程概略
淳安縣環(huán)湖公路上江埠大橋及接線工程SO2合同段公路主線長(zhǎng)3.53公里，其中上江埠1號(hào)特大橋全長(zhǎng)1278米，主墩為空心墩，根底采用4根Ф3.0m鉆孔樁根底，交接墩根底采用4根Ф2.0m鉆孔樁根底。上江埠2號(hào)大橋全長(zhǎng)562米，主墩根底采用4根Ф2.8m鉆孔樁根底，交接墩根底采用4根Ф2.0m鉆孔樁根底。
2本工程水下灌注砼特性
2.1本橋單樁砼方量很大，最大的理論方量達(dá)750多方，灌注持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)。
2.2運(yùn)輸條件非常不利，采用運(yùn)輸船加大罐的方式將砼運(yùn)至澆注點(diǎn)。
2.3運(yùn)距較遠(yuǎn)，砼在大罐的靜置時(shí)間不少于2小時(shí)。
本工程水下灌注砼以上的這些施工特性決議了該工程對(duì)砼的工作性提出了很高的請(qǐng)求。
3大方量水下灌注砼性能研討
上江埠實(shí)驗(yàn)室針對(duì)本橋水下灌注砼的這些特性對(duì)該砼的工作性停止了細(xì)化并分別停止了研討和優(yōu)化。
3.1資料組合：綜合思索攪拌站布置場(chǎng)地狹小，粉料貯存罐配置較少，以及該水下砼的以上這些特性，實(shí)驗(yàn)室在配比設(shè)計(jì)時(shí)，將膠凝資料設(shè)計(jì)為水泥加粉煤灰的組合。對(duì)水下砼自身而言，由于粉煤灰本身的玻璃珠晶體構(gòu)造，摻加適量粉煤灰所構(gòu)成的滾珠效應(yīng)使得砼的和易性和活動(dòng)性均有一定水平的進(jìn)步。實(shí)驗(yàn)標(biāo)明，在本橋水下灌注砼配比設(shè)計(jì)中，將粉煤灰摻量定為總膠材的20%，對(duì)砼的活動(dòng)性、和易性均有很大的改善。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1：
在粗骨料的運(yùn)用上本工程采用二級(jí)配，思索到細(xì)骨料細(xì)度模數(shù)較大，且細(xì)料含量偏少，故在大小石子的比例確認(rèn)上經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)定為6：4較為理想。
3.2活動(dòng)性、和易性
良好的活動(dòng)性和和易性對(duì)大方量水下灌注砼至關(guān)重要，無(wú)論是出機(jī)新拌砼還是運(yùn)至澆筑地點(diǎn)輸入導(dǎo)管內(nèi)的砼都必需具有良好的活動(dòng)性和和易性。砼的.活動(dòng)性受許多要素的影響：混合料的含水量、配合比、集料的性質(zhì)、時(shí)間、溫度、水泥的特性以及外加劑。
綜合資料的供給狀況以及大方量砼灌注的請(qǐng)求，實(shí)驗(yàn)室在該砼配比設(shè)計(jì)、試配、調(diào)整過(guò)程中研討了用水量、砂率、減水劑種類和摻量對(duì)砼活動(dòng)性、和易性的影響。
3.2.1用水量對(duì)砼活動(dòng)性、和易性的影響。
影響砼工作性最重要的要素是用水量。增加用水量將使得砼易于活動(dòng)，但是，增加用水量除降低強(qiáng)度外，還會(huì)惹起離析（粗集料沉淀）和泌水。普通說(shuō)來(lái)，任何粒子的匯集都需求一定量的水以取得可塑性。首先，必需有充足的水吸附在顆粒的外表上；其次，水必需填充顆粒間的空隙；另外的水以水膜將顆粒分開(kāi)起光滑作用。在研討用水量的影響時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：
編號(hào) 用水量（kg/m3） 砼坍落度（mm） 砼和易性、活動(dòng)性 表2
A 185 180 較好
B 190 230 普通
C 188 220 較好
綜合表2所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)室將該水下砼用水量定為188 kg/m3，這樣使新拌砼的活動(dòng)性和和易性處于較佳狀態(tài)。
3.2.2砂率對(duì)砼活動(dòng)性、和易性的影響
砂率對(duì)砼的工作性影響也較為明顯。增大砂率，將使骨料比外表積增大，則包裹顆粒所需的水泥漿較多，剩余相對(duì)較少的水泥漿則降低了砼的工作性；反之降低砂率，剩余較多的水泥漿可促進(jìn)砼的工作性。
在研討砂率的影響時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：
編號(hào) 砂率（%） 砼坍落度（mm） 砼和易性、活動(dòng)性 表3
A 46 170 良好
B 41 240 較差
C 43 230 普通
D 44220 較好
綜合表3所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)室將該水下砼砂率定為44%
3.2.3減水劑種類和摻量對(duì)砼工作性的影響
當(dāng)砼處于活動(dòng)性階段，工作性隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而持續(xù)地降低，其緣由局部為由于C3S和C3A的水化作用所惹起，以至在整個(gè)誘導(dǎo)期漸漸持續(xù)；局部由于蒸發(fā)作用和吸收作用使砼失水。此外，由于在顆粒外表上有水化產(chǎn)物存在，改動(dòng)了顆粒的互相作用。這種坍落度損失固然在攪拌后半小時(shí)到1小時(shí)內(nèi)損失最大，但大致與時(shí)間成線性關(guān)系。因而在這種大方量水下灌注砼配比的設(shè)計(jì)過(guò)程中，要著重思索砼的經(jīng)時(shí)保塑性以及要確保砼具有較長(zhǎng)的緩凝時(shí)間，本工程將該水下灌注砼的初凝時(shí)間定為30小時(shí)，將經(jīng)時(shí)保塑性思索為2小時(shí)坍落度只能損失1cm，經(jīng)過(guò)在外加劑中添加一定量的緩凝成份和保塑成份來(lái)到達(dá)上述目的，在研討減水劑摻量對(duì)砼活動(dòng)性，和易性的影響時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：
編號(hào) 減水劑摻量（%） 砼坍落度（mm） 砼和易性、活動(dòng)性 表4
A 0.8 140 良好
B 1.1 240 較差
C 9.5 215 好
綜合表4所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)室將該砼中外加劑摻量定為0.95%
4砼的現(xiàn)場(chǎng)控制
思索到大方量水下灌注砼的以上特性和請(qǐng)求，對(duì)該砼的現(xiàn)場(chǎng)控制顯得尤為重要，對(duì)該砼的現(xiàn)場(chǎng)控制主要表現(xiàn)在對(duì)原資料的控制、對(duì)砼消費(fèi)過(guò)程中的質(zhì)量控制、和對(duì)砼運(yùn)輸、灌注環(huán)節(jié)中的質(zhì)量監(jiān)控上。分離本工程的實(shí)踐狀況，實(shí)驗(yàn)室對(duì)砼的現(xiàn)場(chǎng)控制要點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面。
4.1對(duì)砼原資料的質(zhì)量控制要點(diǎn)
4.1.1水泥：主要避免熱水泥的運(yùn)用。由于市場(chǎng)供給問(wèn)題，每次進(jìn)場(chǎng)的水泥溫度均在73°C左右，為了保證砼灌注的穩(wěn)定性，每次水封前必需提早儲(chǔ)藏有一根樁所用的水泥數(shù)量，并在運(yùn)用前丈量水泥溫度，60°C以上的水泥制止運(yùn)用。
4.1.2細(xì)骨料：主要控制進(jìn)場(chǎng)細(xì)骨料的粗細(xì)和含泥量。由于地處湖區(qū)，所運(yùn)用的砂子極端不穩(wěn)定，對(duì)每次進(jìn)場(chǎng)的砂子都要檢驗(yàn)其細(xì)度模數(shù)，并依據(jù)砂子的實(shí)踐粗細(xì)恰當(dāng)調(diào)整砂率。
4.1.3粗骨料：主要控制進(jìn)場(chǎng)石料的粒徑和石粉含量，確保所進(jìn)石料和試拌配比時(shí)所用石料大致分歧。
4.2砼消費(fèi)運(yùn)輸過(guò)程中的質(zhì)量控制要點(diǎn)
當(dāng)所進(jìn)原資料確保穩(wěn)定后，在砼的實(shí)踐消費(fèi)和運(yùn)輸澆筑過(guò)程中的質(zhì)量控制就顯得尤為重要了，這也表現(xiàn)了我們的施工管理程度，任何一個(gè)小細(xì)節(jié)的忽略都會(huì)招致整個(gè)灌注的中綴。
4.2.1砼消費(fèi)過(guò)程中的質(zhì)量控制
在每次開(kāi)盤(pán)前都要對(duì)攪拌機(jī)停止檢查，著重檢查水泥、粉煤灰秤的下灰口，看其下灰能否順暢；還要重點(diǎn)檢查外加劑秤，看其能否精確，時(shí)間允許的話盡量每次開(kāi)盤(pán)前都自校一次。
開(kāi)盤(pán)過(guò)程中要有專人指揮并輔助靠船，將船及時(shí)就位并暫時(shí)固定好后，將大罐灑水潤(rùn)濕處置，以免砼靜置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)粘罐。大罐內(nèi)壁潮濕后還得檢查大罐內(nèi)能否有積水，以免影響新拌砼的工作性能。在砼消費(fèi)過(guò)程中必需有實(shí)驗(yàn)值班人員全程跟蹤，包括配料和砼出機(jī)前都要經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)人員確認(rèn)合格前方可將消費(fèi)出的砼放入大罐內(nèi)。
4.2.2砼運(yùn)輸澆筑過(guò)程中的質(zhì)量控制
每次灌注砼前必需依據(jù)砼方量和運(yùn)距合理配置船只數(shù)量和大罐數(shù)量，確保水封過(guò)程的流利。在大方量水下砼的灌注過(guò)程中，我們?cè)谇芭_(tái)設(shè)置了一臺(tái)重拌倉(cāng)，每次運(yùn)至前臺(tái)的砼必需經(jīng)過(guò)重拌倉(cāng)停止二次拌合前方能進(jìn)入水封導(dǎo)管口。重拌倉(cāng)的設(shè)置除了對(duì)砼停止二次拌合進(jìn)一步確保所拌砼的質(zhì)量外，還能局部補(bǔ)償因起重吊機(jī)、泵機(jī)等設(shè)備因暫時(shí)毛病需求維修所形成的停頓。當(dāng)然在大方量水下樁的灌注過(guò)程中，強(qiáng)有力的組織十分重要，如有異常，前后臺(tái)要及時(shí)溝通、及時(shí)處理。
5小結(jié)
總之，大方量水下灌注樁對(duì)砼的工作性能請(qǐng)求很高，消費(fèi)灌注時(shí)間歷時(shí)也較長(zhǎng)，這也請(qǐng)求我們?cè)陧诺脑Y料控制、砼配比、砼消費(fèi)的穩(wěn)定性方面格外當(dāng)心，只要把砼從原資料的進(jìn)場(chǎng)到砼最后灌注的各個(gè)環(huán)節(jié)控制好了，大方量水下砼的施工風(fēng)險(xiǎn)也就控制住了。
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