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高性能混凝土施工工艺基本要求简介:
高性能混凝土(High Performance Concrete,HPC)是一种具有优良工程性能的混凝土,它在强度、耐久性、工作性、体积稳定性、抗裂性以及环保性等方面均展现出优异的特性。其施工工艺的基本要求主要包括以下几个方面:
1. 原材料选择:选用高品质的水泥、骨料、掺合料、水和外加剂。水泥应符合国家规定,骨料应清洁,级配合理,掺合料应具有良好的活性和减水效果。
2. 水胶比控制:高性能混凝土的水胶比通常较低,一般在0.35-0.45之间,以保证混凝土的强度和耐久性。
3. 和易性控制:掺加适量的外加剂如减水剂、早强剂、缓凝剂等,以改善混凝土的工作性,保证其浇筑和成型的顺利进行。
4. 浇筑与振捣:采用精准的浇筑设备和合理的浇筑方式,确保混凝土的密实性。振捣应均匀、适度,避免产生过大或过小的气泡。
5. 养护:确保混凝土在初凝后及时进行养护,通常采用覆盖养护、蒸汽养护或喷淋养护等方式,以加速混凝土的硬化和强度增长。
6. 施工环境:良好的施工环境温度和湿度对HPC的性能有很大影响,应根据规范要求进行控制。
7. 施工质量控制:严格遵守施工规范和操作规程,进行全过程的质量监控,包括原材料进场检验、混凝土拌合物性能检测、施工过程控制和成品质量验收。
总之,高性能混凝土的施工工艺需要严格控制各个环节,以确保混凝土的性能指标达到设计要求,同时也要注重施工过程中的环保和安全。
高性能混凝土施工工艺基本要求部分内容预览:
测深桩的测锤的重量以重一些为好,为防止测深锤接触混凝土表面后陷入太深,以平底为宜,且底面积不宜太小。一般制成圆锥形,锤底直径15cm左右,高8~12cm左右,锤用铁铸成,其重量视所系绳种类、测探深度和泥浆比重等而定。一般为6~9kg。测绳用质轻、拉力强、遇水不伸缩、标有尺度的尼龙皮尺为宜。
探测时须仔细,并与灌注的混凝土数量进行换算校对,防止错误,及时发现问题,及时解决。
钢管取样盒:用每节长约1~2m的钢管,钢管一端为阳螺纹,另一端为阴螺纹,可以互相套入拧紧接长,钢管最下端设一铁盒,上有活盖,用细绳系盖随钢管向上引出。当灌注将近结束时,泥渣沉淀增厚,泥浆的比重、粘度和静切力增加,仅靠测深锤不易测准,可用钢管取样盒插入混合物内,牵引细绳将活盖张开,混合物进入盒内,然后提出钢管,鉴别盒内之物是混凝土还是泥渣。
(2) 导管埋深控制:灌注混凝土时,导管埋入混凝土的深度,一般宜控制在2~4m较好。在任何情况下,不得少于1m或大于6m。少于1m时,易发生拔导管时拔漏(拔出混凝土外),大于6m以上时,埋管不易拔出。拔管前须仔细测探混凝土面深度。用测深锤测探时,至少须由2人用测锤分别换手测探,防止误测。
DB37∕T 5211-2022 房屋建筑和市政基础设施工程检测机构质量管理体系标准9 混凝土最终灌注高度的确定
为确保桩顶质量,在桩顶设计标高以上应加灌一定高度,以便灌注结束后,将此段混凝土清除。增加的高度,可按孔深、成孔方法、清孔方法确定,一般不宜小于0.5m,深桩不宜小于1.0m。
混凝土灌注到接近设计标高时,工地值班人员应对剩余混凝土数量(计算时应将导管内的数量估计在内)进行测算,并通知搅拌站按需供料。
为减少以后凿除桩头的工作量,可在灌注结束后,混凝土凝结前,可提前挖除多余的一段桩头,但应保留10~20cm,以待随后修凿,接灌承台。
在灌注将近结束时,由导管内混凝土柱高度减小,超压力降低,而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,比重增大。如出现混凝土顶升困难时,可在孔内加水稀释泥浆,并掏出部分沉淀土,使灌注工作顺利进行。在拔除最后一段长导管时,拔管速度要慢,以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下,形成泥心。
10 水下混凝土浇筑注意事项
(1) 浇筑水下混凝土的导管不应漏水,内壁光滑。装配好的导管在使用前,应通过充水、加压的方式进行检查。
(2) 准备工作经检查合格后方可开始浇筑。水下混凝土浇筑应在不受水流影响的环境中进行。
(3) 当浇筑的基面不在同一水平面而呈阶梯形或斜面时,应从低洼处开始浇筑,待大致浇平后,再全断面浇筑。
(4) 水下混凝土浇筑不得中途间歇。每根导管的间歇时间应根据具体情况确定,但不宜大于30min。
(5) 浇筑混凝土时的流动距离、流动坡度、导管埋入深度、浇筑速度和基坑内混凝土面升高等情况,应随时检查,及时调整。
(6) 导管应沿竖向徐徐提升,每次提升高度应与混凝土浇筑速度相适应,且导管内应经常具有足够高度的混凝土。
(7) 水下混凝土顶面的流动坡度宜在1∶5以下。当流动坡度较大时,应增加导管底端在混凝土内的埋入深度,同时应加快浇筑速度,或改用流动度较大的混凝土。
(8) 当围堰封底抽水时,水下混凝土的强度应视其厚度及所受水压大小确定,但不应小于10MPa。
(9) 当水下混凝土浇筑面积较大时,应使用数根导管同时浇筑。导管的数量、安放位置及浇筑速度,应根据结构的具体条件确定。每根导管的作用半径应视导管管径而定。混凝土每小时的浇筑数量,应使每根导管均有适当的埋入深度,且不宜小于0.25m/h。
① 首批混凝土储量不足,或虽然混凝土储量已够,但导管底口距孔底的间距过大,混凝土下落后不能埋没导管底口,以至泥水从底口进入。
② 导管接头不密封,接头间橡皮垫被高压气囊挤开,或焊缝破裂,水从接头或焊缝中流入。
③ 导管提升过猛,或测深出错,到管底口超出原混凝土面,底口涌入泥水。
(2) 预防和处理方法
原因①引起的导管进水,应立即将导管提出,将散落在孔底的混凝土拌和物用反循环钻机的钻杆通过泥石泵吸出,或者用空气吸泥机、水利吸泥机以及抓斗清出。不得已时需要将钢筋笼提出采取复钻清除。然后重新下放骨架、导管并投入足够储量的首批混凝土,重新灌注。
原因②、③引起的导管进水,因视具体情况,拔换原管下新管,或用原导管插入续灌,但灌注前应将进入导管内的水和沉渣用吸泥和抽水的方法吸出。如重新下管,必须用潜水泵将管内的水抽干,才可继续灌注混凝土。为防止抽水后导管外的泥水穿透原混凝土压入上部凝固层导管内,续灌的混凝土配合比应增加水泥量,提高稠度后灌入导管内,灌入前将导管进行小幅度抖动或挂振捣器予以振动片刻,使原混凝土损失的流动性得以弥补。以后灌注的混凝土可恢复正常的配合比。
在灌注过程中,混凝土在导管中下不去,称为卡管。卡管有以下两种情况。
(1) 剪球时卡管。在灌注水下混凝土时,经常会产生剪球时卡管的情况,出现这种情况的原因,一是剪球制作不合理,塞球直径与导管直径差别太小,剪球前由于砂浆或细石料渗入导管与球壁之间造成堵塞。如果是这种情况,在不浪费混凝土方量的前提下,用一定长度(一般比漏斗长2m 左右)直径为20mm~25mm 的钢筋捅塞球,使混凝土下落。或利用机械振动使混凝土下落,这种方法要求操作技术娴熟,以保证混凝土下落时导管回落到正常埋管的位置。
(2) 是由于混凝土本身的原因,如塌落度过小、流动性差、夹有大颗粒骨料、拌和不均匀,以及运输中产生离析、导管接缝处漏水、雨天运送混凝土未加遮盖等,使混凝土中的水泥浆被冲走,粗集料集中而造成导管堵塞。补救的办法可用长杆冲捣管内混凝土,用吊绳抖动导管,或在导管上安装附着式震捣器等使隔水栓下落。如仍不能下落时,则应将导管连同其内的混凝土提出钻孔,进行清理整修,然后重新吊装导管,重新灌注。一旦有混凝土拌和物落入井孔,须将散落在孔底的拌和物粒料等予以清除。同时必须注意:第一斗混凝土坍落度一般以控制在水下混凝土坍落度规范要求的高限为宜,为确保剪球顺利,可适当控制石料用量,等剪球完成后再按正常配合比进行拌和。
在灌注过程中如发现井孔护筒内水(泥浆)位忽然上升益出护筒,随即骤降并冒出气泡,应怀疑是塌孔征象,可用侧探仪探头或侧探锥探测。
塌孔原因:护筒底脚周围漏水,孔内水位降低:在潮汐河流中涨潮时,孔内水位减少,不能保持原有静水压力:由于护筒周围堆放重物或机械振动等。
发生塌孔后,应查明原因,采取相应的措施,如保持水头或加大水头、移开重物或机械振动等。然后用吸泥机吸出塌入孔中的泥土。如不继续塌孔,可恢复正常灌注。如塌孔仍不停止,塌孔部位较深,宜将导管拔出,将混凝土钻开抓出,只求保存孔位,再以粘土掺砂砾回填,待回填土沉实时机成熟后,重新钻孔成桩。
浇注过程中导管无法拔出一般有两种可能:
(1) 钢筋笼制作质量差,部分钢筋脱离主筋后插入导管吊环内(这种情况一般会浮笼)。这时应正反转动导管,使导管与钢筋笼分离并居钻孔中心,再继续浇注。
(2) 导管埋深过大或混凝土初凝使导管内外摩擦力增大,水下混凝土灌注应严格控制埋管深度,不得大于6m,且不小于1m。为防止混凝土初凝,除适当加缓凝剂外还应振动导管。一旦埋管发生,应先查明究竟是何种原因,尽可能增大拔力拔起导管(但要防止拔漏导管),拔起过程中应正反摇动导管,使其易于拔起。
浮笼事故在灌注水下混凝土过程中时有发生,尤其对于设计仅有部分钢筋笼(即钢筋笼长度小于成孔深度)的钻孔桩更是有可能发生。产生这种现象的原因与混凝土的顶推力有关,但预防不力是一个因素,所以下笼时应采取相对固定措施,尽可能多焊几条主筋在钻机底座上,增大固结力。在灌注过程中混凝土何时接近或进入钢筋笼应做到心中有数。在混凝土面接近和进入钢筋笼时,应保持许可范围之内的较深埋管,并连续灌入混凝土尽可能减少混凝土从导管底口出来后对钢筋笼的冲击力;当混凝土面进入钢筋笼一定深度后,适当提升导管,以增加钢筋笼的埋深,使得混凝土与钢筋笼的握裹力保证钢筋笼不至上浮。如果出现浮笼,应尽快处理,扼制继续上浮,最好用多根直径6cm 左右钢管套住钢筋笼主筋再焊在护筒上,并用钢筋或方木成网状压住所焊钢管及护筒,防止钢筋笼上浮时过大或超标偏位。
第四节 承墩台混凝土施工
承台、桥台、墩身等结构部位一般体积较大,一次性浇筑混凝土的数量较多。在工艺上,承墩台混凝土一般采用泵送法或斗送法施工。
当承墩台处于严重腐蚀环境条件时,除采用高性能混凝土外,还应采取附加防腐蚀措施,具体应按设计要求执行。
液压混凝土泵或泵车:液压混凝土泵或泵车的规格主要根据混凝土一次输送距离和高度确定。
输送管:输送管通常采用高强度薄壁无缝钢管,为便于安装拆卸,一般由分段直管、锥管、弯头和快速接头组成。输送管直径通常有100、125、150、175、200mm五种,最大单节长度4m,自重不超过35kg。管道直径可按实际需要和可能通过变径锥管任意选用。采用小直径管道时,安装拆卸轻便、费用低,但输送阻力大,影响输送距离,管壁磨损较快,输送管管径通常按不小于3倍的骨料最大粒径选用。
布料机:布料机应视现场条件进行设计,也可适用泵车布料杆。
滑槽、串筒或漏斗:泵送施工中的辅助器具。
(1) 混凝土泵设置处应场地平整、坚实,道路畅通,供料方便,距离浇筑地点近,便于配管GB/T 38936-2020 高温渗碳轴承钢,具有重车行走条件。
(2) 混凝土泵的位置应靠近浇筑地点。泵送下料口应能移动。当泵送下料口固定时,固定的间距不宜过大,一般不大于3m。
(3) 多台混凝土泵或泵车同时浇筑时,选定的位置要使其各自承担的浇筑量接近,最好能同时浇筑完毕。
(4) 在混凝土泵的作业范围内,不应有碍阻物、高压电线,同时要防范高空坠物。
(1) 水平管宜每隔一定距离用支架、台垫、吊具等固定,以便排除堵管、装拆和清洗管道。
(2) 垂直管应固定在提升架或坚固的支撑点上,每节管不得少于1个固定点,在每一出料预留孔处均应固定。
(3) 垂直管下端的弯管,不应作为上部管道的支撑点,宜设钢支撑承受垂直管重量。
(1) 浇筑部位尽可能在布料杆的工作范围内T/ZZB 1571-2020 电力用双轴取向聚氯乙烯(PVC-O)环保管材,减少泵车移动次数。
(2) 布料设备不得碰撞或直接搁置在模板和钢筋骨架上。