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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3.53公里，其中上江埠1號特大橋全長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號大橋全長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750多方，灌注持續(xù)時間很長。
2.2運輸條件非常不利，采用運輸船加大罐的方式將砼運至澆注點。
2.3運距較遠，砼在大罐的靜置時間不少于2小時。
本工程水下灌注砼以上的這些施工特性決議了該工程對砼的工作性提出了很高的請求。
3大方量水下灌注砼性能研討
上江埠實驗室針對本橋水下灌注砼的這些特性對該砼的工作性停止了細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，實驗室在配比設(shè)計時，將膠凝資料設(shè)計為水泥加粉煤灰的組合。對水下砼自身而言，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性均有一定水平的進步。實驗標明，在本橋水下灌注砼配比設(shè)計中，將粉煤灰摻量定為總膠材的20%，對砼的活動性、和易性均有很大的改善。實驗結(jié)果見表1：
在粗骨料的運用上本工程采用二級配，思索到細骨料細度模數(shù)較大，且細料含量偏少，故在大小石子的比例確認上經(jīng)過實驗定為6：4較為理想。
3.2活動性、和易性
良好的活動性和和易性對大方量水下灌注砼至關(guān)重要，無論是出機新拌砼還是運至澆筑地點輸入導管內(nèi)的砼都必需具有良好的活動性和和易性。砼的活動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求，實驗室在該砼配比設(shè)計、試配、調(diào)整過程中研討了用水量、砂率、減水劑種類和摻量對砼活動性、和易性的影響。
3.2.1用水量對砼活動性、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，但是，增加用水量除降低強度外，還會惹起離析（粗集料沉淀）和泌水。普通說來，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起光滑作用。在研討用水量的影響時實驗結(jié)果如下：
編號 用水量（kg/m3） 砼坍落度（mm） 砼和易性、活動性 表2
A 185 180 較好
B 190 230 普通
C 188 220 較好
綜合表2所示的實驗結(jié)果，實驗室將該水下砼用水量定為188 kg/m3，這樣使新拌砼的活動性和和易性處于較佳狀態(tài)。
3.2.2砂率對砼活動性、和易性的影響
砂率對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砼的工作性。
在研討砂率的影響時實驗結(jié)果如下：
編號 砂率（%） 砼坍落度（mm） 砼和易性、活動性 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所示的實驗結(jié)果，實驗室將該水下砼砂率定為44%
3.2.3減水劑種類和摻量對砼工作性的影響
當砼處于活動性階段，工作性隨著時間的延長而持續(xù)地降低，其緣由局部為由于C3S和C3A的水化作用所惹起，以至在整個誘導期漸漸持續(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，改動了顆粒的互相作用。這種坍落度損失固然在攪拌后半小時到1小時內(nèi)損失最大，但大致與時間成線性關(guān)系。因而在這種大方量水下灌注砼配比的設(shè)計過程中，要著重思索砼的經(jīng)時保塑性以及要確保砼具有較長的緩凝時間，本工程將該水下灌注砼的初凝時間定為30小時，將經(jīng)時保塑性思索為2小時坍落度只能損失1cm，經(jīng)過在外加劑中添加一定量的緩凝成份和保塑成份來到達上述目的，在研討減水劑摻量對砼活動性，和易性的影響時實驗結(jié)果如下：
編號 減水劑摻量（%） 砼坍落度（mm） 砼和易性、活動性 表4
A 0.8 140 良好
B 1.1 240 較差
C 9.5 215 好
綜合表4所示的實驗結(jié)果，實驗室將該砼中外加劑摻量定為0.95%
4砼的現(xiàn)場控制
思索到大方量水下灌注砼的以上特性和請求，對該砼的現(xiàn)場控制顯得尤為重要，對該砼的現(xiàn)場控制主要表現(xiàn)在對原資料的控制、對砼消費過程中的質(zhì)量控制、和對砼運輸、灌注環(huán)節(jié)中的質(zhì)量監(jiān)控上。分離本工程的實踐狀況，實驗室對砼的現(xiàn)場控制要點主要有以下幾個方面。
4.1對砼原資料的質(zhì)量控制要點
4.1.1水泥：主要避免熱水泥的運用。由于市場供給問題，每次進場的水泥溫度均在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藏有一根樁所用的水泥數(shù)量，并在運用前丈量水泥溫度，60°C以上的水泥制止運用。
4.1.2細骨料：主要控制進場細骨料的粗細和含泥量。由于地處湖區(qū)，所運用的砂子極端不穩(wěn)定，對每次進場的砂子都要檢驗其細度模數(shù)，并依據(jù)砂子的實踐粗細恰當調(diào)整砂率。
4.1.3粗骨料：主要控制進場石料的粒徑和石粉含量，確保所進石料和試拌配比時所用石料大致分歧。
4.2砼消費運輸過程中的質(zhì)量控制要點
當所進原資料確保穩(wěn)定后，在砼的實踐消費和運輸澆筑過程中的質(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，任何一個小細節(jié)的忽略都會招致整個灌注的中綴。
4.2.1砼消費過程中的質(zhì)量控制
在每次開盤前都要對攪拌機停止檢查，著重檢查水泥、粉煤灰秤的下灰口，看其下灰能否順暢；還要重點檢查外加劑秤，看其能否精確，時間允許的話盡量每次開盤前都自校一次。
開盤過程中要有專人指揮并輔助靠船，將船及時就位并暫時固定好后，將大罐灑水潤濕處置，以免砼靜置時間過長粘罐。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。在砼消費過程中必需有實驗值班人員全程跟蹤，包括配料和砼出機前都要經(jīng)過實驗人員確認合格前方可將消費出的砼放入大罐內(nèi)。
4.2.2砼運輸澆筑過程中的質(zhì)量控制
每次灌注砼前必需依據(jù)砼方量和運距合理配置船只數(shù)量和大罐數(shù)量，確保水封過程的流利。在大方量水下砼的灌注過程中，我們在前臺設(shè)置了一臺重拌倉，每次運至前臺的砼必需經(jīng)過重拌倉停止二次拌合前方能進入水封導管口。重拌倉的設(shè)置除了對砼停止二次拌合進一步確保所拌砼的質(zhì)量外，還能局部補償因起重吊機、泵機等設(shè)備因暫時毛病需求維修所形成的停頓。當然在大方量水下樁的灌注過程中，強有力的組織十分重要，如有異常，前后臺要及時溝通、及時處理。
5小結(jié)
總之，大方量水下灌注樁對砼的工作性能請求很高，消費灌注時間歷時也較長，這也請求我們在砼的原資料控制、砼配比、砼消費的穩(wěn)定性方面格外當心，只要把砼從原資料的進場到砼最后灌注的各個環(huán)節(jié)控制好了，大方量水下砼的施工風險也就控制住了。
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