自密實混凝土在贛州東河大橋加固中的應用

摘要:通過自密實混凝土在贛州東河大橋加固改造工程中研究與應用，對自密實混凝土原材料及配合比的選擇以及自密實混凝土生產與施工關鍵過程質量控制等問題進行總結。

關鍵詞:自密實混凝土;加固;施工，質量控制

通過改變粗細集料的含量，摻入一定外加劑，使混凝土在保證所需強度的前提下，提高流動性，免振搗混凝土拌合物，依靠自重可以自流平、自密實地充滿模板和包裹鋼筋，并且不泌水、不離析，成型后質量均勻，不會產生普通混凝土由于振搗不當而產生蜂窩、麻面和內部空洞等質量缺陷，常用于無法或難以振搗、鋼筋密集、斷面狹小、異型結構等部位，以及要求不產生施工噪聲的工程。

1 工程概況

東河大橋位于贛州市區，跨越貢江，建成于1965年，大橋全長687m。該橋上部結構為九孔凈跨徑61.26m上承式鋼筋混凝土肋拱(主橋)，兩岸各設一孔凈跨徑30m空腹式混凝土板拱(引橋)。由于年代久遠，橋面車輛負荷逐年增加，在不影響現有交通的情況下采用半幅路面封閉橋梁加固。工程施工內容為K0+000-K0+687m，全橋長687m內的橋梁維修、加固提載。橋面、人行道、欄桿重修。橋梁加固共11孔，其中兩岸各30m跨度2孔，中段各61.26m跨度9孔。全橋面重新鋪裝。其中拱肋、立柱及蓋梁加固均采用澆筑自密實混凝土擴大截面法。

2 配合比設定

2.1 配合比設計依據及思路

參照《混凝土配合比設計規程》JGJ55-2000進行自密實混凝土的配合比設計。

一般要求自密實混凝土拌合物的坍落度>160mm，同時要求混凝土拌合物有良好的間隙通過性、抗離析性，1h坍落度損失和流動度損失小，亦即1h后混凝土也需具有自流平、自密實的特點。

混凝土設計是指確定其合適的原材料組成及其比例，使其達到預定目標性能的設計方法。與普通混凝土相比，自密實混凝土的關鍵是在新拌階段能夠依靠自重作用充模、密實，而不需額外的人工振搗，也就是所謂的“自密實性(self-compactability)”，它包括流動性或填充性、間隙通過性以及抗離析性等3 個方面的內容。自密實混凝土拌合物的粗骨料懸浮在具有足夠粘度和變形能力的砂漿中，在自重的作用下，砂漿包裹粗骨料一起沿模板向前流動，通過鋼筋間隙進而形成均勻密實的結構。

2.2 原材料的選擇

石子。選5mm-20mm碎石，參照《建筑用卵石、碎石》GB/T146852001砂。易采用中砂，其通過0.315mm篩孔的顆粒含量不應小于15%。參照《建筑用砂》GB/T146841993;

水泥。采用普通硅酸鹽水泥;

外加劑。為保證自密實砼灌注不出現收縮裂縫，拌制砼時，摻入ZM無收縮自密實混凝土外加劑，摻量為14-16%。

3 主要施工工藝和方法

3.1 支架搭設

腳手架利用原橋的拱肋和橫梁，搭設施工平臺。在原柱，蓋梁表面通過植筋的方式，進行鋼筋綁扎和模板固定。確保模板與梁體不位移，模板支架安裝要牢固穩定，尺寸準確，不得出現跑模、變形漏漿現象。

3.2 自密式混凝土的拌和和運輸

自密實混凝通過設在橋岸側的JS350L攪拌站攪拌后，通過小車運至橋上人行道所開設的喂料口處

3.3 自密式混凝土的澆筑

按照設計砼標號，采用42.5R以上的普通硅酸鹽水泥，石子選用5～20mm碎石，塌落度控制在(190mm-250mm)為增加新老砼粘結，原板與梁柱體結合面應鑿毛、清除浮漿，并清冼干凈。澆筑前，對支架、模板、鋼筋、進行檢查，將模板內的雜物和鋼筋上的污垢清理干凈;小推車送料至攪拌機內，小推車運送砼吊至橋拱，人工翻至吊桶內，由扒桿提升降落輸送，對不易灌注處在橋拱上設置灌注口，每跨中腹板上部水平聯接板上方設2個灌注口，并安裝灌注槽，灌注槽采用鋼板或PVC管加工制作，保證自流砼順利下落，人工輔助入模;砼灌注過程中，采用附助木錘敲擊進行振搗，砼每一振動部位振搗到該部位密實為止、確保養護時間。

砼澆筑要連續進行，如因故必須間斷時，其間斷時間要小于前層砼的初凝時間或能重塑的時間，否則重新灌注砼。

砼澆筑過程中注意觀察模板、支架等工作情況，如有變形、移位或沉陷立即校正、加固，處理后方可繼續澆筑。

砼強度達到設計強度的60%后方可拆除模板，拆模后，在混凝土表面進行噴霧養護。

所有砼澆筑完畢后，及時進行養護，平均氣溫低于5℃時要采取保溫措施。

4 自密實混凝土施工質量控制

4.1混凝土攪拌

拌制混凝土時應嚴格按照實驗室配料單配料，不得擅自更改。自密實混凝土攪拌應采用強制式攪拌機，原材料均按重量法計量，投料計量允許偏差如表1所示。

為降低混凝土坍落度損失，建議將砂、石事先灑水濕潤，外加劑后摻，投料順序為細集料→水泥→摻和料→部分水→外加劑→粗集料→剩余的水。混凝土開盤前需檢查砂石的含水率，對首盤混凝土性能進行檢測，并通過適當調整配合比，使混凝土拌合物坍落度、擴展度等性能滿足設計要求。為保證混凝土拌合物攪拌均勻，適當延長攪拌時間。

4.2混凝土運輸

混凝土運輸道路力求平坦，避免發生離析、漏漿，混凝土運輸過程中不得向車內加水，運輸時間從混凝土攪拌機出料到澆筑完畢一般應控制在2h以內。

4.3 混凝土澆筑

自密實混凝土的流動度較大，模板設計時應計算模板側壓力，混凝土澆筑過程中控制澆筑速度。

混凝土運至施工現場后，應檢查坍落度、擴展度是否滿足設計要求，如達不到設計要求，可加入適量的外加劑，或加入與配合比中膠凝材料和水膠比相同的漿體，重新攪拌直至達到要求。

混凝土自由下落高度不宜超過15m，否則采用溜管、串筒或其他緩降措施。從下料點水平流動距離不宜超過10m。

混凝土應分層澆筑，每層高度宜控制在800mm以內，混凝土沉實時間宜大于60min，且不超過混凝土初凝時間，再進行上層的澆筑。

當結構鋼筋較密、混凝土粘性較大時，可在模板外側通過人工敲擊等輔助振搗方法提高混凝土的密實性。

4.4 混凝土養護

由于自密實混凝土中摻入礦物摻和料、膨脹劑，水膠比低，必須加強混凝土早期養護，達到防止出現收縮裂縫、提高混凝土強度的目的。

對底板等結構混凝土澆筑完成、抹面后，應及時加以覆蓋塑料薄膜等材料，防止水分蒸發，產生塑性干縮裂縫，在混凝土終凝后立即灑水覆蓋養護，時間一般不少于14d。

梁柱等結構在混凝土拆模后，應保持混凝土表面濕潤養護14～21d。

對大體積混凝土，為防止混凝土產生溫度收縮裂縫，應同時采取保溫、保濕養護等措施。

5 結語

自密實混凝土具有坍落度大、流動性好、不離析、不泌水等優異的工作性能，依靠自重充滿結構空間，形成密實的混凝土。適用于形狀復雜、空間狹小、配筋密集等施工中人工難以振搗的結構部位;不產生施工噪聲，改善工作環境;降低混凝土澆筑振搗勞動強度，減小施工用工;避免因振搗不慎而可能產生的蜂窩等澆筑不實現象，也避免過振而引起混凝土均質性不良現象;可保證鋼筋、預埋件、孔道、模板等的位置不因振搗而產生位移。在橋梁通過加大截面法加固中有很廣泛的應用，便于施工和混凝土澆筑的質量控制。

參考文獻

[1]劉小潔，余志武.自密實混凝土的研究與應用綜述[J].鐵道科學與工程學，2006，3.