高速铁路桥梁混凝土施工技术解析

高速铁路桥梁混凝土施工技术解析

时间:2011-03-21 09:27来源:互联网 作者:admin

[摘要]从高速铁路桥梁的主要特点入手,详细介绍铁路桥梁高性能混凝土施工全过程,并对其中的处理细节进行详细解析。 [关键词]高速铁路桥梁 混凝土 施工 随着高效减水剂、矿物掺和料的研究、开发、应用以及2004年中国土木工程学会《混凝土结构耐久性设计与施工指

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[摘要]从高速铁路桥梁的主要特点入手,详细介绍铁路桥梁高性能混凝土施工全过程,并对其中的处理细节进行详细解析。

[关键词]高速铁路桥梁 混凝土 施工

随着高效减水剂、矿物掺和料的研究、开发、应用以及2004年中国土木工程学会《混凝土结构耐久性设计与施工指南》和铁道部《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》的发布,给原来就具有很大优越性的混凝土增添了新的活力,高性能混凝土(或耐久混凝土)更是为铁路混凝土桥梁特别是大跨度铁路桥梁的发展起到了很好的推动作用。

一、高速铁路桥梁的主要特点

1.大跨度桥多。受国情路况的制约,我国客运专线中,跨度达100m及以上的大跨度桥梁很多。据统计,在建与拟建客运专线中,100m以上跨度的高速桥梁至少在200座以上。

2.桥梁纵向刚度。高速铁路采用的是跨区间无缝钢轨,因此对桥梁的纵向位移要求很严。即高速铁路桥梁必须有足够的纵向刚度,在使用荷载作用下不产生过大的纵向位移。

3.改善结构的耐久性,便于检查和维修。高速铁路是极其重要的交通运输设施,桥梁结构物应尽量做到少维修或免维修,因此,设计时需要将改善结构物的耐久性作为设计原则,统一考虑合理的结构布局和构造细节,并在施工中加以严格控制,保证质量。

高速铁路桥梁的主要特点决定了施工单位在施工过程中必须严格控制混凝土原材料质量,加强混凝土施工过程控制,提高桥梁结构混凝土的耐久性,才能最大限度地延长桥梁的使用寿命。

二、铁路桥梁高性能混凝土施工全过程及技术解析

高性能混凝土是铁路桥梁等土建工程建设的首选材料。与普通混凝土相比,高性能混凝土在力学性能和耐久性方面有其独特的优势,如表1所示。

(一)高性能混凝土原材料的选定

1.选用低水化热和含碱量偏低的水泥,尽可能避免使用早强水泥和高C3A含量的水泥。 2.选用坚固耐久、级配合格、粒型良好的洁净骨料。

3.使用优质粉煤灰、矿物渣等矿物掺合料或复合矿物掺合料,除特殊情况外,矿物掺合料应作为耐久混凝土的必需组分。

4.优质的引气剂,将适量的引气作为配制耐久混凝土的常规手段。

5.尽量降低拌和水用量,为此应外加高效减水剂或有高效减水功能的复合外加剂。

6.限制单方混凝土中胶凝材料的最高用量,为此应特别重视混凝土骨料的级配以及粗骨料的粒型要求。

7.尽可能减少混凝土胶凝材料中的硅酸盐水泥用量,且胶凝材料的总量也不能过高。

(二)配筋混凝土主要配合比参数

混凝土原材料经检验合格后,应根据不同的环境等级进行混凝土配合比设计。混凝土配合比设计需经试验监理工程师、总监理工程师及咨询单位签署意见方可使用。根据桥梁各部位的环境侵蚀作用等级,结合《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》、《铁路桥涵地基和基础设计规范》的相关要求,桥梁承重结构混凝土的最低强度等级及配合比见表2所示。

(三)混凝土拌合及运输

混凝土拌和前,严格测定粗、细骨料含水率,试验监理工程师现场旁站,根据粗、细骨料含水率变化情况,调整施工配合比,要求每班抽测2次,雨天随时抽测。

高性能混凝土拌制要求采用二次投料法,基本流程为:混凝土原材料计量后,先向搅拌机投入细骨料、水泥和矿物掺合料,搅拌均匀(搅拌至少30s),接着投入拌和水和液体外加剂搅拌成砂浆(搅拌至少30s),然后再向搅拌机内投入粗骨料搅拌均匀(至少搅拌60s)。

高性能混凝土要求采用混凝土运输车运输,运输过程中以2-4 r/min的转速搅动,运输过程中要求确保混凝土不发生离析、漏浆及坍落度损失过多等现象,运输至浇筑地点应高速旋转20-30s后将混凝土拌和物送入泵车或料斗中,运输至浇筑地点的混凝土要求保持均匀性和良好的拌和物性能。 (四)混凝土浇筑和振捣

混凝土浇筑前和浇筑过程中,试验监理工程师现场检测混凝土的坍落度、含气量、泌水率和入模温度等拌和物性能,在浇筑现场取样制作试件,按要求进行同条件养护和标准养护,混凝土试件要求56d抗压强度。混凝土浇筑根据不同的结构部位制定相应的施工工艺。

混凝土浇筑过程,随时对混凝土进行振捣使其均匀密实。振捣采用插入式振捣帮垂直点振方法,或采用插入式振捣棒和附着式振捣器联合振捣。混凝土振捣密实标志为混凝土液化泛浆后,其表面不再下沉、气泡不涌出,表面泛浆、平坦。使用插入式振捣棒时,操作要点为前手紧握振捣棒上端约50cm处,以控制插入点,后手扶正软轴,前后手相距40-50cm左右,使振捣棒自然沉入混凝土内,操作时应“快插慢拔”,振捣棒的移动间距不大于振捣棒作用半径的1.5倍,且插入下层混凝土内50-100mm。每一振点的振捣连续时间控制在20-30s,防止过振、漏振,保证混凝土振捣质量。 (五)混凝土养护及拆模

混凝土振捣完成后,及时对混凝土暴露面进行紧密覆盖,采用草帘、无纺布、塑料薄膜等进行覆盖,减少混凝土暴露时间,防止表面水分蒸发。混凝土带模养护期间,采取带模包裹、浇水、喷淋洒水或蒸汽等措施进行保湿、保潮养护。

混凝土的拆模时间除考虑混凝土的强度符合规范和设计要求外,还需考虑结构芯部混凝土与表面混凝土之间的温差、表层混凝土与环境机间的温差不大于20℃时方可拆模。

三、结束语

高性能混凝土作为一种新型高技术混凝土,它不仅具有高工作性、高力学性能、高耐久性、抗渗性、耐侵蚀性、耐磨性、低水胶比的特点,而且在工作性、节能、节料、工程经济、环境等方面具有重要意义,是一种具有环保性能的新型材料。

参考文献:

本文出自：www.luotuo.net.cn 骆驼论文

[1]中华人民共和国铁道部,新建时速300-350公里客运专线铁路设计暂行规定[S].北京:中国铁逍出版社,2007.

[2]张义军,浅论我国高速铁路桥梁建设的设计特点与关键技术[J].中国高新技术企业,2009.1. [3]曾敬东、李贞新、李小珍,我国告诉铁路桥梁的结构形式及特点[J].四川建筑,2005.8. [4]陈开御,铁路桥梁混凝土性能的探讨[J].桥梁建设,2008.4.

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