UHPC超高性能混凝土預(yù)制T梁的實踐與思考

UHPC超高性能混凝土預(yù)制T梁的實踐

與思考浙江交工集團股份有限公司，浙江杭州310000摘要：UHPC超高性能混凝土在橋梁維修加固到橋梁墩柱連接、濕接縫、橋面鋪裝等部位廣泛使用，在常溫養(yǎng)護條件下，具備高強、高延性、高耐久性、良好施工性能等特征，具有良好的工程適用價值和廣闊的推廣應(yīng)用前景。寧波舟山港主通道項目開展超高性能混凝土提升跨海橋梁工程性能的應(yīng)用研究，選取煙墩互通B匝道作為UHPC超高性能混凝土預(yù)制T梁試點。B匝道UHPC超高性能混凝土預(yù)制T梁是國內(nèi)首次采用，目前均已經(jīng)預(yù)制并架設(shè)完成，本文通過介紹具體施工工藝實踐及施工過程中的思考，為后續(xù)UHPC超高性能混凝土在我國橋梁建設(shè)中的運用提供了可借鑒的施工經(jīng)驗。關(guān)鍵詞：UHPC超高性能混凝土預(yù)制T梁實踐思考1結(jié)構(gòu)設(shè)計簡介煙墩互通B匝道橋作為試驗梁板進行預(yù)制，本標段預(yù)制UHPCT梁共有20片,梁高均為1.55m，預(yù)制邊梁上翼緣寬度為185cm,預(yù)制中梁上翼緣寬度為175cm。梁長度最長為29.92m，最短為29.29m。T梁斷面圖2施工工藝流程

工藝流程圖3鋼筋綁扎UHPC預(yù)制T梁在預(yù)制廠內(nèi)集中預(yù)制，采用模具化、流水化生產(chǎn)。鋼筋下料前對設(shè)計圖紙以及各種規(guī)格的鋼筋長度和數(shù)量進行認真核對，保證鋼筋表面清潔、平直，對鋼筋的下料長度進行計算，做到最合理的配料方式，減少浪費。鋼筋加工成型的要點及注意事項和成型后質(zhì)量要求如下：1）超高性能混凝土構(gòu)件中鋼筋和預(yù)應(yīng)力筋的最小保護層厚度不應(yīng)小于鋼筋公稱直徑，不小于20mm.2）鋼筋接頭宜設(shè)置在受力較小的區(qū)段，并應(yīng)錯開布置。接頭宜采用焊接接頭和機械連接接頭；當施工或構(gòu)造條件有困難時，除軸心受拉構(gòu)件或小偏心受拉構(gòu)件縱向受力鋼筋外也可采用綁扎接頭，搭接長度不小于20倍鋼筋直徑。3）鋼筋凈距不應(yīng)小于1.5倍纖維長度，且不應(yīng)小于30mm。腹板綁扎胎頂板綁扎胎架4模板清理及安裝模板為減少氣泡兩側(cè)張貼模板布，模板與模板之間的拼縫處用膠布整齊粘貼拼縫表面處應(yīng)不褶皺、無遺漏，保證澆筑時不漏漿，保證模板拼縫處外觀平整光潔，無錯臺。肋板、橫隔板鋼筋，波紋管坐標待監(jiān)理檢查合格后，進行模板安裝使用龍門吊將模板轉(zhuǎn)運到位，然后配合人工進行安裝。模板塊件間用M18螺栓連接，側(cè)模由設(shè)置在頂部和下部的兩排?20mm拉桿對拉固定，上排拉桿設(shè)在外側(cè)模板的豎向肋上端，上層拉桿間距隨單段模板具體尺寸進行對拉固定，下層拉桿間距為45cm，通過臺座預(yù)留孔設(shè)置。側(cè)模從一端開始立，第一片吊立就位后用木楔支墊初步定位，然后吊裝對面一側(cè)的側(cè)模，依次安裝拉桿，找好上口尺寸及垂直度，接著安裝相鄰的一片模板，在梁底座穿入拉桿，通過夾板將側(cè)模與梁底模緊貼，與底座聯(lián)成一整體，模板頂部用拉桿拉緊。通過設(shè)置在模板下面的對口楔進行微調(diào)，保證模板精確定位。5混凝土拌制及澆筑超高性能混凝土（以下簡稱UHPC）是一種新型水泥基復(fù)合材料，抗拉強度可達20Mpa.抗壓強度可達120Mpa。不滲透等級大于P20，防凍等級大于F500，具有優(yōu)異的力學性能和耐久性。UHPC與普通混凝土材料不同之處在于添加了活性外加劑、高效減水劑和鋼纖維等它的配合比設(shè)計原則是：通過增加組分的細度，增加組分的活性，并且不添加粗集料，使材料內(nèi)的孔最小化。同時，滲入大量的鋼纖維材料，在混凝土受拉狀態(tài)時，表現(xiàn)出良好的抗拉性能。超高性能混凝土（UHPC）拌合采用立軸行星式強制攪拌機，在現(xiàn)場進行攪拌;本項目采用2.5方機進行攪拌。

方軸強制式攪拌設(shè)備超高性能混凝土（UHPC）理論配合比原材料重量（kg/m3）口初終計擴展凝時間凝時間容重度(min)(min)粉? 纖水外加(kg/m3)(mm)體維劑213.42.55三2W913060987004000超高性能混凝土（UHPC）實際配合比粉體(kg)纖維(kg)水(kg)液劑(kg)混凝土方量（m?）5400|403.91501.18.64_2.55投料順序：啟動攪拌機f投入粉料（攪拌60s）-加水和液劑一攪拌240s（物料達到流化狀態(tài)）f投入纖維、繼續(xù)攪拌（攪拌180s）f出料。本次澆筑方量為16.99m3，考慮過程損耗，實際澆筑方量為17.85m3.混凝土通過三輛8m3混凝土運輸車運輸至前場（實際裝料控制在7.65m3）。第一盤料拌好之后進行擴展度試驗（設(shè)計要求擴展度±700mm）實測擴展度750°1h后進行二次擴展度試驗（設(shè)計要求擴展度±650mm）實際擴展度740。（1） 考慮到高性能混凝土的高流動性，需配置2個與UHPC混凝土配套的3方斗。以保證能夠有效的控制閥門的大小，以及保證澆筑的連續(xù)性。（2） 澆筑過程中料斗可以在兩頭腹板與橫隔板交接的位置連續(xù)下料，利用混凝土超高的流動性，兩頭料分別向中間合攏。澆到翼板時，控制卸料速度，先鋪滿低邊后，再澆筑高邊。（3） 澆筑完成之后，應(yīng)對表面邊進行抹面收光和灑水覆膜養(yǎng)護作業(yè)。6養(yǎng)護UHPC攤鋪攤鋪完成之后，及時進行收面及覆蓋薄膜養(yǎng)護工作，UHPC表面暴露于空氣中的時間不宜過長。覆蓋保濕養(yǎng)護薄膜之前，UHPC表面應(yīng)噴灑水霧，保持濕潤狀態(tài)，以防止干縮開裂。保濕養(yǎng)護過程中，發(fā)現(xiàn)缺水的地方應(yīng)及時補水。UHPC澆筑完成待混凝土終凝后，繼續(xù)48h的90°C的高溫蒸汽養(yǎng)護，以防止后期長期的收縮開裂。7預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿當梁板的混凝土強度達到85%以上且砼齡期不小于5d時方可進行正彎矩段鋼絞線的張拉工作?？刂茟?yīng)力為1302MPa,預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用張拉力與伸長量雙向控制的方法進行張拉。啟動張拉后，由現(xiàn)場操作人員控制千斤頂進行張拉。施加預(yù)應(yīng)力應(yīng)采用張拉力與引伸量雙控。當預(yù)應(yīng)力鋼束張拉達到設(shè)計張拉力時，實際引伸量值與理論引伸量值的誤差應(yīng)控制在6%以內(nèi)。經(jīng)計算實際伸長量-5.6%。張拉完成后測得起拱度為14.56mm。預(yù)應(yīng)力張拉期間豎向、側(cè)向變形符合要求。清除錨墊板上的雜物，確定壓漿端和出漿端，在兩端安裝控制閥壓漿管。開始拌料，水膠比滿足規(guī)范要求后開始壓漿。壓漿從一端壓入，等另一端溢出濃稠漿體后，密封出漿管，繼續(xù)壓漿使壓力達到0.5MPa，關(guān)閉進漿管撤除壓力。8施工過程中存在的問題及思考UHPC超高性能混凝土預(yù)制T梁在工藝試驗過程中發(fā)現(xiàn)因其高流動性，振搗后梁板表面氣泡很多，嚴重影響T梁的外觀質(zhì)量及耐久性。下面我們通過幾組工藝試驗情況來對比分析尋找解決辦法。經(jīng)過6次工藝試驗及實踐證明得到以下結(jié)論：1）拌和效率低。一片梁板設(shè)計方量16.99方，實際施工所需方量17.85方。從布料到制拌完成的時間需要大約3小時。2）模板易漏漿。超高性能混凝土具有極好的流動性，因此模板稍有縫隙或者封堵不牢固就容易出現(xiàn)漏漿的現(xiàn)象。3）翼板厚度難控制。由于模板設(shè)置橫坡，而且此混凝土流動性極好，在澆筑完成之后高邊的混凝土易向低邊流失因此澆筑完成之后高邊的翼板厚度偏低。4）施工過超中需使用模板布，方可確保梁板外觀質(zhì)量，混凝土振搗需采用高頻振搗器，使用插入式振搗會影響鋼纖維均勻分布。未貼模板布外觀質(zhì)量貼模板布外觀質(zhì)量9結(jié)束語UHPC材料具備優(yōu)良的變形性能與斷裂韌性，這一特性確保整個橋梁構(gòu)架有著非常好的吸收能量的能力，大大提升了橋梁構(gòu)架的整體抗震能力。UHPC材料有著較小的收縮徐變特性，這一特性在預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)應(yīng)用中的作用顯得尤為