箱梁實體強度原因分析

2021-03-04 09:56:09 字數 3237 閱讀 4476

1、設計配合比

配合比設計是按照相關規範要求、以往工程經驗、同橋其它單位類似結構配合比進行設計和試拌的,監理全過程盤站配合比試拌情況,對設計配合比確認後由指揮部中心試驗室進行驗證試驗,監理根據中心試驗室的驗證報告批覆配合比。

配合比設計時砂石料由材料**商提供,所以各項指標均符合要求。拌制時由減水劑廠家在試驗室現場根據和易性和我們對水膠比的要求調整減水劑組分,以達到混凝土狀態要求。我們設計試拌結束後所有材料均送到中心試驗室,等我們上報混凝土試拌結果後中心試驗室再進行驗證試拌。

從以上過程可以看出配合比設計這個環節是沒有任何問題的。

2、配合比使用

這個工地對配合比使用來說最大的困難就是原材料質量十分不穩定,其中以砂石最為顯著。突出的就是閩江河砂自2023年10月份停產後,採用了當地嵊州河砂,該河砂採集是在嵊州內河邊已經堆積多年的灘塗內開挖採集(而非河中),然後機械沖洗(沖洗水迴圈使用),砂含泥量高,0.15以下顆粒較多,風化較嚴重,河砂中經常含有整團整團的泥塊。

原杭州灣和金塘使用的青峙碎石也因停產而不得不採用本地東關碎石,該廠家加工能力有限,我們的澆築方量較大,常常不能保證**,碎石沖洗效果較差,碎石含粉和較多風化顆粒。

以上原因使得我們控制混凝土澆築十分艱難,減水劑摻量根據材料情況波動頻繁,最高時能達到1.8%-1.9%。

我們也多次採用其它減水劑進行試驗,但摻量均不能實際降低。我們減水劑計量因為是採用包方量方式進行,所以我部就根據混凝土實際情況增減外加劑,而不過多考慮減水劑成本的事情,減水劑廠商對此也感到成本壓力十分重。我們也十分擔心減水劑摻量較高是否會對混凝土產生其它不利影響,主要是考慮凝結時間問題,強度問題,經過我們對試件的強度和凝結時間試驗,未產生有害影響。

混凝土生產控制我們主要是控制兩個指標,乙個是混凝土狀態,要求混凝土要有500mm左右的流動性,坍落度在210mm左右。流動性的狀態是包裹性較好、有一定粘性的流動,而不是呈離析狀態的流動性。因而我們判別是否需要增減減水劑是這樣的,混凝土流動性很大呈離析狀態(超過600mm)且粘板時,外圈有白黃水泥漿溢流時則需要扣減減水劑。

混凝土流動性很小(400mm以下),混凝土呈發沉、堆積狀態,則需要增加減水劑。混凝土極為鬆軟,水泥砂漿與碎石呈不粘接狀態,則表明混凝土單方用水量過多,減水劑不足,需要扣水,如扣水後流動性狀態滿足要求則不增加減水劑,否則需要增加減水劑至混凝土正常流動性狀態出來。

我們在配合比使用過程中調整二個引數,一是據砂的粗細調整砂率;二是根據流動性調整減水劑摻量和用水量,減水劑摻量和用水量是乙個平衡關係,只有適當的摻量和用水量混凝土狀態才能正常,多摻或少摻減水劑幫浦送都很困難,摻量和用水量有乙個適當範圍的平衡點。

第二,根據試件強度來決定使用配合比,就是因為材料波動頻繁,所以我們c50以上混凝土都設計了兩個配合比,乙個用處是冬季施工時使用,另外乙個作用就是根據材料變化做的儲備。

第三,我們試件製作是在攪拌站試驗室製作的,混凝土均為隨機取樣,我對試驗員的要求是必須隨機取樣,試件強度必須為真實資料,只有這樣我才能掌握第一手資料,才可以根據強度變化進行配合比調整。否則我就失去對混凝土控制的基本原則。

3、控制情況

我們配備了回彈儀和鋼筋保護層測厚儀,基本對每乙個構件均進行了回彈,箱梁施工開始我們就在箱室內進行了回彈,回彈結果反映不是十分理想,個別部位很高,再挪一下位置就不足了,因而在後續施工中,我們發內部聯絡單一再提醒現場注意布料和振搗。

我們還做了很多試件回彈推算強度與試件實際強度的對比,發現實際強度約為回彈強度的1.2-1.4倍,因而根據現場回彈情況和試件的強度,我們認為箱梁實體強度總體是能達到設計要求的。

因而沒有採用自己取芯進行檢測的手段。

4、原因分析

(1)、材料變異

單種材料疑點最大的就是嵊州河砂,其風化嚴重和較大含泥團是否會導致混凝土強度停止增長甚至倒縮的可能。結合現場養護實際情況分析風化細末和泥團搶在水泥前占用了用於水化的自由水,後續又無外界養護水補充,導致混凝土水化不充分,強度增長無法進行。

其次就是減水劑與其它材料相互之間的互動影響,是否會導致混凝土強度出現倒縮情況。

(2)混凝土從拌和站出站後到現場拖幫浦前,這個過程應該不會出現任何異常或人為新增水到攪拌車內。

(3)混凝土在拖幫浦前等候,直到幫浦送至箱梁上,出現因等候時間過長而混凝土坍落度較小時現場拌合車內加水的情況,這個情況有,尤其是在夏季高溫施工時,但不具有普遍性。

(4)混凝土幫浦送至箱梁內,因箱梁特殊結構,鋼筋和波紋管密布,混凝土下料很困難,在頂板處下料,用振搗棒振擊鋼筋使混凝土下落,下料高度有4m左右,被鋼筋多次砸擊後而離析形成漿與碎石分離。

(5)箱梁除0號塊中隔板較好下料和振搗外,其餘部位基本無法合適振搗,高度高,視線被波紋管和鋼筋擋住無法看見混凝土和振搗棒在何處,只能憑感覺振搗。

(6)箱梁頂板面積較大,施工時間較長,為使頂板施工容易和抹面容易,在後面頂板施工中人為加水的可能性是有的。頂板浮漿的嚴重應該不只是過振造成的。

(7)現場為沖洗幫浦管,箱梁澆築處配備了水管,在沖洗水管時水會落入新澆入混凝土,在不沖洗時,水一直保持開的狀態,水管如果擺放在箱梁澆築範圍外就問題不大,如果直接放在箱梁上,則水就流入到箱梁混凝土中了。

(8)養護,海工混凝土的養護情況直接關係到強度增長多少,養護不足也是導致強度不足原因之一。

(9)拌和計量的動態波動,拌和站計量稱重系統靜態標定是準確的,但動態過程中是否一直準確無法確定,我們曾在鑽孔樁施工時對減水劑秤進行過動態過程中標定,誤差還是很大。其它配料秤因為稱重過大無法動態標定,不能肯定在拌和動態過程中有計量誤差問題,因而對計量稱進行動態標定或權威認定也是查明原因的措施之一。

(10)芯樣加工水平和取芯時振動影響,《鑽芯法檢測混凝土強度技術規程》中條文說明中第6.0.3和7.

0.4條對此均做出懷疑,加工水平影響10%-30%。第7.

0.4條還有些檢測機構提出將計算強度除以0.88而得到標準養護試件的抗壓強度。

說明芯樣強度能否代表實際實體強度也是存在很多爭議的。再者就是張拉後的混凝土因受到很大內部壓應力,在取芯後壓應力被突然放鬆,造成混凝土芯樣內傷,造成強度降低。

5、改進措施

針對芯樣實際強度和箱梁特殊結構、現場施工水平等各種原因,結合目前標養試件強度的情況,我們認為必須保證試件強度平均值不低於75mpa,最低值不低於70mpa,改普通幫浦送配合比設計為自流平混凝土配合比設計,膠材總量550左右,水泥用量480左右。保證最不利條件下純混凝土砂漿不振搗都能達到設計強度要求。這樣的混凝土裂縫控制必然艱難,但這樣能確保混凝土強度不會出現異常情況。

嚴格控制原材料質量,在不能分析出現有原材料是否互動影響的前提下,換掉除粉料外的所有材料。再不能換掉的情況下必須嚴格控制進場砂石質量,達到自流平混凝土的要求。有必要對箱梁混凝土更換減水劑,要求對材料的適應性非常突出,保證摻量波動較小。

現場嚴格按施工規範要求,嚴格控制施工工藝和程式,確保混凝土布料均勻、振搗密實、養護充分。

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