19.1鳊鱼洲长江大桥清水混凝土桥墩施工技术方案

1鳊鱼洲长江大桥桥墩清水混凝土施工技术方案周友谊2019.12一、编制依据1、鳊鱼洲长江大桥设计图纸；2、《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）；3、《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10752-2010）；4、《铁路混凝土结构耐久性设计规范》（TB10005-2010）。二、工程概况新建安庆至九江铁路长江大桥是九江至安庆铁路的组成部分，位于长江下游河段。拟建桥位南侧位于九江县，北侧位于黄梅县，距下游已建成通车的长江公路大桥约5.3km。新建安庆至九江铁路长江大桥客专设计范围长4.25758km，预留双线长3.99610km。其中南汊主桥采用跨度为2x50+224+672+174+3x50m的钢箱混凝土混合梁斜拉桥，北汊主桥采用主跨140米独塔斜拉桥；非通航孔正桥采用17孔48m预应力混凝土简支箱梁；安九客专北引桥共布置有22孔32m简支梁，预留双线北引桥共布置有14孔32m简支梁；北岸跨大堤桥采用65.54+100+60m预应力混凝土连续箱梁；南引桥共布置有16孔简支梁，跨江边河路、春江路、裕港路等节点用主跨37+70+41m混凝土连续梁、56m混凝土连续梁。全桥下部结构均采用桩基础，2号至5号主墩采用3.0m直径桩，1号、6号至9号、N13至N19号桥墩采用2.5m直径桩，其余桥墩桥采用1.0m、1.5m、1.8m、2.0m直径桩。引桥统一采用两线承台、基础，双线桥墩。三、清水混凝土施工控制方案3.1原材品质控制3.1.1胶凝材料胶凝材料质量控制应留意以下事宜：（1）同一座桥墩，胶凝材料应固定同一厂家、同一品种、同一批次。不同厂家、批次、标号胶凝材料的颜色存在差异，对混凝土外观颜色的影响是最直接的。（2）所用胶凝材料技术标准符合《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）、GB/T18046-2017《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》、GB/T1596-2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》、TB/T3275-2011《铁路混凝土》和3TB10424-2010《铁路混凝土工程施工质量验收标准》。3.1.2外加剂目前，客专铁路用外加剂均为复合型聚羧酸系高性能减水剂，其具有减水率高、收缩率小的特点，但其敏感性高。使用过程中要格外注意。（1）采用聚羧酸高性能减水剂，减水剂的品质、指标应符合GB8076-2008《混凝土外加剂》、JG/T223-2007《聚羧酸系高性能减水剂》、TB10424-2010《铁路混凝土工程施工质量验收标准》的技术要求。（2）应具有较低的泌水率，较高的适应性，适应性指外加剂性能的保持程度及敏感性。适应性良好指外加剂对骨料、胶材等敏感性小，混凝土浇筑后不会产生坍落度突变等问题，从而影响混凝土表观质量。可用低泌水率指标来控制混凝土的稳定性。（3）施工中所用减水剂应与配合比设计时的减水剂保持一致，以免减水剂有效成份发生变化，使外加剂减水率等性能指标减小，对混凝土的拌和物性能产生不利影响。3.1.3骨料3.1.3.1骨料质量控制（1）骨料质量指标应符合GB/T14684-2011《建设用砂》、GB/T14685-2011《建设用卵石、碎石》和TB/T3275-2011《铁路混凝土》标准的规定。（2）粗骨料级配、颗粒形状、针片状含量对混凝土工作性有影响，粗骨料品质应满足如下：级配连续、抗压强度高、吸水率低、空隙率小、非活性；粗集料粒型呈近似圆形，最大粒径不宜超过25mm；粗集料应选择同一厂家、同一规格、同一颜色的批次；粗集料中不应存在树叶、草根等杂物，尤其不能出现生石灰类物质。（3）细集料的颜色、泥块含量、有机物对外观质量有影响，细骨料品质应满足如下：细集料应级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小、非活性；为降低泌水率，细集料中小于0.315mm的颗粒含量不低于15%；细集料应选择同一厂家、同一规格、同一颜色的批次；4细集料中不应存在树叶、草根等杂物。3.1.3.2骨料含泥量和泥块含量骨料的含泥量和泥块含量对聚羧酸减水剂影响很大，如含量过高需要提高减水剂的固含量或提高混凝土拌和水的用量，进而影响混凝土拌和物的工作性能、强度及耐久性。因此，铁路混凝土中骨料含泥量和泥块含量的要求较高，一般情况下细骨料的含泥量和泥块含量容易满足规范要求，但粗骨料的含泥量较高，尤其是5～10mm的碎石含泥量较高，因此使用前必须经过水洗并经检验合格后方可使用。3.1.3.3施工配合比中骨料含水率的计算骨料的含水率直接影响混凝土拌和物的性能，其计算是否准确将影响混凝土施工配合比。料场中不同批次的骨料、以及铲车堆放料的不确定性，势必造成上下含水率的不同，因此在测骨料含水率时应将粗骨料分成上、中、下三层，每层取3个部位进行含水率计算，根据平均含水率进行施工配合比计算及施工，以免造成混凝土浇注过程中出现坍落度偏大或偏小的现象发生。3.2清水混凝土的生产技术控制清水混凝土要达到“清水”的技术要求，在生产技术方面进行细致的控制，它包括清水混凝土生产设备状况、搅拌工艺选择、清水混凝土工作性能控制等方面。3.2.1生产前准备3.2.1.1搅拌机的校准计量检查包括静态计量检查和动态计量检查：①静态计量检查由计量员负责，生产部门配合，至少每月进行1次原材料计量设备的校验；②动态计量检查是检查每车混凝土的整体计量误差情况，检查频率视计量情况而定。3.2.1.2料仓确认生产前，确认搅拌设备料仓显示材料与后台料仓内材料相对应。3.2.1.3搅拌制度检查生产前，应确认清水混凝土搅拌制度符合设计要求，清水混凝土搅拌时间应适当延长，以保证清水混凝土搅拌均匀。53.2.1.4配比检查生产过程中，确认清水混凝土生产配合比与设计配合比一致。由于砂含水、含石等原因，应对生产配合比进行微调。3.2.1.5骨料专门存放清水混凝土砂、石等原材应分区、专料专存，不得出现混料的情况。清水混凝土对其原材品质要求较高，原材品质不仅进场时需符合标准要求，进场后也应做到环保、防雨等。由于目前的普通混凝土骨料大棚存在易坍塌、容积率低、保温效果差、密封不良等问题，为了适应清水混凝土原材的高质量要求，而建议建立了清水混凝土专用骨料棚。本新式清水混凝土专用骨料大棚特征在于：大跨度的复数个钢筋混凝土墙体以及至少一个顶棚，钢筋混凝土墙体并行排列，且相邻的两面钢筋混凝土墙体上密封搭设一个顶棚。顶棚为无屋架支撑的拱形结构。顶棚为多个弧形槽锁合而成。钢筋混凝土墙体间隔5米排列。如上图所示，此大棚采用大跨度的钢筋混凝土墙体替代传统的立柱式大棚结构，用以存储砂石料。为保证外侧墙体的抗剪切能力，相邻钢筋混凝土墙体之间间隔5米，这样在大幅度提高大棚结构刚度的同时，也大大增加了其有效使用面积。6在钢筋混凝土墙体上面架设顶棚，且相邻的两面钢筋混凝土墙体上密封搭设一个顶棚。顶棚采用无屋架支撑拱形结构代替传统的屋架支撑顶棚，大幅提高大棚的可利用空间，降低大棚的高度，提高整体稳定性，减低造价。施工时，先选定大棚跨度（根据实际情况，最大跨度一般在36米以内），同时可根据当地的具体情况选定大棚高度（一般在11米以内）。然后按照普通的钢筋混凝土方法施工钢筋混凝土墙体结构。并且在大棚内硬化地面制作过程中应充分考虑排水功能。钢筋混凝土墙体施工完毕后，利用金属薄壁拱形屋顶成型机组将成卷彩涂钢板经冷轧成型工艺变为U型槽体，然后再将U型槽体冷轧成为弧形槽（即曲梁），最后将若干条弧形槽体用锁缝机连成一组，形成拱形顶棚，再将拱形顶棚与钢筋混凝土墙体密封，即完成了所需建筑物。另外，在卸车及装载机进出口可加设自动卷帘门，以实现砂石大棚的全封闭。本大棚无梁无檩无拉筋，空间开阔，棚内砂石料堆积高度高，容积率提高80％以上，能很好的满足自卸车及装载机作业要求。拱壳顶棚梁板合一，抗风、雪能力强。钢筋混凝土外墙及隔墙不仅能起到良好的保温效果，而且其使用寿命能达到30年～50年。本大棚结构简单，在大幅度提高砂石料棚的容积率、保温、防尘和安全性的同时，可大大提高大棚的使用寿命，可有效确保清水混凝土骨料的品质稳定、可靠。3.2.1.6外加剂专用储罐外加剂是混凝土重要原材，虽然其用量比例较少，但对混凝土工作性能、力学性能、耐久性能影响较大，特别对于清水混凝土而言更是如此。为了保证清水混凝土专用外加剂储存质量的稳定，特别是低温环境下，防止混凝土外加剂结晶沉淀，建议清水混凝土专用外加剂罐加热搅拌设备。本清水混凝土专用外加剂罐加热搅拌设备包括：（1）设于外加剂罐内并连接于驱动电机的搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌轴和设于搅拌轴底端的搅拌扇叶，驱动电机通过皮带驱动搅拌轴并带动搅拌扇叶以对外加剂罐内的外加剂进行搅拌；（2）温度控制系统，包括具有出液口和进液口的加热管和供对加热管内的7加热介质进行加热介质的加热控制器，加热管的管体呈回转盘旋状设于外加剂罐的内壁上，出液口和进液口均设于外加剂罐的罐口，加热介质加热控制器包括出口和进口，加热控制器的进口连通加热管的出液口，加热控制器的出口连接加热管的进液口。（3）搅拌装置还包括时间继电器和减速器，减速器控制连接驱动电机，时间继电器控制连接减速器和驱动电机。（4）搅拌装置中搅拌扇叶的尺寸适配于外加剂罐的尺寸。（5）温度控制系统包括与加热控制器连接且置于外加剂罐内、供感应外加剂温度的温度传感器。（6）加热管内的加热介质为水、油或者热蒸汽。（7）保温垫层垫设于所述外加剂罐的底部。外加剂罐的加热搅拌设备通过驱动电机驱动搅拌扇叶旋转对外加剂罐内的外加剂进行搅拌，可使罐内外加剂浓度、温度均匀；温度控制系统可根据需要调节管内液体温度，进而调节外加剂温度，以起到防冻防结晶的目的，且罐内液体温度可控、可调。相对于现有技术，本设备不仅设计简单、使用方便、效果明显、灵活多变、实用性强，保证了外加剂的质量，而且不会提高外加剂成本。3.2.2混凝土拌制现场拌合站采用的为3m3的双卧轴强制式搅拌机，计量误差按常规生产控制，为保高性能桥梁混凝土搅拌均匀，混凝土拌制需注意以下几点：8（1）混凝土用水量必须精确，应充分考虑集料含水率的变化，并对施工配合比做及时调整，含水量按照每班抽测4-6次。（2）拌合计量器具应在标定期限内，以保证混凝土拌制原材料计量准确。（3）搅拌前将搅拌机和混凝土存运设备用水湿润，检查卸料闸门是否灵活，开动搅拌机3min，确认正常后排尽积水，再投料搅拌。（4）投料次序为先骨料、水泥、粉煤灰、矿粉，待搅拌均匀后，再加入水和外加剂，继续搅拌至均匀，搅拌时间为180s，不得随意增减搅拌时间，不得任意加水，严格控制混凝土工作性能。（5）混凝土工作性能及含气量等相关指标经检验不合格后，严禁将其灌入模板中。3.2.3清水混凝土出厂质量控制3.2.3.1工作性能控制在混凝土施工过程中，混凝土坍落度是反映混凝土工作性的一个非常重要的指标，为了控制混凝土的工作性能，就需要对每盘生产的混凝土的坍落度进行测量，这给操作人员带来了极大的工作量，且为事后控制，无法对已生产的混凝土进行再调整。用砂含水率自动检测补偿实际含水状况，补偿效果的波动还是有一些，加上正常的计量误差及外加剂对用水量的敏感性等因素，拌合物坍落度的波动依然在所难免。现有的大多数搅拌站（楼）对自动检测主要表征混凝土工作性能的坍落度功能，尚未开发出来，仍只能依靠人工检测，这对质量要求高、方量大的工程来说，每班需检测数次，无疑是一种劳动强度大、安全性差、效率低且总体反映不一致的工作。而部分搅拌站采用操作人员目测混凝土坍落度的方法进行控制，这种控制方法准确度低，操控性差。这就需要我们寻找一种更直接、安全的办法来实现，即一种在混凝土搅拌过程中对其质量的优良有直观判断，同时在搅拌的过程中可对其质量进行调整的办法─—利用搅拌机的负荷分布与混凝土坍落度分布相比较而获得测定结果，也就是通过混凝土搅拌均匀后的电流与空转搅拌机的电流之间的差值与实测混凝土坍落度值建立关联曲线，而稳定的电流差值代表了稳定的混凝土状态，从而由稳定后的电流差值可直接反映出机混凝土坍落度值。本方法可直观的获得混凝土出机前的坍落度，从而有效的调整混凝土出机9前的状态，确保出机混凝土工作性能