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摘要:
我們都知道,混凝土具有很強的抗壓強度,但抗拉強度卻很弱,而鋼管混凝土將二者的優點聚于一體,因此很受建筑行業的推崇,但在施工過程中對質量要求比較高。本文就鋼管混凝土灌注施工的質量進行研究和探討,對建筑行業如何保障鋼管混凝土灌注施工的質量有所幫助。
關鍵詞:
鋼管混凝土;灌注施工;施工質量
鋼管混凝土是指將混凝土填充在鋼管中并用振搗設備將其搗實,使鋼管與核心混凝土共同承受外部荷載作用的結構構件。按照管材截面形狀不同,可分為圓鋼管混凝土,方、矩形鋼管混凝土和多邊形鋼管混凝土等。同時按照強度等級,將小于C50鋼管混凝土規定為普通鋼管混凝土;大于C50小于C100的鋼管混凝土規定為高強度鋼管混凝土;大于C100d的規定為超強度鋼管混凝土。
1鋼管混凝土的結構特點
1.1鋼管混凝土具有負載力強、延性好和抗震性能好的特點。經研究表明,鋼管混凝土柱的負載力高于相應的鋼管柱負載力和混凝土柱負載力之和。因為鋼管對鋼管內的混凝土具有很強的約束力,從而提高了混凝土的抗壓強度;同時鋼管內的混凝土又有效地防止鋼管發生局部屈曲。鋼管和混凝土的相互作用使管內混凝土的脆性破壞力轉變成塑性破壞力,混凝土構件的延性能得到明顯改善,耗能能力大大提高,具有優越的抗震性能。
1.2鋼管混凝土防火性能良好。由于鋼管內填充了混凝土,在發生火災時,延長了柱子的耐火時間,減緩了鋼柱的升溫速度,就是鋼管燒的失去支撐力,但混凝土還存在很好的強度,不至于框架結構坍塌。經驗表明,達到一級耐火3小時要求和鋼柱相比可節約防火涂料1/3一2/3甚至更多,隨著鋼管直徑增大,節約涂料也越多。
1.3鋼管混凝土施工方便,節省工期。
1.3.1由于鋼管可以作為勁性骨架承擔施工階段的施工荷載和結構重量,施工不受混凝土養護時間的影響。
1.3.2由于鋼管內部是空的,便于搗實,同時在施工時不需要任何的模板,既節省了支模、拆模的材料又節省了人工費用和施工時間。
2鋼管混凝土施工過程中的質量保障措施
鋼管混凝土在結構上雖然具有很好特點,但施工要求比較高,因此在施工時一定要高標準,嚴要求,質量才能有保障。
2.1原材料的質量要求
2.1.1水泥的質量標準:強度等級不能低于42.5級硅酸鹽水泥,物理、化學穩定性要好。
2.1.2骨料的質量標準:對于高強度的鋼管混凝土骨料顆粒直徑不能超過31.5mm,針片顆粒不超過5%,含泥量符合行業標準:JGJ53中的規定。細骨料的細度模數不大于2.6,含泥量小于2%,泥塊含量不大于0.5%。
2.1.3在澆灌高強度鋼管混凝土時,要加入高效減水劑或者緩凝高效減水劑。
2.1.4在澆灌高強度鋼管混凝土時,要加入活性較好的礦物摻合料。
2.2鋼管混凝土的配比方面的技術要求
2.2.1在鋼管混凝土在灌注前,在現場要進行配制試驗,因為現場的環境溫度與濕度都不同程度的影響灌注質量,經過多次試驗以滿足要的配比為正式施工的配比進行使用。
2.2.2灌注高強度鋼管混凝土時,配制強度不應低于設計強度的1.15倍。
2.2.3配制高強度鋼管混凝土時,應將重量比控制在0.25-0.42,范圍內,使用的水泥量每平方米不大于450公斤;高效減水劑的加入量控制在膠結材料總量的0.4-1.5%范圍內;粉煤灰的加入量控制在膠結材料總量的30%以內。
2.2.4鋼管混凝土使用的砂含量控制在28-34%范圍內,采用泵送時可將含砂率提高到34-44%。
2.2.5鋼管混凝土的坍落度控制在120-200mm范圍內。
2.3對鋼管混凝土施工前準備的要求。
2.3.1柱施工前的要求。
2.3.1.1對鋼管圓柱及方柱平面位置和標高進行檢查,是否符合設計要求。
2.3.1.2對各種柱子的地腳螺栓進行檢查,是否有松動或者存在丟失現象。
2.3.1.3對鋼管內及方柱澆灌孔內進行檢查,是否有堵塞現象。
2.3.1.4檢查鋼管圓柱及方柱底部與下部混凝土承臺之間是否有堵塞現象,并進行清理。
2.3.2外包柱鋼管混凝土施工前的準備。
2.3.2.1對外包柱內的雜物進行清理,做到清潔、無灰塵。
2.3.2.2灌注前要對模板內測進行曬水濕潤,防止混凝土形成麻面。
2.3.3其它準備工作。
2.3.3.1要時刻掌握天氣情況,避免高溫天氣和雨天澆灌。
2.3.3.2在澆筑前,將所要使用的各種工具、器械進行認真檢查,經過調試無誤后等待使用。
2.4采用泵送工藝操作的質量標準。
2.4.1開機前的檢查。
2.4.1.1連接管路是否嚴密,連接處有松動現象。
2.4.1.2泵要放在平整的地面,泵的地腳螺栓有無松動的現象。
2.4.1.3用手動盤車,泵是否轉動靈活。
2.4.1.4點擊開、關,檢查泵是否是正轉。
2.4.2進料前先將料斗內加入清水,將泵開啟,使管路和泵用水濕潤。
2.4.2.1在打水過程中,檢查泵、管路的連接處有無漏水現象,如有馬上進行處理。
2.4.2.2經過檢查和處理正常后,將水打空馬上加入混凝土,開始施工。
2.4.3開始打料時,由慢到快,最后正常打料。
2.4.4在施工過程中,為了保持泵作業的連續性,可以采取調速的方式進行作業。
2.5混凝土澆筑時的質量要求。
2.5.1在混凝土進入施工現場前,所有工作應全部準備就緒,當混凝土進入現場時,應立即開始施工,保證在初凝前澆筑完畢。
2.5.2在澆筑過程中不得產生離析現象的發生。
2.5.3泵的揚程軟管要插進鋼管內2-3米,可以使用導管,但連接要嚴密,不能出現漏料現象。在鋼管內的混凝土自由落體高度不能超過3米。
2.5.4為了使混凝土在鋼管中達到密度要求,要采用分層澆筑的方式,澆筑一層,搗實一層,每層的高度保持在1.5米左右,上一層混凝土必須保證在下一層初凝前進行覆蓋,避免在澆筑過程中出現冷縫現象。
2.5.5振動器在插入鋼管中搗實過程中,要做到快插快拔,要掌握好振搗時間,第一要保證均勻,不能產生漏振。第二要保證時間,不能太短,也不能太長,當混凝土表面不再下沉,表面產生砂漿,不再產生氣泡時視為合格,應馬上拔出震動下一個位置,震動時盡量不要碰到鋼管壁面。
2.5.6施工縫隙的處理
2.5.6.1鋼管中要留有施工縫隙,留有的高度為距離管口500-600mm處。
2.5.6.2在混凝土繼續澆筑前,混凝土的抗壓強度不應低于1.2MPa,在繼續澆筑前,先清除結合縫隙表面的骨料和灰塵垃圾,后加水濕潤后再進行澆筑。
2.5.6.3結合處要先澆筑與管內配比相同的砂漿,砂漿厚度一般控制在30-50mm。
2.5.7養護質量要求。混凝土終凝后,注入清水進行養護作業,水深200mm左右,養護時間控制在14天左右。
3結束語
鋼管混凝土工程是一項十分成熟的技術,在我國應用十分廣泛,保障質量的關鍵是前期的設計、人員的組織和施工過程的質量管理,只有抓住問題的關鍵,產品的質量才能有保障。
參考文獻
[1]梁立農.混凝土橋梁耐久性的若干問題[J].廣東公路交通,2002(S1).
[2]韋登超.預應力砼連續剛構橋懸臂施工技術[J].重慶交通學院學報,2003(2).
作者:李乃才 單位:肇東市公路管理處