高速道岔自密实混凝土配合比设计及应用.pdf

2 2 矿物掺和料 矿物掺和料应选用品质稳定的产品，可选用粉煤灰、 矿渣粉等。粉煤灰技术要求应满足表 2的规定，矿渣粉 技术要求应满足表 3 的规定。 表 2 粉煤灰 的技术要 求 序号 项目 技术要求 1 细度 ( ) 1 2 2 C1含量 ( ) O 0 2 3 需水量比 ( ) 9 5 4 烧失量 ( ) 5 0 5 含水率 ( ) 1 0 6 S O 3 含量 ( ) 3 0 F类粉煤灰 ：1 0 7 游离 C a O含量 ( ) c类粉煤灰 ： 4 0 安定性 ( 雷氏夹沸煮后 8 C类粉煤灰 ：5 0 增加距离 ，r a m) 表 3 矿渣粉 的技 术要 求 序号 项目 技术要求 1 密度 ( g c m。 ) 2 8 2 Mg O含量 ( ) 1 4 3 S O 3含量 ( ) 4 0 4 烧失量 ( ) 3 0 5 C l 一含量 ( 0 oo ) O 0 6 6 比表面积 ( m2 k g ) 3 5 0 5 0 0 7 流动度比 ( ) 9 5 8 含水率 ( ) 1 0 9 2 8 天活性指数 ( ) 9 5 2 3 细 骨料 细骨料宜优先选用级配合理、质地均匀坚固、吸水 率低、孔隙率小的洁净天然河砂，细骨料 的颗粒级配应 满足 J G J 5 2 2 O O 6 普通混凝土用砂、石质量及检验方 法标准的规定，优先选用 区砂 ，其他性能应满足表 4 的规定 。 表 4 细骨料 的技 术要 求 序号 项 目 技术要求 1 含泥量 ( 天然砂)( ) 2 0 2 泥块含量 ( ) O 5 3 坚固性 ( P oo ) 8 0 4 吸水率 ( ) 2 0 5 云母含量 ( ) O 5 6 轻物质含量 ( oA) O 5 7 硫化物及硫酸盐含量 ( ) O 5 8 有机物含量 浅于标准色 路桥工程 2 4 粗骨料 粗骨料应选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、 线胀系数小的洁净碎石或卵石。粗骨料应采用连续级配， 颗粒级配应符合 J G J 5 2 2 O 0 6的规定，最大公称粒径不 宜大于 1 6 ram。其技术要求应符合表 5的规定。 表 5 粗 骨料 的技 术要 求 序号 项 目 技术要求 1 针片状颗粒总含量 ( ) 5 0 2 含泥量 ( ) 0 5 3 泥块含量 ( ) O 2 母岩与混凝土强度 4 岩石抗压强度 等级之 比不应小于 1 5 5 坚 固性( ) 8 0 6 吸水率 ( ) 1 0 7 C 1 含量( ) O 0 2 8 紧密空隙率 ( ) 1 4 o 6 6 0 mi n坍落度保留值 ( mn 1 ) 1 5 0 初凝 7 凝结时间差 ( mi n ) 一9 O +1 2 0 终凝 8 甲醛含量 ( 按折固含量计 ， ) O 0 5 9 硫酸钠含量 ( 按折固含量计， ) 5 0 1 0 C l 一含量 ( 按折固含量计 ， ) O 6 1 1 碱含量 ( 按折固含量计 ， ) 1 O 1 2 收缩率比 ( ) 1 1 0 2 6 拌和用水 拌制 自密实混凝土宜采用饮用水，当采用其他水源 81 水利水 电施工 2 0 1 2 第 6 期 总第 1 3 5期 时，水质应符合 J GJ 6 3 -2 0 0 6 混凝 土用 水标准的 规定 。 3 自密 实混凝土配合 比室内试配 3 1 原材料选用情况 水泥 ：P 0 4 2 5 。 细骨料 ：中砂 ，细度模 数 2 7 ，含泥量 0 8 ，泥块 含量 0 。 粗骨料 ：5 1 6 mm连续级配碎石，计 片状颗粒含 量 3 。 粉煤灰：I级。 矿渣粉 ：$ 9 5 。 膨胀剂 ：UE A。 减水剂 ：UNF一 5 A S T聚羧酸减 水剂 。 拌 和水 ：4号拌和站井水 。 3 2 配合比选定 二 工区工地 试验 室经 过多 次试 配 ，针对 现场 原材 料 情况 ，进行了配合比优化调整 ，选定水胶比0 3 1 9 、胶凝 材料用量 5 9 0 k g m： 、砂率 5 3 的配合比作为工艺试验用 的施工配合比，其参数见表 7 。 表 7 配合比参数表 材料名称 水泥 粉煤灰 矿粉 膨胀剂 砂 石 外加剂 水 其他 天然 碎石 5 聚羧酸 拌和 材料规格 P 0 4 2 5 I 级 $ 9 5 U E A 河砂 1 6 m m 减水剂 站井水 每方用量 3 0 4 7 7 5 9 5 0 8 0 7 7 1 5 5 9 1 8 8 ( m3 ) 此配合 比拌 和性 能检测 及力 学 、耐久 性性 能结 果见 表 8 。 袁 8 自密实混凝土配合比 室内 试验性能检测统计表 序号 项 目 指标要求 实测值 1 坍落扩展度 ( mm) 7 0 0 6 8 0 ，6 9 0 ，6 5 0 2 0 ( s ) 2 6 3。4 3 Bj ( mm) 1 8 1 5 4 1 6 4 泌水率 ( ) O 0 5 I 型仪 ( H2 H1 ) O 9 0 9 4 0 9 5 6 丁7 o o L 1 O 1 8 1 5 1 6 7 5 6 天电通量 ( C) 1 0 0 0 7 2 5 8 抗盐冻性，冻融循环次数 2 8 2 8 9 5 6天干燥收缩值 ( 1 0 ) 4 0 0 2 7 8 1 0 5 6天抗压强度 ( MP a ) 4 0 5 1 9 4 现场工艺性揭板试验 现场工艺性揭板试验旨在模拟实际施工条件 ，探索 8 2 自密实混凝土搅拌、运输、灌注及灌注效果评价，文地 检验 自密实混 凝土 的施工 性能 ，确 定 自密 实混凝 土 的基 本施工配合 比、机具加工以及灌板现场模板安装等工艺 参 数 ，确保道 岔板充 填层 混凝 土灌 注成 功。 4 1 灌板 自密实混凝土配合比 灌 板工艺性 试验所 用配 合 比以表 7所 列配 合 比为基 础 ，在现场通过试验做适当调整。 4 2混凝 土灌 注 4 2 1 灌注 口的设置 灌注口设在轨道板端头，混凝土罐车将料全部卸人 料斗，通过溜槽进入仓内。 白密实混凝土的 自由下落高 度不大于 1 iT I 。 4 2 2 混凝土拌制 自密实混凝土应 在配 有 自动计量 系统 和 强制式 搅 拌 机的搅拌站内拌制，此次采用 4号拌和站拌料 ，拌制前 对拌和系统进行清仓处理 ，同时标定计量系统。搅拌时， 宜先向搅拌机投入细骨料、水泥和矿物掺和料 ，搅拌均 匀后，再加入所需用水量和外加剂，待砂浆充分搅拌后 再投入粗骨料 ，并继续搅拌至均匀为止。上述每一阶段 的搅拌时间不宜少于 3 0 s ，总搅拌时问不宜少于 2 mi n ，不 寅超过 3 mi n 。 4 2 3 混凝土运输 自密实混凝 土 的运输 速率 应保证 施 工 的连续 性 ，当 罐车到达灌注现场时，应使罐车高速旋转 2 O 3 0 s后方 可卸料。应保持运输混凝土的道路平坦畅通 ，确保混凝 土在运输过 程 中能够保 持均 匀性 ，运 到浇 筑地 点不 发生 分层、离析和泌浆等现象。应尽量减少 自密文混凝土的 转载次数和运输时间。从搅拌机卸出混凝土到混凝土浇 筑完毕的延续时间以不影响混凝土的各项性能为限。 4 2 4 灌注前的准备工作 灌注前应进行以下检查 ： ( 1 )灌注口位置及工装模型等。 ( 2 )钢 筋 网 片 的位 置 、保 护 层 垫 块 数 量 及 其 紧 同 程度 。 ( 3 )轨道板四周模板的密封情况。 ( 4 )底座混凝土表面 和轨道板底 面用水 润湿情况 ，并 确定没有 明显积水 。 4 2 5 试验检测 自密实 混凝 土 入模 前 ，应 对 拌 和 物性 能 进 行 检测 ， 检测合格后才能进行灌注。检测项目有坍落扩展度、 、 。 、含气量、人模温度、 o 。 4 3 养护 ( 1 )自密实混凝土灌注完成后 ，应及时养护 ，养护时 间不得 少于 1 4天 。 ( 2 )带模养护期间，应采取带模覆盖、喷淋浇水等措 施进行保湿养护；混凝土暴露面初凝后，应卷起覆盖物， 用抹子压光表面后再次覆盖；去除覆盖物或拆模后，应 对混凝土采用覆盖浇水养护，也可用养护膜、喷养护剂 进行养护 。 ( 3 )养护用 水温度与混凝土 表面温度之差不得 大 于 1 5 C。 4 4 拆模 ( 1 )轨道板两侧模板的拆除应在自密实混凝土强度达 到 5 O MP a以上，且其表面及棱角不因拆模而受损。 ( 2 )拆模宜按立模顺序逆向进行，不得损伤轨道板四 周混凝土，并减少模板破损。当模板与 自密实混凝土脱 离后 ，方可拆卸 、吊运模板。 5 揭板质 量检验 5 1 揭板 揭板试验是对道岔板 自密实混凝土灌注效果最直观 的检验手段，一般在养护 1天后进行揭板试验。揭板检 查 包括 主控 项 目和 一般 项 目，标 准及 评 价 记 录 见表 9 、 表 1 O 。 表 9 揭板检查主控项 目标准及评价记录 检查 序号 标准 检测方法 结果 内容 表面 1 表面无松软发泡层 目测 ，锤击 发泡层 表面 表 面 密实 、平 整，无 离 析、 目测或切开 2 露石，露筋 、蜂窝现象 ，在断 密实度 断面锤击 面处或绝缘卡后面无孔洞现象 表面 与模拟板底面的 四周接触 良 3 目测 充盈度 好 ，充盈饱满 断面 切开断 面上骨 料分 布均匀 ， 沿长方向切 2 4 无骨料堆 积、浆骨分离 、上下 个断面、宽长 均匀度 方向切 1 个 贯通气孔 、蜂窝现象 断面 ，目测 灌注 口与模 拟板的另一侧无 5 泌水性 目测 泌水现象 专用仪 6 裂纹 无超标裂纹现象 器量 测 表 1 0 揭板检查一般项 目标准及记录 检查 序号 检查标准 检测方法 结果 内容 流水 1 揭板后没有明显的流水痕迹 目测 痕迹 表面 最大气泡不宜大于 6 c m2 ，或 采用钢尺 2 面积 6 c m2 及以上气泡的面积之 或百格 气泡 和不宜超过板底面积的 2 网板量测 断面 3 砂浆 出浆附近的断面砂浆层厚度 不宜大于 2 0 mm 用钢尺量测 层厚度 5 2 硬化混凝土的性能检验 核查混凝土力学性能、收缩性能和耐久性能等试验 结果 。 路桥 工程 5 3 崔马庄线路所道岔灌板工艺性试验情况 灌板场地在崔马庄线路所路基上。分两个阶段进行 灌注，第一阶段为试灌阶段 ，共试灌 2次；第二阶段为 正式灌注 阶段，截至 2 0 1 0年 6月 3日共灌 注 6次 ( 见 表 1 1 ) 。 表 l 1 第二阶段灌注情况统计表 灌板 揭板情况 出现问题 原因分析 解决办法 次数 底 座侧 面混 灌 注 前 ，板 凝土气泡较多 ， 灌 注 过 底 润湿工 作没 加 快 浇 骨料分布均匀。 程 中，灌 1 底座 表 面大 气 注 2 3处， 做 好，灌 注 板 筑速度，致 泡较 少，小 气 混凝 土 不 长 宽太 大，自 使剩余 1 3 泡 较多， 无 流动 密实 混凝 土下 浇筑满 料速度有点慢 浮浆 底 座侧 面混 自密 实 凝土气泡较多， 混 凝 土 虽 骨料分布均匀 。 然 充 填 满 板 润 湿 不 多次 进 2 底座 表面 大气 整 个 充 填 到位 行润湿 泡较 少 ，小 气 层空间， 但 泡较 多，灌 注 是 个 别 的 出料口未灌满 气泡较大 改 变 模 板 角 点 连 接 处 加 固 底 座侧 面混 自密实混凝 方 式 ，采 凝土气泡较少 ， 土下料速 度有 取 纵 横 向 骨料分布均匀。 大 气 泡 点快，没 有 控 拉 筋 连 接 3 底座表 面大 气 较多 制 好，板 底 润 的方 式 加 泡较 多，小 气 湿 不 到 位，模 固，以 保 泡较多 板个别处跑模 证 模 板 的 稳 定 性， 控 制 浇 筑 速度 底座侧 面混 采 用 高 凝土气泡较少， 压水 枪 对 骨料分布均匀。 气 泡 较 模 板空 间内 模板 空 间 4 内进 行 润 底 座表 面大气 多 未完全润湿 湿，并 将 泡 较 少 ，小 气 多余 的 积 泡较多 水排出 晚 上 灌 板 。 混 凝 土 减水 剂掺量 添 严 格 控 5 大小气泡多 加 时多 加 ，混 制外 加 剂 离析 凝土 流动速 度 掺量 较快 揭板后 ， 发 现 充 填 混 凝土在 溜 改 进 混 大气泡较少 ， 层 侧 面 气 槽上泄 下 的过 凝土 流动 6 小 气 泡 较 多 ， 孔 较 多 ， 程中速度较慢， 速 度，采 无离析现象 混 凝 土 面 骨料集 中在 下 用先 快 后 小气泡 料 口 未 没 过 慢的 浇 筑 板底 速度 较多 二工区崔马庄线路所 4 2号道岔 自密实混凝土工艺性 试验，通过两次试灌注和六 次工 艺灌注，采用表 7的配 ( 下转第 9 1页) 8 3 南电力供应在保证省内需求之外 ，西电东送电量 4 2 3 亿 k w 时，云电外送 l 2 8 4亿 k w 时，较好地完成了 “ 西电 东送”和 “ 云电外送”的任务，确保了市场电力 的有效 供应 ，也为云南经贸合作带来了良好的经济效益，这主 要取决 于水 电装 机 比重 的不 断增 加 。但 是 ，随着 水 电装 机的集中投产，水电将在云南电源装机结构 中占绝对主 导地位 ，预计到 2 0 3 0年 ，云南省级 电网规模将全 国最 大。电力的快速增长与云南相对 比较落后 的生产力水平 和用电需求形成鲜 明对比，输送和消纳问题亟待解决 。 为此，借助国家 “ 桥头堡”建设契机，充分发挥云南独 特的资源优势 ，加强与东盟地区的经济战略合作，促进 双边经济发展，加快 “ 央企入滇”步伐，引进大型企业 ， 转变发展方式，优化经济结构，加快产业结构升级，同 时加快 农村 电 网改 造 ，解 决 落 后 地 区无 电人 口用 电 问 题，推动山区经济发展，多项举措 助力云南经济跨 越 发展 。 4 3 低碳经济 与建筑 新工艺、新材料 和新设备 相结合 以 技 术 为 核 心 ，遵 循 节 能 建 筑 和 绿 色 施 工 标 准 ， 实现低碳经济增长新模式 。深 入探索建筑施工前沿技 术，将车间组装工艺理念引入水电建筑领域 ，实现快 捷环保低碳施工新概念；探索新型环保建材 ，深入研 究材料新特性 、新用法，节约建筑材料 ，彻 底淘汰消 耗高 、污染大和效果差的材料；研发新型设 备，降低 施工作 业难 度，节 约劳动 成本 ，同时减 少机 械能 源 消耗。 4 4 探索水电开发和管理新模式 ( 1 )形成开放式的水电开发投资机制，在制定严格的 政策法规的前提下，引入民营资本 ，使 民营资本参与 国 企 业 经 营 与 项目 管 理 0 家基础建设投资，充分发挥民营资本价值，杜绝民营游 资炒作 ，促进社会 和谐 。 ( 2 )尝试在招标中增加低碳考核机制。业主在招标过 程中，将低碳工程理念写入招标文件 ，引起投标人重视， 并后续考核评比，供其他工程招投标参考。 ( 3 )引入设计新理念 ，前期规划阶段将低碳纳入设计 范畴，设计与施工充分结合，统筹规划 ，避免浪费，业 主和监理严格把关，四位一体，将低碳理念贯穿于水电 开发的整个环节 。 ( 4 )探 索施 工 管 理 新 模 式 ，解 决 项 目法 施 工 暴 露 出的一定程度上不能形成资源的优化配 置，导致人才 和资源双重 浪费 的一些弊 病，有 效地实 现资 源重复 利 用 。 ( 5 )实行水电阶梯 电价制 度，确保正 常用电的 同 时避免电力浪费。阶梯 电价实施所产生的经济效益可 以冲抵水电增值税 ，解除高税率下水电开发和利用的 瓶 颈 。 ( 6 )探索水库群联合调度信息技术、新型物联网应用 技术等智能信息技术的应用，实现信息共享 、互联互通 的现代化管理 。 5 结束语 云南水电开发是云南低碳经济发展的最佳路径 ，大 力发展云南水 电资源 ，充分发挥其水资源量地域优势 ， 符合云南建设绿色经济强盛、深入实施西部大开发战 略、建设中国面向西南开放的桥头堡的战略部署 ，也对 促进全国电力资源优化配置，扎实推进 “ 西电东送”和 “ 云电外送” ，发展低碳经济 ，承担全球使命有着重要 意 义。 ( 上接 第 8 3页) 合比，不断总结灌注工艺 ，加强现场控制，工艺性试验 取得成功 。 6 结束 语 自密实混凝 土具 有高 的流 动性 、间隙 通过 性 和抗 离 析性，浇筑时仅靠其 自重作用而无需振捣便能均匀密实 成型，这对原材料的要求 比普通混凝土要高，材料要专 仓专用，单独存储。保证 自密实混凝土排气顺畅的方式 ： 一 是调整两侧模板与轨道板的间距；二是采用溜槽进行 卸料，便于混凝土进行排气 ，并且在下料槽处采用毛刷 对混凝土表面的气泡进行处 理。灌注前润湿：可以在浇 筑混凝土 2 h前对轨道板底面和浇筑仓号进行初步润湿 ， 然后在浇筑前再次进行润湿。模板四周设置排水孔 ，以 防止仓号内出现积水现象。自密实混凝土的灌注速度可 能会影响自密实混凝土与道岔板结合面的质量，过快的 灌注速度会造成道岔板下空气来不及排除而积聚在轨道 板下 ，从而形 成大气 泡 空洞 ，影 响 自密 实混凝 土 与道 岔 板的黏结强度；灌注速度太慢则会延长施工时间，增大 混凝土的流动性损失，造成充填不饱满，同时影响施工 进度。该工艺性试验，初步认为当道岔板灌注宽度为 5 m 左右时 ，灌完一块道岔板的时间不宜低于 5 rai n 。通过本 次试验掌握了自密实混凝土配合比设计及施工质量控制， 可为今后同类型工程提供借鉴。 9 1