先进的混凝土技术

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  摘要:本文主要介绍了几种先进的混凝土使用技术(自密实混凝土技术、锚喷混凝土技术、湿喷混凝土技术),介绍了各自的使用的特点,并对各自的现状做了一定的说明。
  关键词:自密实混凝土技术 锚喷混凝土技术 湿喷混凝土技术
  目前,我国大陆的混凝土产量约占全球的一半。混凝土产量在不断攀升的同时,混凝土的高性能化、结构功能一体化和高耐久性的技术水平也在不断提升和发展。因此,新型的混凝土技术也不断的涌现出来,紧跟建筑业发展的脚步。
  1自密实混凝土技术
  自密实混凝土能大大减少混凝土浇捣时间,提高效率,降低劳动强度,节省劳力、振捣机的能耗,避免施工中漏振和过振等人为因素对混凝土质量的影响,且混凝土结构更致密、表面光洁,同时在施工时可消除振捣噪音、缓解施工扰民矛盾,还能降低混凝土综合成本和施工费。自密实混凝土具有普通混凝土无法比拟的优良性能,具有显著的经济效益、社会效益和生态效益,其应用前景非常广阔[1]。
  为使混凝土技术能适应经济发展的需要,我们需将自密实混凝土与环境保护、生态保护和可持续发展结合起来考虑,国家“十一五”科技支撑项目已把自密实混凝土列为发展方向之一。
  近几年自密实混凝土在中国大陆发展应用速度加快,北京、深圳、南京、济南、长沙等城市陆续有了自密实混凝土的应用工程,应用领城从房屋建筑拓展到水工、桥梁、隧道等大型工程。
  1.1应用自密实混凝土工程的案例
  上海环球金融中心工程。从 地下3 层的梁板柱到地上6 层的核心筒和巨型柱,C60 自密实混凝土应用量达到24 600 m3,其中单次供应量最大达5 100 m3,创造中国大陆自密实混凝土应用新记录。
  2锚喷混凝土技术
  锚喷混凝土技术是一种简单、实用、便捷的加固方法,其加固原理是将新增加的混凝土和受力钢筋与原桥的结构相结合,组成“锚喷混凝土”(内含补强钢筋网)- 锚筋- 原结构的整体结构。通过锚喷加固层与原结构紧密黏结,阻止原结构的过大变形位移及开裂,充分发挥原结构作用,共同承担外荷载产生的各种效应。锚喷混凝土在高速喷射时,水泥和骨料反复撞击,因而在不需要振捣的情况下,采用较小的水灰比能使结合面上产生较高的黏结强度,在新旧混凝土结合面上能传递拉应力和剪应力。
  2.1锚喷混凝土技术在巴龙港桥的应用实例[2]
  2.1.1方案选择
  大桥病害主要发生在主拱圈和桥面系。基于现场勘测所得,综合考虑以下原因,采用锚喷混凝土技术加固主拱圈:
  (1)针对现场桥梁周边环境,锚喷混凝土方法施工设备工序简单,机动性强,占地面积小,且充分利用劳动力,可以节省大量的人力物力资源。
  (2)考虑到本桥的地理位置情况,为了保障交通运输的连续性,采用锚喷混凝土方法施工能够保证在加固桥梁的同时,维持交通的顺畅,不中断桥梁的通行能力。
  (3)锚喷混凝土施工时,能在混合料中加入各种外加剂改善混凝土性能,可以使施工工期大大缩短。
  (4)锚喷混凝土混合料时,高压喷射的混凝土能射入宽度2 mm以上裂缝,并与被加固的结构紧密结合,形成整体共同工作。
  2.1.2加固方案
  根据桥梁主要病害,提出以下加固改造措施:
  (1)加强主拱圈,采用锚喷钢筋混凝土加大拱圈截面,同时对墩台身也做加厚处理。
  (2)对主拱圈侧面、桥墩、台身、拱上侧墙、桥台翼墙上的裂缝,采取压灌水泥砂浆修补,并锚固外挂钢丝网后,用3 cm厚砂浆抹面封闭,防止砌石表面继续风化。
  (3)桥面系: 改建成钢筋混凝土桥面铺装,桥面铺装下垫3 cm厚油毛毡; 增设排水系统; 在桥面适当的地方设置胀缝和缩缝。
  (4)基础局部冲刷处,采用抛石回填的处理方式。
  2.1.3锚喷施工工艺
  主拱圈采用锚固钢筋网后喷射混凝土加大拱圈截面,起加固和加强作用,施工时应严格按照下列锚喷工艺要求进行:
  (1)用高压水冲洗干净被加固的拱圈表面;
  (2)按设计要求在拱圈表面钻固定锚固钢筋孔,孔深Y8 cm,直径Y12 mm,孔中灰尘要冲洗干净。孔位可在设计位置附近的砌缝中设置,但必须确保锚固钢筋的嵌固牢靠;
  (3)用M15 浆将锚固钢筋嵌固在孔中;
  (4)修补拱圈裂缝和空洞;
  (5)将加固钢筋网绑扎或点焊在锚固钢筋网上,以免喷射混凝土时位置移动;
  (6)安装钢筋时要尽量避免三根钢筋相交叉,以免喷射混凝土时出现空洞;
  (7)喷射混凝土前,用高压水泵喷水冲洗,充分湿润拟喷表面,以利喷射混凝土与原结构的粘结,待表面无积水时,即可施喷混凝土。喷射混凝土的施工方法建议采用/ 湿喷法0,即用于喷射的混凝土在混凝土搅拌机中加水拌和好后送入喷射机中喷射。喷射混凝土时喷枪距离构件表面01 8m至11 5 m左右,先在构件表面喷一层水泥砂浆,再喷射混凝土,以利新喷射混凝土更好地和拱圈表面结合受力。喷射混凝土厚度每次2~ 3 cm,逐步加厚至设计厚度。喷射混凝土至设计厚度后,应尽量将其表面抹平。喷射混凝土标号为C30 微膨胀混凝土。
  施工完毕,应及时喷水养生一定时间。
  3湿喷混凝土技术
  所谓湿喷是相对干喷和潮喷而言的,将拌好的砼料由输送泵输送至喷咀后,在喷咀处加速凝剂、高压风,从而实现砼的喷射作业。湿喷具有工作环境好,砼质量稳定,回弹小,生产效率高等优点。目前,在国外许多发达地区,湿喷已在喷砼施工中占主导地位,在我国近几年发展也越来越快。湿喷工艺对机械设备性能要求较高,一般由砼输送泵,外加剂输送泵、空压机、喷咀以及相应的计量设备组成,目前市场上以国外产品为主。
  喷混凝土作为建筑施工中的一种重要手段,其应用范围愈来愈广泛,单就欧洲而言,每年的的用量就在300万立方以上;湿喷技术由于其明显的优点,也越来越有在喷混凝土中占据主导地位的趋势。就整个湿喷技术来看,建筑材料、喷射机具的优化直接关系到湿喷质量的好坏。湿喷技术的发展离不开建材、机械等行业的大力支持,因此,全面掌握这些领域的动态,寻求共同发展,方能使湿喷技术在实际施工中不断提高、完善。
  4结束语
  随着近几年混凝土施工技术的进步和应用的日益广泛,我国混凝土技术正朝着高强、高耐久性和结构功能一体化方向发展。而随着新材料技术不断地涌现,混凝土性能必将进一步提高。
  参考文献
  [ 1 ] 齐永顺,杨玉红.自密实混凝土的研究现状分析及展望[J].混凝土,2007(1):25- 28.
  [ 2 ] 周建庭,刘思孟,李跃军. 石拱桥加固改造技术[M] . 人民交通出版社,2008.
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