桥梁高性能混凝土施工技术规范

1桥梁高性能混凝土施工技术规范本标准规定了高性能混凝土的材料要求、配合比设计、施工技术、质量检测的要求。本标准适用于适用于黄土高原地区水泥混凝土桥梁的高性能混凝土的施工。2规范性引用文件下列文件对本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T混凝土结构耐久性设计规范GB/T1596用于水泥和混凝土中的粉煤灰JTG/TB07-01公路工程混凝土结构防腐技术规范JTGD62公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁和涵洞设计规范JTGB01公路工程技术标准JTJ041公路桥涵施工技术规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1高性能混凝土highperformanceconcrete具有高耐久性、高工作性和高体积稳定性的混凝土。3.2矿渣粉Slagpowder是粒化高炉矿渣粉的简称，是一种优质的混凝土掺合料，由符合标准的粒化高炉矿渣，经干燥、粉磨，达到相当细度且符合相当活性指数的粉体。3.3高耐久性Highdurability是混凝土抵抗环境介质作用并长期保持其良好的使用性能和外观完整性，从而维持混凝土结构的安全、正常使用的能力。3.4高体积稳定性Highvolumestability混凝土成型后体积仅发生微小变化，其包括早期沉降收缩、干燥收缩、硬化过程中干燥收缩、水泥结构形成的自收缩、硬化后的碳化收缩，干湿反复作用及温度变化引起的体积变化、水化收缩。24材料4.1一般规定4.1.1各项原材料材料在使用前应抽样检测，检测合格后方可使用。4.1.2施工现场相同料源、规格的材料作为同一批次材料检测和储存。不同批次的材料应分别取样检测。4.2水泥4.2.1应选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，不宜使用早强水泥。4.2.2水泥主要技术要求应符合表4的规定。表1桥梁高性能混凝土用水泥的主要技术要求1m/kg2%3%4%5%4.3掺合料4.3.1本规定应选用品质稳定的粉煤灰和矿渣粉。4.3.2粉煤灰原材料必须符合GB/T1596标准中规范的II级灰以上标准。桥梁高性能混凝土用粉煤灰技术要求应符合表2的规定。4.3.3矿粉原材料的技术要求应符合表3的规定。4.3.4掺和材料中对粉煤灰、矿粉等掺合比在不同季节宜作调整。表2桥梁高性能混凝土用粉煤灰的技术要求1%2Cl含量%3%4%5%6%3表3桥梁高性能混凝土用矿渣粉的技术要求1%2%3%4%5m2/kg6%7%8%4.4粗集料4.4.1桥梁高性能混凝土的粗集料应选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小、坚硬耐久的石灰岩、花岗岩、辉绿岩等碎石。4.4.2粗集料中不应混入风化颗粒。4.4.3粗集料最大粒径为25mm时，粗集料中5～10mm粒级含量应占总含量的40±5%。4.4.4粗集料中的压碎值要求应符合表4的规定。4.4.5粗集料中的有害物质含量应符合表5的规定。表4桥梁高性能混凝土用粗集料压碎值技术要求>C30表5桥梁高性能混凝土用粗集料有害物质含量限值%%%%%44.5细集料4.5.1桥梁高性能混凝土用细集料宜优先选用细度模量为2.5-3.1的天然河砂。4.5.2细集料的技术要求应符合表6的规定。表6桥梁高性能混凝土用细集料的技术要求%%%%%%4.6外加剂4.6.1桥梁高性能混凝土用外加剂应采用减水率高、坍落度损失小、适量引气、能明显提高混凝土耐久性且质量稳定的产品。4.6.2外加剂的技术要求应符合表7的规定。表7桥梁高性能混凝土用外加剂的技术要求12%3%4碱含量(NaO+0.658KO)%5%6%758%9%%%%5配合比设计5.1桥梁高性能混凝土配合比设计的基本原则5.1.1满足工作性的情况下，用水量要小。5.1.2满足强度的情况下，水泥用量小，细掺量多。5.1.3材料组成及用量合理，满足耐久性及特殊性能要求。5.1.4掺加新型高效减水剂，改善与提高砼的多种性能。5.2桥梁高性能混凝土配合比设计的基本要求5.2.1配制的高性能混凝土拌和物性能应满足施工要求，配制成的高性能混凝土应满足设计强度、耐久性等质量要求。桥梁高性能混凝土配合比的参数要求可参考表8的规定。5.2.2C30及以下混凝土的胶凝材料总量不宜高于400kg/m3，C35～C40混凝土不宜高于450kg/m3，C50及以上混凝土不宜高于500kg/m3。5.2.3不同矿物掺合料的掺量应根据混凝土的性能通过试验确定。高性能混凝土中的粉煤灰掺量大于30%时，水胶比不得大于0.45。5.2.4钢筋混凝土中氯离子总含量（包括水泥、矿物掺合料、粗骨料、细骨料、水、外加剂等所含氯离子含量之和）不应超过胶凝材料总量的0.10%，预应力混凝土的氯离子总含量不应超过胶凝材料总量的0.06％。表8桥梁高性能混凝土配合比参数要求kg/m3%A），B），C），D），E），F），6注：考虑养护问题地面上结构单掺粉煤灰掺量建议不超过15%，单掺矿粉或复掺不超过25%，地面以下结构可适当提高5.2.5无抗冻要求的混凝土含气量不应小于2.0%（干硬性混凝土除外）。当混凝土有抗冻要求时，混凝土的含气量应根据抗冻等级的要求经试验确定，预应力梁混凝土含气量不应大于3%。混凝土的含气量应根据抗冻等级的要求经试验确定，入模含气量应符合表9的规定。表9桥梁高性能混凝土含气量的技术要求%%%a表中含气量为从现场新拌混凝土中取样用含气量b在实验室检测新拌混凝土试样的含气量时．不论混凝土的坍落度大小，测试前均应在标准振动台上振动5.3用水量5.3.1高性能混凝土的最大骨料粒径和坍落度允许波动的范围很小，确定用水量时不必考虑集料的最大尺寸及坍落度。5.3.2高性能混凝土用水量应采用最小单位用水量法进行计算。5.4水泥用量5.4.1在高性能混凝土中，水泥浆体积与集料体积比宜为35:65。5.4.2在满足混凝土早期强度要求的前提下，应尽量减少胶凝材料中的水泥用量（最小水泥用量法）。5.5外加剂的种类及用量5.5.1高性能混凝土外加剂宜采用高性能减水剂。5.5.2高性能减水剂的固体用量，一般为水泥用量的0.8%～2%。5.5.3对于能提高混凝土性能的新型外加剂，应经过专项论证方可应用。5.6矿物掺合料的用量5.6.1本标准选用粉煤灰和磨细矿渣粉作为桥梁高性能混凝土掺合料。5.6.2掺合料的掺量由混凝土性能试验确定，一般高性能混凝土中粉煤灰掺量不宜超过20%，磨细矿渣粉掺量不宜超过15%。5.7砂率合理的砂率值，一般应通过试验确定，在进行桥梁高性能混凝土配合比设计时，宜为36%~42%。5.8配合比设计5.8.1桥梁高性能混凝土强度等级的确定。7a）设计强度等级小于C60时，配制强度应按下式确定：fcu,p之fcu,o+1.645σb）设计强度等级大于C60时，配制强度应按下式确定：fcu,p之1.5fcu,k5.8.2桥梁高性能混凝土配合比设计采用全计算法5.8.3桥梁高性能混凝土配合比设计步骤：a）配制强度b）水胶比c）用水量0.335WBd）胶凝材料用量5.8.4桥梁高性能混凝土配合比的试配与调整a）桥梁高性能混凝土试配应满足JG244、GB/T50080、JGJ55的规定。b）进行混凝土配合比试配时应采用工程中实际使用的原材料。c）按计算的配合比进行试配时，首先应进行试拌以检查拌合物的性能。当试拌得出的拌合物坍落度或维勃稠度不能满足要求或粘聚性和保水性不好时，应在保证水灰比不变的条件下，相应调整用水量或砂率，直到符合要求为止。然后提出供混凝土强度试验用的基准配合比。d）混凝土强度试验时至少应采用三个不同的配合比。一个为基准配合比，另外两个配合比的水胶比宜较基准配合比分别+0.05。用水量应与基准配合比相同，砂率可分别增加和减少1%。e）制作混凝土强度试验试件时，应检验混凝土拌合物的坍落度或维勃稠度粘聚性，保水性及拌合物的表观密度，并以此结果作为代表相应配合比的混凝土拌合物的性能。f）在试拌配合比的基础上进行混凝土强度试验和耐久性试验。g）配合比的调整应满足JGJ55的规定。6施工6.1施工前准备6.1.1施工前应查核地下隐蔽设施，并编制施工组织设计。6.1.2施工现场达到“三通一平”，即路通、水通、电通、场地平整。施工场地符合原材料堆放条件、设备安装、多重施工机械满足施工要求。86.1.3每道工序施工前应对上一道工序进行质量验收，验收合格后方可进行下一道工序施工。6.1.4应针对不同混凝土结构的特点和施工季节、环境条件特点进行混凝土试浇筑，验证并完善混凝土的施工工艺，发现问题及时调整。6.1.5冬、雨期施工的工程应制定冬、雨期施工技术措施，经批准后实施。6.2搅拌6.2.1采用强制式搅拌机拌制，原材料应采用电子计量系统进行计量。6.2.2搅拌机中宜先投入细骨料、水泥和掺和料，搅拌均匀后，加水并将其搅拌成砂浆，并向搅拌机投入粗骨料，充分搅拌后，再投入外加剂，并搅拌均匀为止。上述每一投料阶段的搅拌时间不少于30s，总搅拌时间不少于3min。6.2.3冬季搅拌混凝土前，应先经过热工计算，并经试拌确定水和骨料需要预热的最高温度，满足混凝土入模温度的相应要求。优先采用加热水的预热方法，但水的加热温度不宜高于80℃。当加热水还不能满足要求或骨料中含有冰、雪等杂物时，也可先将骨料均匀地进行加热，其加热温度不应高于60℃。水泥、外加剂及掺和料不得直接加热，可在使用前运入暖棚进行预热。6.2.4桥梁高性能混凝土原材料的质量允许偏差应符合表10的规定。表10桥梁高性能混凝土原材料的质量允许偏差%水6.2.5混凝土出机检查的工作性主要是坍落度、含气量、混凝土温度和泌水状况。不合格时，一般的原因可能是称料的误差、水的计量不准、骨料含水量测试或计算失误等。查不出原因时，宜适当追加复合外加剂以弥补坍落度和含气量的不足，不应采取加水的方式增加混凝土的坍落度。6.3运输6.3.1混凝土拌合物运输的基本要求：不产生离析现象，保证规定的坍落度、含气量和在混凝土初凝之前能有充分时间进行浇筑和捣实。6.3.2冬夏季运输设备应保温隔热处理。6.3.3运输过程中，严禁添加计量外用水。混凝土运抵现场时，应抽检坍落度。每100m3随机抽检3-56.3.4搅拌运输车到现场应高速旋转20-30s后，再将混凝土拌合物喂入泵车料斗。6.4浇筑6.4.1混凝土入模前，应采用专用设备测定混凝土的温度、坍落度、含气量、水胶比及泌水率等工作性能；只有拌合物性能符合设计或配合比要求的混凝土方可入模浇筑。6.4.2浇筑时的自由倾落高度不应大于2m；当大于2m时，应采用滑槽、串筒、漏斗等器具辅助输送混凝土，保证混凝土不出现分层离析现象。6.4.3浇筑应采用分层连续推移的方式进行，间隙时间不得超过90min，不得随意留置施工缝。6.4.4一次摊铺厚度不宜大于600mm（当采用泵送混凝土时）或400mm（当采用非泵送混凝土时）。浇筑竖向结构的混凝土前，底部应先浇入50～100mm厚的水泥砂浆（水灰比略小于混凝土）。6.4.5炎热季节浇筑混凝土时，应避免模板和新浇混凝土直接受阳光照射，保证混凝土入模前模板和钢筋的温度以及附近的局部气温均不超过40℃。白天温度较高时，应尽可能安排在傍晚浇筑混凝土。9重要工程浇注时，将定时测定混凝土温度以及气温、相对湿度、风速等环境参数，并根据环境参数变化及时调整养护方式。6.4.6浇筑大体积混凝土结构（或构件最小断面尺寸在800mm以上的结构）前，应根据结构截面尺寸大小预先采取必要的降温防裂措施，如搭设遮阳棚、预设循环冷却水系统等。6.4.7新浇混凝土与邻接的己硬化混凝土浇筑时的温差不得大于15℃。6.4.8预应力混凝土梁的浇筑中还应符合以下规定：a）应采用快速、稳定、连续、可靠的浇灌方式一次灌筑成型。b）每片梁的灌筑时间不超过6h。c）灌筑过程中，随机取样制作混凝土强度和弹模试件，其中箱梁应分别从底板、腹板及顶板取样。试件应随梁体或在同条件下振动成型。施工试件随梁养护，28天标准试件按标准养护。6.4.9预高性能混凝土的泵送除了应符合JGJ/T10规定外，还应符合以下规定：a）在满足泵送工艺要求的前提下，泵送混凝土的坍落度不宜过大，以免高性能混凝土在振捣过程中产生离析和泌水。当浇注层的高度较大时，应严格控制拌合物的坍落度，并且使用串筒浇筑；泵送下料口应能移动，或固定的间距不宜过大，一般不大于3m。b）混凝土自由倾落高度不宜超过2m；当拌合物较粘稠时，在不出现分层离析的条件下，允许增加倾落高度，不应超过4m。c）泵送混凝土时，输送管路起始水平管段长度不应小于15m。除出口处可采用软管外，输送管路的其它部位均不得采用软管。输送管路应用支架、吊具等加以固定，不应与模板和钢筋接触。高温或低温环境下，输送管路应分别用湿帘和保温材料覆盖。d）向下泵送混凝土时，管路与垂线的夹角不宜小于12°,以免引起阻塞。e）混凝土在搅拌后60min内泵送完毕，一般在1/2初凝时间内入泵，并在初凝前浇注完毕。在交通拥堵和气候炎热等情况下应采取特殊措施防止混凝土坍落度损失过大。f）混凝土应保持连续泵送，必要时可降低泵送速度以维持泵送的连续性。6.5振捣6.5.1高性能混凝土浇筑结束后，应迅速振捣均匀密实。可采用插入式振动棒、附着式平板振捣器、表面平板振捣器等振捣设备进行振捣。振捣时应避免碰撞模板、钢筋及预埋件。6.5.2应按事先规定的工艺路线和方式振捣混凝土，应在混凝土浇筑过程中及时将入模的混凝土均匀振捣密实，不得随意加密振点或漏振，每点的振捣时间以表面泛浆或不冒大气泡为准，一般不宜超过30s，避免过振。6.5.3预应力混凝土梁宜采用侧振并辅以插入式振捣器振捣。6.5.4采用插入式振捣器的移动间距，不宜大于作用半径的1倍；振捣器距模板不应大于作用半径的1/2；为使上下层混凝土结合成整体，振动器应插入下层混凝土50mm。在混凝土终凝前做好原浆抹面压光，增强表面密实度。6.5.5在振捣混凝土过程中，应加强检查模板支撑的稳定性和接缝的密合情况，以防漏浆。浇筑完成后，应仔细将混凝土暴露面压实抹平，抹面时严禁洒水。6.5.6所有混凝土，一经浇筑应立即进行全面的捣实，使之形成密实、均匀的整体，对引气混凝土，振捣棒脉冲的频率应不大于6000Hz。6.6养护6.6.1振捣完成后，应及时对混凝土暴露面进行紧密覆盖（可采用蓬布、塑料布等进行覆盖），尽量减少暴露时间，防止表面水分蒸发。暴露面保护层混凝土初凝前，应卷起覆盖物，搓压表面至少二遍，使之平整后再次覆盖，此时应注意覆盖物不应直接接触混凝土表面，直至混凝土终凝为止。6.6.2混凝土带模养护期间，应采取带模包裹、浇水、喷淋洒水或通蒸汽等措施进行保湿、潮湿养护。6.6.3混凝土去除表面覆盖物或拆模后，应采用蓄水、浇水或覆盖洒水等措施进行潮湿养护。也可在混凝土表面处于潮湿状态时，迅速采用麻布、草帘等材料将暴露面混凝土覆盖或包裹，再用塑料布或帆布等将麻布、草帘等保湿材料包覆（裹）完好。包覆（裹）期间，包覆（裹）物应完好无损，彼此搭接完整，内表面应具有凝结水珠。有条件地段应尽量延长混凝土的包覆（裹）养护时间。6.6.4对于不利于包覆（裹）水养的部位，如高墩等应采用喷涂养护液养护，并确保不漏喷。6.6.5终凝后的持续保湿养护时间宜满足相应要求。6.6.6在任意养护时间，淋注于混凝土表面的养护水温度低于混凝土表面温度时，二者间温差不得大6.6.7混凝土养护期间应注意采取保温措施，防止混凝土表面温度受环境因素影响（如曝晒、气温骤降等）而发生剧烈变化。养护期间混凝土的芯部与表层、表层与环境之间的温差不宜超过20℃（截面较为复杂时，不宜超过15℃)。6.6.8大体积混凝土施工前应制定严格的养护方案，控制混凝土内外温差满足设计要求。混凝土在冬季和炎热季节拆模后，若天气产生骤然变化时，应采取适当的保温（寒季）隔热（夏季）措施，防止混凝土产生过大的温差应力。6.6.9混凝土拆模后可能与流动水接触时，应在混凝土与流动的地表水或地下水接触前采取有效保温保湿养护措施养护14d以上，且确保混凝土获得75%以上的设计强度。养护结束后及时回填。6.6.10直接与有腐蚀性水体、土体接触的混凝土，应保证混凝土在强度达到设计等级以前不受侵蚀。6.6.11混凝土养护期间，应对有代表性的结构进行温度监控，定时测定混凝土芯部温度、表层温度以及环境气温、相对湿度、风速等参数，并根据混凝土温度和环境参数的变化情况及时调整养护制度，严格控制混凝土的内外温差满足要求。6.6.12当昼夜平均气温低于5℃或最低气温低于－3℃时，应按冬季施工处理。6.6.13混凝土养护期间，施工和监理单位应各自对混凝土的养护过程作详细记录，并建立严格的岗位责任制。6.6.14桥梁高性能混凝土的养护要求应符合表11的规定。表11桥梁高性能混凝土潮湿养护的最低期限6.7拆模6.7.1拆模后混凝土不得有能够量测到的挠度或扭动，不应出现因拆除支撑或拆模作业使混凝土产生明显的损坏。6.7.2混凝土构件的拆模时间一般应根据环境温度以及构件特征等确定。混凝土拆模可根据同条件养护试件的强度进行控制，当设计未提出要求时，侧模应在混凝土强度达到2.5MPa以上，且其表面及棱角不因拆模而受损时，方可拆除。6.7.3拆模时间除需考虑拆模时的混凝土强度外，还应考虑到拆模时的混凝土温度（由水泥水化热引起）不能过高，以免混凝土接触空气时降温过快而开裂，更不能在此时浇注凉水养护。混凝土内部开始降温以前以及混凝土内部温度最高时不得拆模。6.7.4一般情况下，结构或构件芯部混凝土与表层混凝土之间的温差、表层混凝土与环境之间的温差大于20℃（截面较为复杂时，温差大于15℃)时不宜拆模。大风或气温急剧变化时不宜拆模。在寒