圆柱增大截面使用什么加固材料,你知道吗?


圆柱承载力不足,设计院出具了在原圆柱上增设竖向钢筋和箍筋,并在圆柱基础上加厚8cm混凝土的加固方案。因圆柱增大截面厚度较小,混凝土浇筑施工时无法振捣到位,导致很容易出现蜂窝麻面甚至混凝土空洞等质量问题,无法达到加固的要求,提高圆柱的承载力。

一、工程概况:

圆柱承载力不足,设计院出具了在原圆柱上增设竖向钢筋和箍筋,并在圆柱基础上加厚8cm混凝土的加固方案。因圆柱增大截面厚度较小,混凝土浇筑施工时无法振捣到位,导致很容易出现蜂窝麻面甚至混凝土空洞等质量问题,无法达到加固的要求,提高圆柱的承载力。

二、设计依据

1. 《公路桥梁加固设计规范》(JTG/T J22-2008)

2. 《公路桥梁加固施工技术规范》(JTG/T J23-2008)

3. 《公路桥梁养护规范》(JTGH11-2004)

三、设计方案一

将CGM-IV灌浆料(成品自密实混凝土)用于新建或旧桥加固(如,混凝土置换)中,缺陷混凝土的补强修复、不便振捣的混凝土施工或灌浆施工(例如,后张预应力孔灌浆)。

3.1施工工艺

1.施工准备:

①根据所需施工的部位搭设操作平台如脚手架。

②结合面处理。为了加强新老混凝土的结合,凿去原构件混凝土表面3-5mm。并用高压水将原结构的混凝土冲洗干净,冲掉表面的灰浆。必要时,可植“L”型钢筋作为剪力栓,提高新老界面间结合。

③模板安装。模板应牢固,确保不漏浆。同时,需充分考虑到浇注CGM-IV灌浆料的侧压力比浇注普通混凝土的侧压力大。

④原混凝土和模板的湿润。混凝土浇注前,对模板内原构件混凝土和模板喷水润湿。但同时,必须做好排水,以确保模板内无积水。

2.原材料及配合比:

①CGM-IV灌浆料在施工现场直接加水拌和即可。

②CGM-IV灌浆料随着用水量增大,流动性增加但强度有所下降;CGM-IV灌浆料的推荐用水量为11-14%。

3.配制与搅拌

加水初期,随搅拌时间延长,CGM-IV灌浆料的浆料将逐渐变稀,必须保证充分拌和并特别注意控制加水量;用水量过大将导致凝结延缓、分层离析、表层浮浆及强度下降。采用机械搅拌时,应确保不漏浆;采用人工拌和时,建议先将全部拌和水与约3/4量CGM-IV和至流动状态,再加入余下CGM-IV充分拌和。

4.浇注与养护

①CGM-IV灌浆料浇注时根据施工时的具体情况,可不振捣或稍插捣即可密实。

②CGM-IV灌浆料浇注完成后应注意加强早期养护。

5.主要性能指标

3.2材料特性

为避免在圆柱加固施工中出现上图质量事故,建议采用自密实混凝土进行浇筑,能够保证混凝土浇筑质量,达到加固的目的。自密实混凝土是指在混凝土中加入水泥超塑化剂、膨胀剂、高性能矿物掺合料等外加剂,使混凝土具有无收缩、高强度、能够自流密实成型的功能,专门针对加固工程中截面尺寸小、混凝土振捣不足产生蜂窝麻面等质量缺陷,而研发的新型材料。目前已经得到了广泛的应用,自密实混凝土相对于普通混凝土具有以下优势:

①高流动性,能自流密实成型;

②高粘聚性,保证混凝土流动及停放过程中不发生离析现象;

③高保水性,保证混凝土硬化过程表面无泌水;

④高强度、高抗冻、高抗渗;

⑤硬化过程不收缩,具有微膨胀作用;

⑥高粘结强度,能够与老混凝土很好地结合,共同受力;

⑦施工过程中无需振捣,敲击模板即可保证混凝土质量。

  自流密实成型              新旧混凝土粘结好

四、设计方案二

采用CGM-W外加剂配制的无收缩自流密实混凝土,用于新建或旧桥加固中,配筋特密、形状复杂、不便振捣的混凝土施工。例如,增大截面法加固。

4.1施工工艺

1.施工准备:

①根据所需施工的部位搭设操作平台如脚手架。

②结合面处理。为了加强新老混凝土的结合,凿去原构件混凝土表面3-5mm。并用高压水将原结构的混凝土冲洗干净,冲掉表面的灰浆。

③模板安装。模板应牢固,确保不漏浆。同时,需充分考虑到浇筑CGM-W外加剂的侧压力比浇筑普通混凝土的侧压力大。

④原混凝土和模板的湿润。混凝土浇筑前,对模板内原构件混凝土和模板喷水润湿。但同时,必须做好排水,以确保模板内无积水。

2.原材料及配合比:

①CGM-W混凝土是由CGM-W外加剂与水泥,水,砂和石按照一定配合比配制而成。

②应采用普通硅酸盐水泥,水泥强度及安定性必须合格。

③集料的级配必须合格,粗集料最大粒径不宜超过20mm,针、片状颗粒含量不得超过5%。

④在施工前,应采用工程实际原材料根据国家有关技术规范进行CGM-W混凝土的配合比试验,以确保CGM-W外加剂与水泥的适应性。通常,CGM-W外加剂推荐用量为内掺17%(即外掺约20%,水泥:GMA=100:20)。常用推荐配合比可见表1“CGM-W无收缩自流密实混凝土推荐配合比表(卵石)”和表2“CGM-W无收缩自流密实混凝土推荐配合比表(碎石)”。

3. 配制与搅拌:

①混凝土自密实性能对原材料及配合比较敏感,因此应严格控制原材料质量,并且各材料的计量应保证准确。加水初期,随搅拌时间延长,CGM-W混凝土将逐渐变稀,必须注意控制加水量;用水量过大将可能导致分层离析及强度下降。

②施工时拌和水用量应扣除砂、石中所含的水。

③混凝土拌和时,CGM-W外加剂直接以粉剂的形式加入。但注意CGM-W外加剂宜均匀撒布在水泥表面,避免与潮湿的砂、石直接接触。

④必须采用强制式搅拌机,并适当延长搅拌时间(30-60秒)。经长距离运输或长时间停放后,在浇筑前宜再次人工或机械拌和均匀,以增加流动性。

4.浇筑与养护

①为确保工程质量,可用振捣器振动模板及钢筋,条件允许时可用长纤插捣或稍振捣,但应注意避免过振。

②CGM-W无收缩自流密实混凝土应注意加强早期养护。

注:1.采用普通硅酸盐水泥、中砂、粒径小于16mm粗骨料。坍落度为220-270mm,扩展度为500-650mm。

2. 用CGM-W外加剂可配制高强度无收缩自留密实混凝土(最高强度可达100MPa)。若施工需要C50以上的无收缩自流密实混凝土,请与瑞弗斯公司工程师联系。

五、材料比选

自密实混凝土有两种形式:一种为CGM-IV灌浆料(成品自密实混凝土);为水泥、粗细骨料和外加剂等已经在生产好,现场直接加水搅拌均匀即可使用;另一种为:CGM-W外加剂,现场施工时按照厂家提供的配合比加入水泥、外加剂、粗骨料、细骨料和水搅拌均匀使用。两种不同形式的自密实混凝土优劣性对比如下表所示: