2.3鋼管混凝土配制
2.3.1選材
(1)設計高性能微膨脹混凝土應選擇525R早強型水泥為主體,其用量不宜過大,初凝時間以8~12h為宜。
(2)配制高性能微膨脹混凝土須使用干凈的河砂并嚴格控制云母含量、硫化物含量、含泥量和壓碎值,一般選用細度模數2.6-3.1的中砂為宜。不宜用砂巖類山砂、機制砂、海砂,此類砂對混凝土的膨脹率影響極大。
(3)粗骨料石質對高性能微膨脹混凝土影響很大,主要體現在骨料一砂漿界面粘結強度、骨料彈性模量和骨料強度。在考慮混凝土可泵性的同時,要考慮混凝土的早強性和后期強度。碎石需二次破碎,使其基本無棱角,并減少針片狀顆粒的含量。選用時應嚴格控制含泥量、強度、彈性模量和粒徑≤30mm。
(4)粉煤灰與水泥“二次水化反應”產生的凝膠封堵了混凝土的毛細管路,增強了密實性,提高了耐久性?!岸嗡磻敝挥孝窦壏勖夯液湍ゼ毞勖夯铱梢詮氐淄瓿桑骸笆够炷辽郎亟档?5%~35%;應嚴格控制粉煤灰SO3含量,以0.5%~1.5%”為宜;粉煤灰應符合現行國家標準《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》規(guī)定。
(5)選擇外加劑一定要經過多次試驗。試驗表明,緩凝型減水劑會降低混凝土膨脹率,所以應反復試驗,膨脹率合適才可使用;高效減水劑還應具有緩效凝作用和緩凝劑摻配作用,且是非引氣型、低氣泡減水劑;其質量應符合現行標準《混凝土外加劑》規(guī)定。
(6)膨脹劑在有鋼管約束條件下,在結構中建立0.2~0.3MPa預應力,可抵消混凝土在硬化過程中產生的收縮應力,從而提高抗裂能力。選擇時一定要多試驗幾個品種,膨脹劑應對混凝土后期強度及質量無害,與所用水泥適應性好。我國主要使用U型膨脹劑、復合膨脹劑及明礬石膨脹劑。
2.3.2設計高性能膨脹混凝土的三個問題
(1)混凝土施工可按一般高性能混凝土設計方法進行配制強度計算,不必計算后將強度提高一個等級作為配制強度,關鍵在于施工配合比的施工現場驗證。設計時應嚴格控制水灰比,將其確定為定值。
(2)混凝土是采用鋼管中頂升灌注,粗骨料在頂升過程中不能因自身重力而下落,否則會造成頂升壓力過大而失敗。在設計混凝土配合比過程中碎石應稍微呈懸浮狀態(tài),不能下沉。所以該種混凝土的砂率可提高一些。
(3)許多工程實踐認為鋼管混凝土設計為微應力時,限制膨脹率28天內應控制在(2~6)×10-4的范圍內是合理的。
2.4主拱肋鋼管的拼裝
2.4.1鋼管拱肋的制作
(1)鋼管拱主弦管直徑>600mm采用螺旋焊管。
(2)宜選用具有CAD加工設計技術和成功經驗的廠家;單元階段制造好后在工廠進行平面和立面組拼檢查;螺旋焊管彎曲成型在中頻彎管機上進行,采用埋弧自動焊;腹板安裝采用CO2氣體保護焊;單元階段焊接完成后,若與理論線形不符,可用“火工矯正法”矯正。
(3)鋼管拱單元階段制好后運至工地組焊成吊裝段,運至施工現場,最后用跨墩龍門吊機或其它起重設施將吊裝段吊上橋組裝。
(4)為便于調整拱肋預埋段制造、溫度引起的偏差,鋼管制造在工廠時,拱腳預埋段與拱中段之間預留80mm調整量;拱肋合攏鎖定溫度為10~15℃。