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单轨跨座式大跨度PC轨道梁高强度等级、高性能混凝土的施工摘要：本文主要介绍了高强度等级、高性能混凝土在重庆轻轨单轨跨座式交通中的大跨度倒T型PC轨道梁上的应用实例关键词：高强度等级高性能混凝土施工应用1施工概况倒T梁梁体截面复杂（如图），梁高2.8m，其中翼缘高0.95m，腹板（走行部分）高1.85m，梁底面为变截面，宽度由4.2m～3.0m，梁顶面宽0.85m，另外，距顶面0.415m梁高处矩形截面（腹板）两侧向内凹进深60mm，高540mm的沿梁长方向凹槽面，供铺设轨道电路用。同时，梁体内有空箱，其中腹板高度内空箱宽0.18m，高1.3m；翼缘板内有三个空箱，一个宽0.18m，高1.3m，另两个宽0.935m，高0.5～0.235m。空箱与梁顶和梁底分别相距0.25m，距梁侧面最小距离为0.2m。另一方面，梁体配筋密度大（如图），每片梁钢筋和预应力筋重量占梁体混凝土总体积的44%，其中钢筋最密处，钢筋净距不足30㎜。同时，加之预应力管道φ102㎜和预埋管件所占空间，使钢筋间距进一步减小。（梁体内预埋管件较多，且安装精度要求高：位置允许偏差1.5-5㎜，埋入角度允许偏差±3°）。在如此复杂和狭小的梁体空间（还要考虑内模的固定及预应力管道、预埋管件位置的精确固定）内浇筑混凝土，对混凝土浇筑工艺及混凝土性能提出了更高要求。85041554089518504200~300018013009505009352355002高性能混凝土的配置2.1倒T梁C60混凝土由重大课题组研制。在满足重庆轻轨工程的强度要求，以耐久性为主，同时满足现浇梁体截面复杂狭小且钢筋密集的混凝土施工，在使用高效减水剂的前提下，使用混凝土掺合料，以磨细矿渣、粉煤灰、石灰石粉、硅粉等作混凝土的掺合料，尽可能多的用掺合料来取代水泥作为胶结材料，配置出暑天和冬天最严酷条件下的符合要求、低成本、有利于环保的，并适合倒T梁施工的高强度、高性能C60混凝土。3高性能混凝土运用3.1针对倒T梁梁体钢筋密度大，截面复杂狭小的特点，先在试验梁上进行浇筑工艺试验发现：翼板浇筑比腹板困难，由于翼板空箱隔断，混凝土很难从翼板顶端进入翼板底部处，且由于翼板顶面不设模板，浇筑腹板时，混凝土易从翼板与腹板交接处翻浆流淌；由于结构复杂，钢筋密集，振捣棒很难插入，浇筑速度较慢，且容易出现漏振；底板处受钢筋及预应力管道干扰较多，要求混凝土流动性较大；预埋件较多，且大多固定于钢筋及模板上，振捣时易造成对位置的扰动；梁体顶部混凝土抹面要求混凝土塌落度不宜过大，否则影响抹面及拉毛操作；夏季施工，混凝土表面失水较快，要求分层浇筑间隔时间尽量减小；由于模板支撑系统纵横交错，使支架上施工空间狭小，而泵送点位需不断变换，这样要求支架上操作指挥人员与泵车联系必须通畅；梁体抹面及拉毛前，需根据气温、浇筑情况实地观测顶层混凝土的强度发展情况，及时把握最佳操作时机，才可使抹面及拉毛质量达到最佳，且抹面及拉毛需用专用工具。3.2.2为确保梁体混凝土的密实，保证表面平整及几何尺寸精确，特制定倒T梁混凝土浇筑工艺如下：3.2.2.1混凝土性能要求：强度等级C60，弹性模量3.75×104MPA，初凝时间10h，塌落度要求：底层20±2㎝，腹板18±2㎝，顶部16±2㎝，且混凝土每小时塌落度损失不超过10%，夏季混凝土搅拌需加冰，保证入模温度小于30C。3.2.2.2混凝土浇筑顺序：先底板，后腹板，由较低梁端向较高梁端斜向灌注，底板混凝土分层灌注，分层厚度不超过20㎝，且上下层浇筑间隔时间不超过1.5小时。3.2.2.3振捣通路：施工前，按施组设计预留振捣通道（必要时，将外层钢筋用撬棍扳开，浇筑后恢复；翼板空箱处开孔，以便混凝土能顺利进入中部底板，浇筑后，再封闭开孔，保证空箱尺寸），并确保振捣棒能伸下到达底板，并作明显标识。3.2.2.4振捣器械：采用多种尺寸的振捣棒并用，并备足备用器械，对底板、端头等钢筋、波纹管密集处，使用小直径振捣棒加强振捣并配合人工扁铲捣固，且在梁体底模下，用橡胶锤锤击底模，用以加强振捣，消除气泡。3.2.2.5混凝土泵送前，在施工现场对每车混凝土进行温度、塌落度、扩展度量测及混凝土表面外观观测，一旦发现问题及不符和要求的混凝土，及时清退。3.2.2.6根据浇筑部位要求，及时更换塌落度。3.2.2.7为防止腹板混凝土从翼板与腹板根部翻浆，翼板浇筑完成后，浇筑应停顿0.5小时再浇筑腹板混凝土，并在腹板根部加盖30㎝压板。3.2.2.8为防止混凝土表面失水，梁体混凝土浇筑尽量选择在阴天或傍晚，光照较少时进行，如确实无法避开时，应搭设遮阳棚。3.2.2.9为加强各工种间及器械间的默契配合，缩短施工间隙时间，在浇筑混凝土前进行综合模拟演习，明确责任区及搭接时机，避免施工盲点，影响混凝土浇筑质量。3.2.2.10为保证今后运营的顺利进行，倒T梁上需精确安装供电、通信信号、馈线上网等预埋件，预埋件位置的精度直接影响供电系统、通信系统的正常运转，故保证各种预埋件位置精确，意义重大，在混凝土浇筑前，对各工种工人进行系统教育，提高工人对保证预埋件位置安装精度重要性的认识。同时，在混凝土浇筑前各预埋件安装位置处系红布条等醒目标志，用以提醒振捣人员操作时注意此位置，并加强对预埋件的保护，确保其位置正确。3.2.2.11施工支架上的指挥人员，设专用步话机与泵车司机联系，以便根据现场情况及时调整泵送点位，保证浇筑的顺利进行。3.2.2.12由于施工地点位于交通枢纽地段，在混凝土浇筑前到交管部门办理相关手续，在浇筑过程至结束之间，派专人指挥交通，保证浇筑车辆来往顺畅，保证混凝土的浇筑的连续性。3.2.2.13由于倒T梁走行面平整度要求高（毛面），梁顶面需用专用工具抹面及拉毛。在梁体抹面及拉毛前，需根据气温、浇筑情况实地观测顶层混凝土的强度发展情况，及时把握最佳操作时机，才可使抹面及拉毛质量达到最佳。夏季一般在浇筑结束后，立即进行第一次粗抹找平，大约1-2小时后，进行第二次抹面，即精平，精平后立即进行拉毛，拉毛后3-4小时后覆盖多层麻片撒水降温养护，养护持续14天；冬秋季一般在浇筑结束后，立即进行第一次粗抹找平，大约5-6小时后，进行第二次抹面，即精平，精平后立即进行拉毛，拉毛后4-5小时后进行塑料薄膜封闭保温保湿（塑料薄膜上加盖麻片），养护持续14天。3.2.2.14为防止倒T梁在正式张拉前受到不利外界因素影响产生裂纹，因此进行早期张拉，在梁体混凝土达到设计强度的85%且龄期不少于3天时，对两根预应力筋进行张拉，张拉力为设计张拉力的30%，此时，梁体混凝土下缘产生约1.0MPA的预压应力，上缘拉应力接近0，待正式张拉时，再重新补足至设计张拉力。4混凝土施工管理4.1梁体混凝土的养生制度：因倒T梁浇筑时间跨度较大，夏季及冬秋季均有发生，故针对重庆不同的季节气温及空气湿度情况，制定不同的养生制度如下：4.2夏季养生：重庆市区夏季气温在26℃-38℃间，最高温度达43℃，且干热少雨，空气相对湿度为42%-50%。在这种气温湿度条件下，要保证倒T梁高强度混凝土顺利进行水化反应，着重应注意保湿，同时应考虑高强混凝土梁体的降温问题。故夏季倒T梁应在浇筑完成8-9小时后（如浇筑结束时，光照强烈，应设置遮阳棚，保证梁体不处于阳光爆晒之下）立即覆盖多层麻片撒水降温养护，并设专人24小时轮流值班，保证在14天内梁体表面始终有流动的水降温，且保持梁体相对湿度在90%以上,同时，在混凝土硬化过程中,采用在预应力管道内不断注入冷水的方法，降温砼温度。4.3冬秋季养生：重庆市区冬季气温在7℃～16℃间，最高温度达20℃，最低温度达7℃，阴冷潮湿，空气相对湿度为60%～78%；夏秋季分界不明显，秋季温度在18℃～25℃间，雾多潮湿，空气相对湿度为68%-81%。在这种气温湿度条件下，要保证倒T梁高强度混凝土顺利进行水化反应，着重应注意保温问题。故冬秋季倒T梁应在浇筑完成12～14小时后，立即用塑料薄膜封闭保温保湿（塑料薄膜上加盖麻片）养护，并设专人24小时轮流值班，及时测试观察梁体温度、湿度，保证梁体内外温差不超过25℃，并保持梁体相对湿度在90%以上，养护时间达14天。5灌筑初期混凝土水化热测试利用埋设在DTL-3梁跨中、L/4及3L/4截面的27个温度传感器(图4.1－1)，对梁体灌筑后混凝土水化热温度随时间的变化情况进行了测试。测试工作从2002年12月10日16∶00开始，共持续140小时。280085014501450505030001000170050503753755050110192112311202221342415651423251672718982617图5.1－1DTL-3梁长期温度测点布置图5.2根据梁体混凝土水化热温度随时间变化的测试结果（图4.1－2），水化热温度在混凝土灌筑后28小时左右后达到最高。其中，跨中截面底板、腹板、顶部混凝土芯部的最高温度分别为51.1℃、58.1℃、46.1℃；L/4及3L/4截面相应位置的最高温度分别约为53.9℃、57.3℃、44.7℃和51.1℃、58.1℃、46.1℃。梁体顶部混凝土体积相对较小，水化热温度相对较低，高温持续时间相对较短；腹板和底板混凝土体积相对较大，水化热温度相对较高，高温持续时间相对较长。自然养护4昼夜后，除个别测点，梁体混凝土芯部温度降至30℃以下；5昼夜后梁体各部位温度基本持平，最大温差在10℃之内。04896144192015304560DTL-3梁测点号：123456789L/4截面测点温度(℃)时间(小时)04896144192015304560测点号：101112131415161718时间(小时)跨中截面测点温度(℃)04896144192015304560测点号：192021222324252627时间(小时)3L/4截面测点温度(℃)04896144192015304560时间(小时)各截面中心测点温度(℃)测点号：514238172621120图5.1－2DTL-3梁混凝土水化热温度实测结果5.3为防止梁体混凝土芯部与表面、表面与环境温差过大，造成混凝土出现早期裂缝，梁体混凝土的温差宜控制在15℃以内。根据DTL-3梁混凝土水化热较为剧烈、温度最高的腹板中心处温度与表面温度的实测结果（图4.1－3），实测跨中及L/4（3L/4）截面混凝土温差基本控制在15℃之内，说明现场在混凝土硬化过程中采用的预应力管道内注水等降温措施到达了控制混凝土水化热温度的目的。5.4由于梁体底板混凝土体积较大，因此实测底板温度也很高。由于底模采用木制模板，保温性能较好，因此底板中心附近混凝土高温持续时间相对较长。根据实测结果，底板中心处与外表面温差最大为17.6℃；考虑到底板宽度较大（3.0m）,两侧采用钢模板热量散失较快，因此温差略大。顶部由于两侧均采用钢模板且混凝土体积较小，因此水化热温度较低，高温持续时间较短，最大温差仅为12.0℃。根据实测结果，梁体混凝土降温速度约为0.33～0.55℃/小时。04896144192015304560时间(小时)L/4截面腹板温度(℃)DTL-3梁测点号：456温差1温差204896144192015304560跨中截面腹板温度(℃)测点号：131415温差1温差2DTL-3梁时间(小时)048961441920153045603L/4截面腹板温度(℃)测点号：222324温差1温差2DTL-3梁时间(小时)04896144192015304560测点号：101112温差1温差2跨中截面底板温度(℃)DTL-3梁时间(小时)04896144192015304560DTL-3梁测点号：456温差1温差2时间(小时)L/4截面底板温度(℃)04896144192015304560测点号：456温差1温差2DTL-3梁时间(小时)跨中截面顶面温度(℃)图4.1－3DTL-3梁混凝土水化热及与温差值实测结果5.5由于梁体混凝土体积大、水化热高、散热慢，因此在现场制梁中除认真进行养护外，还根据温度实测结果确定模板拆除时间。梁体模