拱桥加固自密实混凝土施工方法

发布时间：2025-07-18

自夯实混凝土用以拱桥加固（Self-Compacting Concrete, SCC）现场作业可显著处理复杂结构中传统混凝土振捣艰难、夯实不足等问题，尤其适用于拱桥拱肋、拱脚等狭窄或钢筋密集区域的加固。拱桥加固中自夯实混凝土的现场作业方法及关键技术要点：
一、自夯实混凝土特点和优势
高流动性：坍落扩展度≥650mm，不用振捣即可密实模板的所有角落。
抗离析：通过优化配合比（如加上黏合剂、煤灰），避免石料与水泥浆分离。
空隙通过性:钢筋间距可圆满完成≤密集区域25mm，保证夯实密实。
早期强度高：3天强度可达设计强度70%之上，降低拱桥加固工期。
持续性好：低水胶比（≤0.35)降低渗入通道，提升抗炭化、抗Cl-腐蚀水准。
二、现场作业前准备
1. 结构检测与加固改造
缺陷鉴定：选用超音波探测仪、裂痕总宽计等设施，评定拱桥拱肋、拱脚等部位的混凝土强度、裂痕总宽度和钢筋浸蚀状况。
凿除严重受损的区域（如蜂窝、表层、脱落），外露新鲜石料。
加固方案：依据检测结果，确立加固范畴（如部分修复、整体包装），测算自夯实混凝土的需要（一般比传统混凝土多5%~10%，以补偿流动损失）。
设计模板系统，保证加固层与原结构粘结牢固（如剪力键、植筋联接）。
2. 成品材料类型及配合比设计
原成品材料要求：
水泥：选用P.O42.5级一般硅酸盐物质水泥，减少水胶比。
石料：粗骨料:粒度5~10mm连续级配，粒度较大≤15mm(避免阻塞钢筋空隙)。
细骨料：中砂（颗粒级配2.6~3.0）≤1.5%。
外加剂：减水剂(减水率≥25%）复合应用增粘剂(如羟丙基甲基纤维素)来控制流通性和抗离析性。
引气剂(掺量0.005%~0.01%)提高工作性，降低泌水。
提升配合比：
参考《自压实混技术规程》（JGJ/T 水胶比(0.28~0.32)通过试验明确、砂率(45%~50%)及掺合料(煤灰)≤30%、矿粉≤20%)级配合占比。
案例配合比(C40强度等级)：
水泥：380kg/m³；煤灰：120kg/m³；砂：780kg/m³；石：580kg/m³；水：160kg/m³；减水剂：4.5kg/m³。
三、模板安装和钢筋解决
1. 模板系统
成品材料类型：
采用钢模板或竹胶板，保证刚度合乎混凝土压力要求（压力设计值）≤60kN/m²）。
在模板连接处黏贴双面胶，避免跑浆。
拼装要点：模板与原结构之间的缝隙应控制在20~50mm(依据加固深度调整)，间隙过大时要密实泡沫板或海绵条。
拱脚部位模板应设排气孔(间距500mm)，避免汽泡滞留。
2. 钢筋工程
原钢筋解决:
除锈钢筋(砂轮抛光或磨料喷发解决)，锈蚀率超过10%时加固。
植筋接合时，开洞直径比钢筋规格大4~6mm，深层≥15d(d为钢筋规格)，植筋后7天即可绑扎新钢筋。
新钢筋布局：
加密箍筋间距（≤100mm)，提升加固层抗剪能力。
纵向钢筋与原结构钢筋依据焊接或机械连接，联接长短≥35d。
四、自夯实混凝土浇筑和维护
1. 浇制工艺
浇制设备：应用混凝土输送泵(泵管直径)≥125mm或吊斗(容量)≤1m³）开展浇筑，避免分层剖析。
泵管尾端拼装软管，伸进模板内≥减少混凝土自由落体高度500mm（≤2m）。
浇制顺序：从拱脚到拱顶按段浇筑，每段距离≤3m，避免混凝土堆积导致浮浆。
加固拱肋，挑选两侧对称浇筑，避免模板偏差。
浇制速度：控制浇筑速度≤1m/h，保证混凝土充裕，钢筋间隙密实。
在浇筑环节中，采用振捣棒轻触模板两边，帮助排气(但不得振捣混凝土)。
2. 表层处理
终凝前修补：
用刮刀刮平混凝土表层，随后用木刮板搓2~3次，清除表面气泡和收缩裂缝。
针对拱顶部位，浇筑后马上抹上塑料膜，避免水分消耗太快导致开裂。
二次收面：终凝前(浇筑后4~6钟头)进行二次收面，提升表层压实度。
3. 保养策略
保湿保养：浇筑后12小时内擦抹土工布或麻袋，持续撒水14天(日均撒水频率)≥3次）。
针对暴露在外的拱桥，可采取保护膜喷雾施工(如水性硅烷保护膜)，产生保湿膜。
温度控制：夏季施工时，混凝土内部温度≤75℃时，可通过铺装冷却水管或擦抹防晒网来减温。
冬天施工时，挑选蒸汽养护(加温速度)≤15℃/h，控温温度≤60℃)，保养时间≥72小时。
五、质量控制与验收
1. 过程检测
坍落扩展度：每车混凝土进场时查验，扩展度应控制在650~750mm。
含气量：用含气量测定仪查验，含气量维持在3%~5%。
浇筑夯实性：选用超音波探测仪或冲击回波法检测加固层内部缺陷，缝隙率应是≤2%。
2. 强度验收
标准养护试件：
每100m³混凝土做成1组(3块)150mm正方体试件，标准养护28天后查验抗压强度(应做标准养护)≥设计强度为1.15倍)。
同条件养护试件：
在拱桥加固部位周边摆放同样标准的养护试品，查验实际强度的发展情况。
3. 检验黏合特点
拉拔试验：在加固层与原结构接触处钻取芯样(直径100mm)，开展拉拔试验，粘接强度应是≥1.5MPa。
芯样检测：钻取芯样观查混凝土内部夯实度，芯样无损伤率应是≥90%。
六、与策略高空作业：拱桥加固现场作业高度超过2m时，应设脚手架和网，现场作业人员应配戴带。
砼泵送：泵管相接处用管箍固定，避免崩裂造成危害；泵车撑脚应完全垫实。
废物处置：
混凝土废料、包装袋等分类回收，禁止马上倒进江河或农田。
减噪控制：夜间施工时，选用低噪音设备(如电动搅拌器)，降低对周围环境的影响。