浅析箱梁混凝土浇筑中坍落度的影响

1、浅析箱梁混凝土浇筑中坍落度的影响现代桥梁施工中，现浇箱梁较多采用一次浇筑方式，不仅节省工期并且一次成型后较美观避免了两次浇筑产生的施工缝保证了箱梁的整体性，确保了连续梁的使用质量。但是一次浇筑施工中，过程繁琐容易出现施工冷缝、露筋、蜂窝、孔洞等质量缺陷，这些问题可以通过周密的施工计划后得到解决。但是施工过程能否完满的按照计划实施，需要在合理的安排人员配置、机械配置、施工顺序和注意事项前确保材料（混凝土）工作性能的优异，所谓人机材三者相辅相成。影响最后箱梁质量的因素众多，本文只对在保证了人、机两项后，对混凝土材料工作性能对箱梁浇筑的影响进行浅析。混凝土的质量从配合比到原材对混凝土的实质质量产生影

2、响。而关系到施工的工作性能就是坍落度。所以合适的坍落度对施工的有着至关重要的影响。本文通过世园大道李村河桥工程实例进行分析。1. 工作（施工）性能1.1 新拌混凝土流变特性混凝土材料是由其组成材料（水泥、粗细集料、矿物磨细粉、外加剂、拌合水等）按一定比例拌合、浇筑、成型和养护而成的一种复合材料。新拌混凝土可以看成是一种由水和分散粒子组成的体系，它具有弹性、黏性、塑形等特征。属于宾汉姆体，流变方程为（为粘度系数）同时具有塑性和黏性的物质。在外力的作用下，发生弹性变形和流动，应力小时做弹性变形，应力大于某一屈服值时发生流动，并且由于混凝土的屈服值很小所以由流动方面的特性所支配。为混凝土的屈服剪切应

3、力，是阻止塑性变形的最大应力，当在外力作用下产生的剪切应力小于屈服剪切应力时，混凝土不流动，只有当剪切应力比大时材流动，将混凝土塑成某一形状。它是由其组成材料各粒子之间的附着力和摩擦力引起的。当小于时，混凝土就停止流动了。1.2 坍落度实验混凝土的工作性=流动性+可塑性+稳定性+易密性。其测定方法很多，但没有一种实验方法能直接测定。只能用一些容易确定的物理量来确定混合料的相对工作性。如坍落度，“两点法”实验，流动度实验、维皮实验，振捣系数实验及针入法实验等。施工中较简便通用的方法便是坍落度法。坍落度实验时（国标实验桶，高30cm底口直径20cm上口直径10cm），混凝土混合料的坍落是由自重引起

4、的变形。只要混合料具有塑性，并且在没有失去连续体性质前，这个变形速度由剪切应变速度而定。从混合料锥体顶面开始，深度越深，剪切应力越大。变形仅在=的位置以下发生。变形的速度在底部的地方最大。变形自动的随着锥体的高度降低而减少。当锥体中的的最大值的部分即底部的剪切应力=时，变形停止。则坍落度(cm.在为屈服剪切力混凝土固定参数，K为一常系数，为混凝土的密度。由此可见，混凝土的坍落度值，仅取决于容重和屈服剪切应力值。粘度系数虽然与变形速度有关，但对坍落度方面仅是间接影响。1.3 坍落扩展度根据规范当坍落度大于220mm时用代表混凝土的流动性能的扩展度表示，可以在坍落度实验时测得。即坍落后混凝土的平均

5、直径。通过扩展度可以了解施工中混凝土的流淌坡度。如本工程一般坍落度都在22cm左右，流淌直径在4050cm左右，由于坍落度只与屈服剪切应力、容重有关，故当浇筑一边受限一边自由流淌状态，流淌坡度在10%12%左右。实际中坍落扩展度用的不多，虽然大于220mm时用坍落度表示不科学，但是为了对比有个直观概念，后面还是采用坍落度表示。1.4 初凝时间初凝时间是指混凝土拌和开始到失去可塑性的时间。从混凝土形成过程可知，水化物长大增多各种颗粒初步联接成网，形成凝聚结构，才能使混凝土凝结。从流变特征看，必须将外力增加到一定程度，所产生的剪应力将形成的网状结构拆散，才能使浆体流动。剪切屈服值随水化的进展而提高

6、，然后变慢，接着再以更快的速度上升。所谓“初凝时间”实际上相当于屈服值提高到某一规定数值。混凝土的初凝时间一般是根据水泥品种而定，基本没有统一的时间，但是有个大致范围就是2-3小时。如果加入缓凝剂，初凝时间可以延长到5-10小时，一般情况下初凝时间=200/（入模温度+15）。本工程B桥在6月57日浇筑，最高气温平均在23，混凝土水化热在初凝到终凝过程最大，混凝土搅拌站到施工现场路程平均需要1个小时，不考虑此过程水化热导致的温度升高，初凝时间在5h左右。这只是大致时间，根据施工现场实际情况看，混凝土到场后3-4小时便初凝，故此工程所用混凝土初凝时间在4-5小时。2. 坍落度大小实际影响2.1

7、坍落度小（20cm）混凝土坍落度值小说明比较稠，最直接的影响就是给施工操作带来麻烦。在施工现场就是角落等复杂地方混凝土无法靠自重流淌充满，此处无混凝土带来大面积露筋等严重质量问题。A桥混凝土浇筑时内模采用如图1所示：在下倒角处留置一块30cm长导流板，本意是方便底板浇筑磨平，不会产生上翻混凝土现象。但是在实际现场施工中发现，由于坍落度小，说明其屈服剪切应力较大，并且存在下倒角板，混凝土在横向上不是自由流淌。当混凝土浇筑高度于拐点后，下倒角板阻止了混凝土10%自由流淌坡度，对倒角处混凝土产生一个压力，使该处的混凝土的内摩擦值增加，更加剧了混凝土的屈服剪切应力。故混凝土不能靠自重流淌进入中间底板处

8、。就算用振捣棒对腹板处混凝土振动，相当于除了自重还给一个外加的力，但是同样不能达到混凝土流淌进入底板。需要靠大量的振捣加人工去箱室里面疏通混凝土，由于导流板的存在，非常难以疏通使混凝土流动，使中间底板混凝土非常容易缺砼，要在天窗下很多混凝土。耽误了大量的人力物力时间，在根据流淌坡度合理安排浇筑长度的工作面上，显得工作面过大照顾不过来，前面说过初凝前施工时间只有3小时左右，无法充分的在此皮初凝前完成下一皮的浇筑，容易形成冷缝。吸收了A桥浇筑不足的经验，B桥的内模板在浇筑前去掉了导流板的设置如图2所示：虽然去掉了导流板，但是如果坍落度还是这么小，效果是一样的。故，在B桥浇筑时让混凝土搅拌站出场坍落

9、度稍大些，此时如果某处砼不流淌，可以用振捣棒在箱室内对混凝土进行引导振捣，使它流淌下来，效果较前次好很多。2.2 坍落度大（25cm）坍落度大的混凝土比较稀，虽然不会带来施工困难。但是它的流淌坡度较小，自由流淌面积过大。同样初凝前施工时间只有3小时左右，在合理的人员配置时，显得人员不足，无法照顾全面，造成漏振、冷缝情况，工程质量降低。并且由于下倒角板处进行了改进去除了导流板后，倒角板处底板容易在振捣时反料，将底板浇筑厚，如果派人员清理很困难，不光浪费了大量混凝土而且底板打高厚容易堵住底板张拉槽口,给后续张拉工序造成困难。混凝土的离析是混合料各组分分离，造成不均匀和失去连续性的现象，由于其组分是

10、液体和粒状固体的混合物，水、水泥及集料的比重各不相同，从而导致离析现象。其中一种表现形式为稀水泥浆从混合料中淌出，这种就发生在混凝土流动度大的时候，即坍落度大。如果用太大坍落度混凝土在振捣过度的情况下，由于颗粒沉降速度不同，还有可能浮起，从而导致不均匀分布状态。所以大坍落度的混凝土在规范的振捣时间下，非常容易出现离析现象。B桥由于有一车砼坍落度大了， 2526cm，在浇筑时就出现在底板处离析反浆的现象，不光浪费人工清理，还好少量。2.3 坍落度影响分析通过上述两种坍落度分析，可以看出坍落度的合适否，直接关系施工质量与效率。太大、太小 都要浪费人力物力，影响施工进度，形成施工冷缝等问题。坍落度大小同时影响着施工工作面的大小，通过合理配置人员，大工作面必须需要大量人员和机械，并且还要保证混凝土的供应及时