混凝土技术论文汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇混凝土技术论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

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1.碾压混凝土技术

碾压混凝土技术是采用类似土石方填筑施工工艺,将干硬性混凝土用振动碾压实的一种新的混凝土施工技术。在混凝土大坝施工中采用这种技术,突破了传统的混凝土大坝柱状法浇筑对大坝浇筑速度的限制,具有施工程序简化、机械化程度高、缩短工期、节省投资等优点[1]。

2.碾压混凝土施工工艺

碾压混凝土施工普遍采用了通仓薄层碾压连续上升的施工工艺。所采用的仓面平仓机、切缝机、振动碾、仓面吊及喷雾机、预埋冷却水管的材料和方法、预埋件的施工工艺等也随着碾压混凝土施工技术发展而发展,设备性能均能保证高强度连续碾压施工。

2.1摊铺及平仓、碾压工艺

碾压混凝土摊铺一般采用自卸汽车卸料,推土机或平仓机进行平仓摊铺。为减轻骨料分离,采用叠压式卸料和串链摊铺法,对局部出现的骨料分离,辅以人工散料处理,取得了较好效果。

2.2薄层碾压连续上升施工工艺

大朝山水电站上游碾压混凝土拱围堰施工时,采用连续上升的工艺,最大浇筑升层达21m,在两个月施工期内拱围堰全线升高40.5m,满足了安全渡汛的需要。三峡三期工程上游围堰堰高121m,仅4个月完成了110万m3碾压混凝土施工,充分体现了碾压混凝土快速施工的优势。索风营工程采用分块连续上升工艺,设计配制了符合碾压混凝土连续浇筑特性的连续翻升模板及下游面台阶模板,采取分块平层连续上升的方式进行大坝碾压混凝土浇筑,创下了在主体大坝中连续上升31m的记录[2],其后大花水拱坝施工又创下了连续上升34.5m的新记录,说明了在确保模板工艺、混凝土入仓、温控技术及施工措施得当的情况下,可以进行碾压混凝土快速施工,保证施工质量,缩短工程的建设周期,节约工程投资。

2.3新的诱导缝、横缝成缝方式,更有利于碾压混凝土的快速施工

成缝方式:碾压混凝土重力坝一般采用切缝机成缝或预埋分缝板成缝等。诱导缝成缝方式:普定等工程的诱导缝是采用诱导板成对埋设的方式形成,存在要挖槽埋设和不好固定的问题。为克服这些缺点,结合沙牌碾压混凝土拱坝开展的诱导缝成缝机理,我们在沙牌碾压混凝土施工中采用了重力式的混凝土预制件型式,诱导缝预制件成对埋设,并设有重复灌浆系统;同时沙牌拱坝横缝也采用了重力式混凝土预制件,外形与诱导缝预制件稍有区别,且因横缝灌浆的需要,每一条横缝由4种不同的预制件组成。这种新的成缝形式比普定等工程有了较大改进,安装更简单方便,且结构更可靠,由于构造轻巧,适合人工进行安装,已推广应用于国内招徕河、大花水等工程。

2.4变态混凝土使用范围扩大到了岸坡建基面,进一步简化了施工,加快了进度

变态混凝土是在碾压混凝土拌和物中铺洒一定量的水泥粉煤灰净浆,用振捣器振捣密实的混凝土。在"八·五"攻关的普定碾压混凝土拱坝施工中,已成功地将变态混凝土应用于振动碾碾压不到的死角及模板周边,为了进一步发挥变态混凝土的作用,在沙牌大坝的施工中,结合"九·五"攻关项目的研究,已成功地将与两岸岸坡基岩面接触的垫层混凝土和坝面上所需的常态混凝土绝大部分改用变态混凝土代替,整个大坝除了河床部位坝基垫层以及廊道底板为常态混凝土外,均不再浇筑常态混凝土。

2.5垫层混凝土施工优化

早期大部分碾压混凝土坝垫层混凝土一般采用常态混凝土浇筑,需配置专门垂直运输设备进行常态混凝土分块跳仓浇筑,通过施工实践和研究,目前已经常用在基岩水平面上浇筑找平层后,直接浇筑碾压混凝土,采用碾压混凝土替代垫层常态混凝土,不仅有利于加快施工,同时也利于坝基强约束区混凝土温度控制。

2.6重复灌浆系统研究应用

碾压混凝土拱坝在蓄水时一般尚没达到稳定温度,但为使拱坝成为整体受力,就需对横缝或诱导缝进行灌浆。但随着坝体温度的下降,坝体收缩有可能使已灌浆的缝面重新拉开,故需进行第二次(或多次重复)灌浆。普定和温泉堡等碾压混凝土拱坝均采用预埋两套灌浆管路的办法来实现两次灌浆。沙牌拱坝施工中,结合沙牌碾压混凝土拱坝开展的诱导缝成缝机理、缝面构造尤其是拱坝接缝的重复灌浆技术的研究有了关键性的突破,解决了碾压混凝土拱坝重复灌浆的技术难题。由于沙牌大坝诱导缝采用重力式预制件成缝,所以灌浆管路及排气管的埋设十分方便,采用了更为先进的单回路重复灌浆系统,可实现大坝的多次重复灌浆。单回路重复灌浆系统具有构造简单,造价低,安装容易,可实现多次重复灌浆的特点,是碾压混凝土拱坝接缝灌浆技术的重大突破,该成果填补了国内空白,达到了国际领先水平,并已推广应用到国内其它拱坝工程[3]。

2.7模板

模板是能否确保碾压混凝土连续上升的关键之一。碾压混凝土施工模板普遍采用了在普定拱坝成功采用的可上下交替上升的全悬臂钢模板型式,其上、下两块面板可脱开互换,交替上升,满足了坝体快速施工要求。在大朝山和沙牌、索风营、彭水、大花水等工程施工中,又在其基础上进行了不断改进和优化,同时在部分工程坝体碾压混凝土连续上升过程中,采用连续上升式台阶模板,使溢流消能台阶一次浇筑成型。索风营工程采用分块连续上升工艺,设计符合碾压混凝土连续浇筑特性的连续翻升模板及下游面连续上升式台阶模板,采取分块平层连续上升的方式进行大坝碾压混凝土浇筑,创下了在主体大坝中连续上升31m的记录。针对坝体体形复杂、曲率变化大的特点,招徕河拱坝工程施工中专门研制了收缝式双向可调节连续翻升模板,为坝体快速施工创造了条件。

3.研究展望

随着我国各项科研工作的深入、设计理论的完善、施工方法的改进,碾压混凝土筑坝技术取得了飞快的发展。就当前国内已建和在建工程而言,结合我国气候特征及当前研究成果,仍有一些问题需要深入研究探索,部分工程技术问题需要解决。

①碾压混凝土裂缝是一个普遍性问题。在确定气温、大气相对湿度、风速及太阳辐射等条件下,研究裂缝开展机理、发展规律及相应的解决方法将是未来的研究内容;此外由于碾压混凝土坝的独特施工方法,层间接触面是坝体的薄弱环节,层间裂缝及渗水是关键问题,应从材料研究入手,解决新型材料、新老材料层面的粘结性、防渗性问题[4]。

②针对严寒干旱地区的气候条件及寒冷干旱地区碾压混凝土坝特殊的施工方法,研究其温度场及温度应力的时空分布变化规律,就干旱条件下水分散失理论进行深入研究,以确定现场碾压混凝土的各项指标(VC值、水胶比及单位用浆量等)满足实验室的设计要求。

③目前对碾压混凝土坝施工期及运行期的温度、徐变应力仿真计算研究的框架己基本建立,但仿真计算参数的选取存在不稳定性,尚待深入研究。

解决上述问题能为我国已建、在建碾压混凝土工程提供可靠的理论支持和技术保障,是推动碾压混凝土筑坝技术发展的重要内容。

参考文献

[1]苏勇.我国碾压混凝土筑坝技术的发展及碾压拱坝设计技术[C].中国水力发电工程学会碾压混凝土专业委员会.2004全国RCCD筑坝技术交流会议论文集,2004.

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2水闸混凝土结构老化加固处理技术

2.1结构构件加固处理

（1）外包钢加固法。外包刚加固法是采用型钢外包于构件四角，此方法在我国属于应用广泛的传统加固技术，优点为受力较为可靠，施工简便，工作量小，一些不允许增大原构件截面尺寸却要求大幅度提高界面承载力的混凝土结构加固运用此技术取得了良好的效果。外包钢加固法分为干式外包钢加固和湿式外包钢加固，前者原构件与型钢之间无任何缝隙的粘连，虽然有时会用砂浆水泥填充，但结合面剪力和拉力的有效传递却不能保证，外包钢架只能单独受力，不能与原构件协同整体工作。湿式外包钢采用环氧树脂化学灌浆等方法粘连构件和外包钢，让两者协同受力。两种加固方法相比，干式外包钢的承载能力不如湿式外包钢，但在施工方面工艺简单，较为方便。

（2）粘钢加固法。粘钢加固法的效果主要取决于粘结施工质量，所以应做好表面处理，卸荷、配胶、涂覆胶剂粘贴固定与加压及固化等措施。首先表面处理是粘钢加固施工过程中最关键的程序，它包括钢板贴合面和加固构件结合面处理，用高强度水泥砂浆修补局部有破损的部位，之后再继续处理。其次是卸荷，粘钢前宜对构件进行卸荷是为了减轻粘钢板的压力和应变滞后现象，针对有次梁作用的主梁如果采用千斤顶顶升的方式进行卸荷，可在每根次梁下设1个千斤顶，直到顶面不出现裂缝为准。第三是配胶，粘钢使用的粘结剂应在使用前做好检验工作，合格方可使用。配制过程中要遵照产品说明书，通常采用轴式搅拌器进行搅拌，色泽均匀后可以停止搅拌。应避免在搅拌时有油污进入容器，保持容器内的干净，按照同一方向进行搅拌是为防止容器内进入空气而形成气泡降低粘结性能。第四是涂覆胶剂粘贴，用抹刀把配制好的粘结剂涂抹在已经处理完毕的钢板或混凝土表面，使结合面可以充分扩散、浸润胶液，之后将钢板贴于预定位置并用手轻轻敲击钢板，如声音显示无空洞声，表现粘贴密实，反之应重新粘贴。第五是固定、加压、与固化，用卡具支撑粘贴好的钢板适当加压，迫使胶液从钢板边挤出为度。粘接剂可在20℃以上的常温下固化24h即可拆除支撑，3天便可受力使用。如温度无法达至常温，一般用红外线灯等人工加热。在固化期间不得扰动钢板，保证良好的固化效果。

（3）喷射混凝土加固。喷射混凝土常用于灌筑墙壁、天棚等薄壁结构的衬里及钢结构的保护层，当构件表面出现露筋、蜂窝、狗洞等破损现象但没有损害到钢筋时，可采用钢纤维混凝土和喷射混凝土进行加固。采用钢纤维喷射混凝土做初期支护时，应满足围岩的地质条件和变形量级的韧度指标，确定喷层厚度，不宜大于150mm。钢纤维不得有明显的锈蚀或油渍等妨碍钢纤维与水泥粘结，如果内部含有因加工不良造成的表面严重锈蚀，锈蚀的纤维和铁锈粉等杂质的总重量不应超过钢纤维重量的1%。钢纤维喷射混凝土搅拌工艺应确保在拌合物中钢纤维不产生结团，分散均匀，可采用水泥、粗细骨料干拌后加水湿拌的方法。总之，外包型钢加固法属于传统加固方法，优点是施工简便，现场工作量小，适用于不允许增大原构件截面尺寸但却又要求大幅度提高界面承载力的砌体柱的加固。缺点是会产生较高的加固费用，还需类似钢结构的防护措施。粘钢加固法最大的优点是施工快速，对生产和生活影响小，对原结构外观和原有净空无显著影响，适用于一些承受应力作用且处于正常湿度环境中的受拉混凝土构件。喷射混凝土加固技术的优点在于独特的效应和简单的工艺，施工快捷，经济适中，粘结力强，耐久性、抗冻、抗渗性好。与混凝土、砖石、钢材有很高的粘结强度，能大幅度地提高砌体承载力，加强整体性。

2.2混凝土碳化的处理

混凝土碳化部位、程度、处理方法都存有很大的差别。钢筋锈蚀会因过大的碳化深度而威胁到结构安全，碳化层较坚硬的可采用优质涂料封闭。防碳化处理的目的是要阻止或尽可能地减缓外界有害气体对混凝土内部的侵蚀，使钢筋和混凝土内部一直处于密实环境中。所以，混凝土碳化处理措施有以下几点：首先是表面处理，处理混凝土表面应先除掉上面的浮物和污迹，一般会采用机械处理和手工处理。机械处理常用高压气和高压水冲洗，以不损伤混凝土表层为前提。手工清理是在混凝土上用钢丝刷来回拉刷到除掉混凝土表面的污迹为准，之后再用清水冲洗。处理完表面后修补混凝土上显露出来的裂缝和麻面等缺陷，修好才能涂装，有利于保护混凝土。其次是涂料使用要求，使用环氧原浆的涂料一般按照甲、乙两组以7∶1混合均匀后使用，根据要求配置涂料，便于及时取用。此外，还有聚脲弹性体防碳化处理，此处理技术是继水性涂料、光固化涂料、粉末涂料等低污染涂装技术后，适应环保需求而研发的一种无污染的绿色材料，对环境温度、湿度都不敏感，尤其适用于水闸混凝土等外部使用，施工时受环境温度、湿度影响小。喷涂聚脲材料时，底材在-40℃的低温、高湿度时也可施工，甚至可在水面和冰面固化。

2.3混凝土裂缝的处理

水闸混凝土构件出现裂缝是比较常见的，通常钢筋混凝土的结构设计是以限裂为准，当工程遭受到裂缝危害时才需要处理。原则上裂缝宽度超过规范要求或有贯穿性裂缝时必须处理。首先是贯穿性裂缝的处理：结构分缝不合理是引起贯穿性裂缝的主要原因，如果按照死缝处理，在附近仍然会出现同样的裂缝，所以，需作为活动缝隙处理，以此来满足耐久性和防渗的要求。常规处理方法为：表面凿槽埋灌浆管表面封闭灌丙凝（聚氨脂）浆液。如果按照死缝处理，则必须恢复结构强度，处理方法为：凿槽埋灌浆管表面封闭环氧灌浆。采用粘贴碳纤维布和芳纶纤维布等加固型材料封闭表面。其次是一般性浅表裂缝处理：若缝宽小于规范要求，处理方式可采用一种水泥基的涂抹材料，其高抗冻性功效可加快裂缝愈合。若缝宽超过规范要求，一般采用在凿槽后用水泥砂浆封闭，采用聚合物砂浆，和调试砂浆颜色而增强装饰效果。

3增强混凝土构件加固技术建议

根据目前水闸混凝土构件老化现状，首先在技术材料控制方面，应关注水泥的品种和其具体性能，以碱性含量小、水化热度较低、干缩性好，耐热性强、抗腐蚀性强等优质品种水泥，选择基料时要考虑其碱活性，避免碱基料发生反应而造成其他方面的隐患，还应充分考虑基料的吸水性和耐蚀性，改善其和易性和密实度，其次，确保混凝土的施工强度，耐久性和强度本质联系是建立在混凝土内部结构之上的，会直接影响水灰比。如果水灰比有所降低，那么随之下降的就是孔隙率。与此同时，混凝土的抗渗性会在孔隙率降低之后得到提升，保证相关耐久性指标。提高混凝土的性能，可以在已有的技术条件下掺入某些活性化的矿物材料，既能降低游离氧化钙的含量，还可提高混凝土构件的强度和密实度。第三，主管部门定期检查所有水闸建筑物，建立水闸构件老化档案，便于及时补救，对于构件严重老化水闸则建议拆除重建。此外，还要加强工程管护，做好工程日常养护工作，延缓工程老化周期，运用计算机等先进管理技术管理重要大中型水闸，实现水闸安全高效管理。

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1前言

混凝土的耐久性是混凝土反抗气候变化、化学侵蚀、磨损或任何其它破坏过程的能力，当在暴露的环境中，能耐久的混凝土应保持其形态、质量和使用功能。混凝土的耐久性探究内容包括摘要:钢筋锈蚀、化学腐蚀、冻融破坏、碱集料破坏。混凝土的抗冻性作为混凝土耐久性的一个重要内容，在北方严寒地区工程中是急待解决的重要新问题之一。

我国地域辽阔，有相当大的部分处于严寒地带，致使不少水工建筑物发生了冻融破坏现象。根据全国水工建筑物耐久性调查资料[1，在32座大型混凝土坝工程、40余座中小型工程中，22%的大坝和21%的中小型水工建筑物存在冻融破坏新问题，大坝混凝土的冻融破坏主要集中在东北、华北、西北地区。尤其在东北严寒地区，兴建的水工混凝土建筑物，几乎100%工程局部或大面积地遭受不同程度的冻融破坏。除三北地区普遍发现混凝土的冻融破坏现象外，地处较为暖和的华东地区的混凝土建筑物也发现有冻融现象。

因此，混凝土的冻融破坏是我国建筑物老化病害的主要新问题之一，严重影响了建筑物的长期使用和平安运行，为使这些工程继续发挥功能和效益，各部门每年都耗费巨额的维修费用，而这些维修费用为建设费用的1～3倍。美国投入混凝土基建工程的总造价为16万亿美元，据估计今后每年用于混凝土工程维修和重建的费用估计达3000亿美元[2。

2外加剂改善抗冻耐久性技术探究动态

2.1引气剂

长期的工程实践和室内探究资料表明摘要:提高混凝土抗冻耐久性的一个十分重要而有效的办法是在混凝土拌合物中掺入一定量的引气剂。引气剂是具有增水功能的表面活性物质，它可以明显的降低混凝土拌合水的表面张力和表面能，使混凝土内部产生大量的微小稳定的封闭气泡。这些气泡切断了部分毛细管通路能使混凝土结冰时产生的膨胀压力得到缓解，不使混凝土遭到破坏，起到缓冲减压的功能。这些气泡可以阻断混凝土内部毛细管和外界的通路，使外界水份不易浸入，减少了混凝土的渗透性。同时大量的气泡还能起到功能，改善混凝土和易性。因此，掺用引气剂，使混凝土内部具有足够的含气量，改善了混凝土内部的孔结构，大大提高混凝土的抗冻耐久性。国内外的大量探究成果和工程实践均表明引气后混凝土的抗冻性可成倍提高[3[4[5。

美国是最早开始探究引气剂的国家，自1934年在美国堪萨斯州和纽约州道路工程施工中发现引气混凝土，至今已有半个多世纪。挪威[61974年首次在大坝中使用引气剂，经过20年运行后，掺引气剂的混凝土表面完好无损，而未掺引气剂的混凝土则已遭受较严重的冻融破坏。我国这方面的工作始于50年代。我国混凝土学科创始人吴中伟教授，在50年代初期就强调了混凝土抗冻的重要性，并创先研制了松香热聚物加气剂(引气剂)，应用于治淮水利混凝土工程，开创了我国采用引气剂而提高混凝土抗冻耐久性的先河。范沈抚(1991年)分析了掺引气剂混凝土的抗压强度和抗冻耐久性，得出和上述同样结论[7摘要：掺用引气剂，使混凝土达到足够的含气量要求，可改善混凝土的孔结构性质，并明显改善混凝土的抗冻耐久性。

国内外许多学者探究了影响混凝土抗耐久性的因素，Seibel，Sellebold，Malhotra，Pigen等人[8[9[10探究表明摘要：混凝土的含气量、临界气泡间距、水灰比、骨料、临界饱水度和降温速度等因素综合决定了混凝土的抗冻耐久性能。StarkandLudwig(1993)提出[11摘要：水泥熟料中C3A的含量的增加会提高其混凝土的抗冻耐久性，但会降低混凝土反抗盐冻能力。OsamaA.Mohamed(1998)探究了水泥品种，引气剂质量及引气的方法对混凝土抗冻融耐久性影响，得出[12摘要：引气能显著提高混凝土的抗冻融性，然而，长期处于冻融循环的混凝土的抗冻能力则取决于天气的恶劣程度及冻融周期的频率。关英俊，范沈抚[13(1990)讨论了提高水工混凝土抗冻耐久性的技术办法，提出耐冻混凝土必须正确进行配合比设计，掺优质引气剂，减小水灰比，合理选用原材料，还要严格按施工规范技术要求施工，加强养护。

范沈抚[14(1993)进一步探究得出摘要：混凝土孔结构性质是影响混凝土抗冻耐久性的根本所在。混凝土的抗冻耐久性随孔结构性质变化而变化，当孔间距系数小于250μm时，混凝土抗冻耐久性指数基本能达到60%以上，即可经受300次快速冻融循环试验。这一点和Powers的临界孔间距概念相符摘要：早在50年代，鲍尔斯(T.C.Powers)等人首先开展了掺引气剂硬化混凝土孔结构的测试分析探究，并提出了满足混凝土抗冻耐久性要求的孔间距系数的重要概念摘要：即当孔间距小于临界孔间距(%26lt;250μm)时混凝土是抗冻的。宋拥军(1999)认为[15，只要引气量合适，普通混凝土均能获得较高的抗冻耐久性。引气混凝土中气泡平均尺寸及其间距随水灰比的增大而加大，同时水泥浆中可冻水的百分率也相应加大，从而导致混凝土抗冻耐久性的显著下降，因此，不能忽视对水灰比的限制。

朱蓓蓉，吴学礼，黄土元(1999)认为[16摘要：合理的气泡结构是混凝土抗冻耐久性得以真正改善的关键，然而，气泡体系形成、稳定和气泡结构的建立密不可分，因此高度重视气泡体系稳定性的新问题就显得更加重要。他们根据国外的探究成果和部分实验结果得出结论摘要:影响混凝土中气泡体系形成和稳定性的因素有混凝土各组成材料、混凝土配合比、拌合物特性以及外界条件，如环境温度、搅拌、运输和浇灌技术等。针对不同环境条件、不同工程要求的混凝土，必须进行适应性试验，才能使得硬化混凝土具有设计所要求的含气量和合理的气泡结构，增进了混凝土工程界对引气剂应用技术的熟悉。

由以上众多学者的探究表明摘要：混凝土孔结构性质是影响混凝土抗冻耐久性及其它性质的根本所在。掺引气剂可以改善混凝土孔结构性质，因此，测试硬化混凝土孔结构性质是探究混凝土抗冻耐久性能的有效途径和方法之一。

引气剂的掺入虽然是提高混凝土抗冻耐久性最有效的手段，但引气剂的掺入同时会引起混凝土其它性能降低，如强度、耐磨蚀能力等。

2.2减水剂

目前，减水剂的应用也成为混凝土不可缺少的组份，使用减水剂可以大幅度降低混凝土的水灰比(水胶比)，提高混凝土的强度和致密性，使混凝土反抗冻融破坏的能力提高，从而提高混凝土的抗冻耐久性。迟培云，李金波，扬旭等(2000)探究了在混凝土中掺入高效减水剂可取得的技术经济效果如下[17摘要：(1)保持和易性不变，可减水25%，R28%提高90%，抗渗性提高4～5倍；(2)保持和易性不变，节约水泥25%，R28提高26%，抗渗性提高2倍；(3)保持用水量和水泥用量不变，R28提高27%，抗渗性提高3倍。

3活性的矿物掺合料改善混凝土抗冻耐久性技术探究动态

混凝土是各种建筑工程上应用最广泛、用量最多的人造建筑材料，目前，我国正处在大规模的基础建设时期，对混凝土的需求量也就更大。因此，有效地降低混凝土的成本，提高混凝土的各项技术性能，对于充分利用有限的投资，延长混凝土结构的使用寿命，减少自然资源的消耗，保护生态平衡，有着非常巨大的经济效益和社会效益。

在混凝土的基本组成材料中，水泥的价格最贵，因此，在满足对混凝土质量要求的前提下，单位体积混凝土的水泥用量愈少愈经济。因此，用一些具有活性的掺和料(硅粉、矿渣、粉煤灰)来替代一部分水泥正在被广泛的应用。

3.1硅粉的掺入

近年来，硅粉混凝土也已应用于混凝土工程各个领域，其抗冻耐久性新问题已引起人们的普遍重视，在丹麦、美国、挪威等国家，硅粉作为混凝土混合材已经得到了广泛的应用。但有关硅粉混凝土的抗冻耐久性，各国学者结论各异。

日本的Yamato等人[18通过试验得出结果摘要：非引气混凝土当水/(水泥+硅粉)=0.25，不管硅粉的掺量如何，皆具有良好的抗冻耐久性。加拿大的Malhotra等人[19[20通过试验得出摘要:引气硅粉混凝土不管水灰比多少，硅粉掺量15%以下时都具有较高的抗冻耐久性。我国学者丁雁飞，孙景进(1991)通过实验探索了硅粉对混凝土抗冻耐久性的影响，得出结论[21摘要：非引气硅粉混凝土的抗冻耐久性和基准混凝土比较，在胶结材总量相同，塌落度不变的条件_下，非引气硅粉混凝土的抗冻能力高。范沈抚(1990)得出[22摘要：在相同含气量的情况下，掺15%的硅粉混凝土比不掺硅粉的基准混凝土，气孔结构有很大的改善。硅粉对抗冻耐久性有显著的效果，但硅粉的产量有限而且成本较高。

3.2矿渣的掺入

磨细矿渣和混凝土内水泥水化生成的Ca(OH)2结合具有潜在的活性，但磨细矿渣对提高混凝土的抗冻融性目前也不少探究。张德思，成秀珍(1999)通过试验得出结论[23摘要：随着矿渣掺量的增加，其混凝土的抗冻融性能愈差，但掺合比例合适时，抗冻性能和普通混凝土相比有较大改善。

3.3粉煤灰的掺入

国内外粉煤灰应用已有几十年的历史。最早探究粉煤灰在混凝土中应用的是美国加洲理工学院的R.E.Davis，1993年他首次发表了有关粉煤灰用于混凝土的探究报告。到本世纪五、六十年代，粉煤灰作为一种工业废料，其活性性能被进一步探究和推广，不仅仅是为了节约水泥，更主要是为了改善和提高混凝土的性能。美国加洲大学Mehta教授指出[24，应用大掺量粉煤灰(或磨细矿渣)，是今后混凝土技术进展最有效、也是最经济的途径。

国内外有关资料表明[25[26摘要：粉煤灰混凝土的抗冻能力随粉煤灰掺量的增加而降低，和相同强度等级的普通混凝土相比较，28d龄期的粉煤混凝土试件抗冻耐久性试验结果偏低，随着粉煤灰混凝土技术的深入探究和发展，引气粉煤灰混凝土的抗冻耐久性探究已越来越多地引起人们的关注。LinhuaJiang等学者[27(2000)通过探究高掺量粉煤灰混凝土水化功能得出摘要:粉煤灰的掺量和水灰比影响了高掺量粉煤灰混凝土的孔结构，并且随着掺量和水灰比的增加而孔隙率增加，但随时间的延长，孔隙率会下降。这是因为粉煤灰的掺入改善了混凝土的孔尺寸，但最大掺量不得超过70%。游有鲲、缪昌文、慕儒等[28(2000)对粉煤灰高性能混凝土抗冻耐久性的探究表明摘要:水胶比在0.25-0.27范围内，随着粉煤灰内掺量的提高，不掺引气剂，混凝土抗冻耐久性随粉煤灰增加而增加。当掺引气剂后，混凝土抗冻耐久性有先升后降的趋向，既存在最佳的粉煤灰掺量为30%。习志臻(1999)认为[29摘要:相对于许多混凝土而言，粉煤灰高性能混凝土提高了混凝土的抗渗、抗冻、抗碳化能力。田倩、孙伟[30(1997)讨论了掺入硅灰、超细粉煤灰及两者的复合物对抗冻耐久性能的影响以及钢纤维的阻裂效应对混凝土抗冻耐久性能的功能。实验证实摘要:当超细粉煤灰和硅灰相掺时，提高抗冻耐久性的效果尤为显著，其冻融循环300次以后，动弹性模量和重量基本无变化，而钢纤维的进一步复合有利于混凝土抗冻耐久性的改善。由此可见，双掺或多掺矿物的复合效应对混凝土抗冻耐久性的提高是值得探究的课题。

4高强混凝土抗冻融技术目前状况

目前，高强度混凝土已在工程中得到广泛应用，但是，由于理论上认为高强度混凝土应具有较高的抗冻能力，所以对高强度混凝土的抗冻性的探究并不多。

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2对各方案材料消耗、工程造价和工期进行分析对比

本文取一跨标准8100×8100mm的柱间尺寸作为分析单元，从材料消耗量、造价成本和工期三方面进行分析。楼盖、框架梁柱的设计方案依据设计要求及规范重新确定各个构件的尺寸、混凝土强度、配筋，然后算量统计材料消耗量。设计过程中，荷载取值依据文献，造价成本依据文献计算，设计方法依据全学友、孙会郎[5]两位学者的方法。在方案三中的造价分析中，底板看做预应力混凝土板计算，结构设计采用PKPM完成。各个方案三方面的分析结果见表2、表3。（1）三个方案的混凝土使用量基本相等。方案二的钢筋使用量最多，方案三与方案一相比，由于采用预应力施工技术，节约了一定的钢筋，但是其施工中造成的工期延长和人工费的影响使其工程造价与方案一相比反而增加23.15元/㎡。（2）方案二中采用的传统梁板结构体系使其模板费用相对于其它两个方案而言增加了48%。因为方案一、三采用的平板模板体系在施工中减少了模板损耗，减少了支、拆模人工费用等。另外，方案一、三采用的平板模板体系不仅在安装方面使得管线布置灵活、顺直通畅，而且在一定程度上还节约安装中的人工费、材料费。根据工程统计，可节约管线安装成本不少于5%。（3）方案一与方案二、三比较，增加的最大一笔开支是筒芯，占总造价的10%左右，所以筒芯的价格决定了空心楼盖的经济性，如能够降低筒芯的成本将有利于空心楼盖技术的推广。该工程采用聚苯泡沫填充条空心楼盖，相对于其它传统的空心楼盖具有密度小、自重轻、不易变形损坏、吸水率低、表面光滑的特点，有利于安装运输，以及发挥混凝土的流动性。另外，工程的统计结果表明，采用该填充条技术在筒芯造价方面节约了30%以上。所以如果在工程中使用得当能够带来良好的经济效益。（4）方案三采用的预应力结构体系其工程造价高于方案二，却低于方案一。经过对该工程组成成本分析和其他类似工程项目的统计和对比，认为预应力结构体系适用于更大跨度的工程（≥20m），其经济性才具有明显的优势。因为预应力施工中增加的设备、锚具、预应力钢筋、工期的费用对总成本的影响不容忽视。（5）经过与其它同类型工程的比较和分析以后，在工期方面，采用方案一将比方案二提前2-4周，方案三却比方案二滞后1-2周。综合得出，方案一在缩短工期方面具有很大的优势。缩短施工工期必然减少工程造价，给投资者带来巨大的间接收益。

3综合经济成本分析

多篇文献对空心板的成本优势进行过分析，例如杨振宇、傅礼铭就从结构尺寸优化和建筑功能提升两个方面进行了分析，主要优势如图3。在本文的方案比选过程中，另外还注意到空心板的内置空腔使得在少量增加或不增加混凝土用量的情况下使得板的厚度大幅度提高，这对于板的抗弯能力有着巨大的作用，而空心板和内置暗梁的协同作用使得梁板同体，共同承担较大甚至巨大的载荷，在优化梁板结构内力的同时，降低对抵抗内力所增加材料的投入，并且内力的优化使得在裂缝控制方面投入的费用也相应减少，这对于人防工程及地下车库有较大的经济效应。

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2、工民建中大体积混凝土施工技术控制要点

2．1施工原材料的控制要点

施工原材料质量是否存在缺陷决定了大体积混凝土工程的整体施工质量，所以本文认为施工单位一般需要通过对水泥、骨料、粉煤灰等方面的控制，来确保大体积混凝土施工技术应用实践中不会因原材料质量缺陷，对工民建的整体建设质量与使用性能产生过大的影响。首先，大体积混凝土施工技术实践中混凝土抗裂性能，决定了混凝土产品质量能否在最大程度上满足大体积混凝土施工技术要求，所以设计人员与工程技术人员要结合大体积混凝土工程实际需求来合理选择水泥，所以工民建中一般都会选用低热矿渣水泥等强度较高的水泥产品，并且通过合理添加适量的粉煤灰来进一步提高混凝土产品的抗裂性能。大体积混凝土原材料选择中技术人员要确定其抗磨性能、抗腐蚀性能以及抗冻作用可以满足标准要求，例如，硅脂盐酸水泥在工程实践中可以进一步提高大体积混凝土的整体性能。再者，工民建中大体积混凝土施工技术实践中对其结构的紧密度有着严格要求，所以本文认为施工单位可以通过对混凝土骨料的控制来达成这一目标，例如，技术人员要确定骨料的干净、整洁、不含腐蚀性杂质，并且要选择半径可以达到相关标准的碎石作为骨料，并要将骨料中砂子的含泥量控制在3%以下才能满足其要求。

2．2施工技术控制要点

本文认为建筑企业可以通过以下几个方面来对大体积混凝土施工技术进行控制:

(1)钢筋的配置。

由于大体积混凝土结构在质量不均匀或温差较大时容易降低自身抗压能力，会导致大体积混凝土结构在使用阶段发生局部的形变或断裂等，所以在大体积混凝土施工技术应用中要结合工程实际需求来合理配置钢筋，这样可以有效提高整个大体积混凝土结构的抗拉能力来对混凝土自身的负荷进行改善，所以要求设计人员要基于大体积混凝土结构这一自身特点来制定钢筋配置方案，结合大体积混凝土结构的体积大小来合理化配筋率，并要避免大体积混凝土结构在施工阶段因配筋率不足而产生裂缝。

(2)浇筑技术。

工民建中大体积混凝土的浇筑施工对其整体质量控制有着极大影响，所以要求建筑企业在大体积混凝土工程实践中要遵循墙、柱、梁、板的浇筑施工顺序，技术人员要确保混凝土的配比完全按照实验室给出的配比进行生产，在提高混凝土可泵性的同时要通过控制水泥用量来降低其水化热现象的发生。大体积混凝土第一次浇筑施工结束后要确保其质量才能继续进行二次浇筑施工，并且要通过合理的技术措施来对二次浇筑施工过程中的环境温度进行有效控制，避免大体积混凝土结构在浇筑施工中因环境因素影响而发生裂缝问题，所以技术人员要将施工环境的温度控制在32℃以下才能进行二次浇筑。

(3)二次振捣与养护。

大体积混凝土结构浇筑施工结束后未凝固前要进行二次振捣，只有通过二次振捣才能进一步提高大体积混凝土结构的整体强度与综合性能，这对避免工民建中大体积混凝土工程产生裂缝问题有着重要的作用，所以技术人员要通过对二次振捣时间的控制来提高其振捣施工质量，一般都是以混凝土结构凝固前1h左右进行二次振捣最为适宜。本文认为工民建中大体积混凝土工程的养护施工质量，会对大体积混凝土结构的整体强度与使用性能产生极大影响，所以施工人员要通过对环境因素、大体积混凝土结构浇水养护的质量控制工作，来确保大体积混凝土结构的整体质量可以满足工民建的整体质量要求。

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2填充工艺

2.1准备工作

完成体系转换。当拱轴线线型调整检查合格后，即可对各个钢管拱肋拼装节段进行体系转换施工。各个钢管拱肋拼装节段体系转换主要包括：

（1）完成各个接头的焊接（从拱顶往拱脚方向对称进行焊接）；

（2）完成拱肋接头焊接后，将拱脚弦管与拱脚预埋管焊接，将上、下弦管与预埋管焊牢，使铰接初步固结。

2.2施工阶段

2.2.1下层系杆张拉。钢管拱节段体系转换完成后，完成下层系杆第一次张拉，张拉力由监控单位提供。张拉系杆前，三角区所有横梁预应力和三角区纵向预应力均必须张拉压浆完成。

2.2.2配合比设计。本桥设计要求管内顶升灌注混凝土C50微膨胀混凝土。根据现场实际施工条件，如法兰处管径变小、顶升高度较高，距离较长等诸多因素，致使顶升灌注混凝土施工难度大，因此，对顶升灌注泵送混凝土配合比必须达到如下要求：

（1）具有良好的可泵性，即塌落度大（入泵22～26cm）、和易性好、流动性高（扩展度55～65cm）、不泌水、不离析、自密性好；

（2）具有补偿收缩性，微膨胀，水中养护14天的最小限制膨胀率≥2.5×10-4；

（3）初凝时间大于16小时，终凝时间大于18小时；

（4）胶凝材料最少用量不得小于350kg/m3，水胶比不宜大于0.5。

2.2.3出浆孔、出气孔、灌注孔以及出渣孔的布置：

（1）出浆孔：在每根钢管拱拱顶处开一个Φ125mm的孔，孔周铁板加强处理，并外函一节内径为125mm钢管（壁厚6mm，长150cm），钢管竖直向上，用于排气出浆孔；

（2）出气孔：为了确保压注混凝土流动顺利，方便观察管内混凝土流动进展情况，沿钢管轴线方向的上方每隔15～20m设置一个Φ50mm钢管出气孔。当出气孔冒混凝土时，马上用钢板焊接盖住封闭出气孔，防止出气孔外流混凝土泄压；

（3）灌注孔：下弦管灌注孔设在离拱脚约1.5m处的钢管侧面，以方便接泵管。灌注孔外接一节混凝土输送泵管，输送泵管与钢管焊接固定，同时保证钢管轴线呈30°～50°夹角。上弦管灌注孔设在离拱脚约2.5m处的钢管顶部，同样外接一节混凝土输送泵管，与钢管轴线的焊接固定角度同下弦管。灌注孔与输送泵管管路之间设置安装一个M125截止阀；

（4）临时出渣孔：在拱肋底部设置临时出渣孔，尺寸和结构同排气孔，便于清水和渣物流出。以上开孔，均必须在合拢前开好。

2.2.4焊接质量和钢管拱线形监测。钢管拱钢管混凝土灌注前，必须对钢管拱肋各个拼装节段的焊接接头进行细致检查、检测，确保焊缝满足设计规范要求。同时对钢管拱高程、轴线进行测量，并记录好数据，作为对拱肋在混凝土灌注过程中线形变化的基础数据。

2.3混凝土供应和混凝土输送泵选用

首先，混凝土输送泵的额定泵送能力应不小于灌注速率或实际混凝土供应量的2倍；输送泵的额定压力须满足最大泵送压力，即静压力和泵送压力叠加之和。其次，混凝土输送泵的泵送高度应大于1.5倍的灌注高度（即拱脚至拱顶的高度）。秋湖里大桥要求输送泵的额定扬程大于60m。根据以上要求，选择HBT60-16-90S（最大理论垂直输送距离270m，最大理论水平输送距离1200）拖式混凝土高压输送泵，分配阀为S形摆管阀，最大理论输出量60m3/h，出口处最大压力为16MPa，电机功率为90kW，4#和5#墩上、下游附近各布置1台HBT60-16-90S输送泵。在钢管拱混凝土灌注前，混凝土搅拌站和混凝土输送泵进行联动试车，确保所有拌和输送设备正常运行。

2.4钢管混凝土灌注

2.4.1湿润输送泵管。混凝土输送泵管接通后，先全程泵送通清水，一方面利用清水湿润所有的输送泵管，另一方面检查输送泵管工作是否正常、泵管接头处是否有渗漏的情况。

2.4.2泵送水泥砂浆。混凝土从进料管出来后，在重力作用下填充管口以下的空腔直至淹没进料管口，以后混凝土在泵送压力下向上流动，此时粗骨料先下落，所以泵送混凝土前首先泵送1m3高强度水泥砂浆（即将混凝土配合比中石子扣除），以免粗骨料反弹以及接头处混凝土质量差，同时砂浆还可在泵送过程中起到管壁的作用。混凝土填充灌注接近完成时，利用混凝土将砂浆排除钢管之外。

2.4.3填充灌注混凝土。在开始压注前，将截止阀挡板抽出，在挡板两侧涂满黄油，再将挡板插入阀中但不穿入泵管内，以便压注后挡板能顺利插入混凝土中起到止浆作用。待焊缝冷却后压注少量混凝土通过压注口，继续压注混凝土直至拱顶。水泥砂浆的目的是减小混凝土与管壁之间的摩擦力。压注过程中，根据排气孔观察到的情况随时补浆。压注过程中通过调整控制两岸混凝土输送泵的泵送速度，确保压注均匀、对称，并通过锤击钢管管壁辨别管内是否空心的方法了解混凝土压注的高度，以此凭据调整混凝土的压注速度，控制两岸混凝土压注进度对称。当混凝土压注至接近拱顶面时，严格控制压注速度，以防止混凝土超过拱顶截面引起钢管拱振动。混凝土到达拱顶时，通过交替泵送两岸混凝土将砂浆从拱顶出浆孔排除，待出浆孔有混凝土溢出后，利用钢筋出浆管内的混凝土，将气体和浮浆排出，直至良好的正常混凝土从出浆管溢出，两岸输送泵停止泵送，稳压2分钟，并关闭压注管处的阀门且不得漏浆，防止混凝土回流。拆除输送泵接头，接通下一根钢管填充灌注的泵管路，开始填充灌注下一根钢管。如此循环。每次一个循环灌注完成时，钢管内混凝土均不得初凝。进行下一次钢管混凝土填充灌注前，对前一次灌注混凝土强度进行检测，确保前一次混凝土达到设计要求。

2.5出浆孔、灌注孔填充灌注后的处理

待钢管混凝土填充灌注完成并混凝土终凝后，割掉灌注用的泵管和出浆管，并用原开孔保留的钢板进行封闭焊接，并在表面进行防腐涂装处理，以防雨水进入。

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1前言

无粘结预应力是后张预应力混凝土的一种新的施工工艺，其做法在预应力丝束表面涂防腐涂料并用塑料管包裹后，如同普通钢筋－预先铺设在支好的模板内，然后浇筑混凝土，待达到强度后进行张锚固。由于其具有无需留孔与灌浆、孔道摩擦力小、预应力筋易形成跨度曲线、施工简便等优点，近年来得以推广并广泛应用，但其技术量高、专业性强、施工中如果质量控制不严，易造成结构隐患，影响结构安全，在施工中应采取质量控制措施。

2工程概况

某出版基地科技文化活动中心-康乐中心，康乐中心共三层，一层层高5m，二层4.5m，三层6m，局部4.5m和7m。建筑物最高点19.1m，室外地坪最低标高-0.6m。康乐中心建筑物长度88.15m，宽度48.575m。各层建筑面积分别为：一层2840.81m2，二层2249.57m2，三层2593.5m2，单项工程建筑面积7880.92m2。其屋面设有4根24m跨无粘结预应力大梁，为本工程特殊结构部位。

3无粘结预应力屋面大梁施工

3.1施工前的准备工作

图纸会审和技术交底：在施工前组织各级技术人员审图对关键部位放出大样图，发现问题及时与设计者协商解决。

严格拉制所用材料：钢绞线、锚具进场后要检查与货同行的产品标牌、合格证、厂家出具的物理性能证明书或产品质量检验报告。对钢绞线进行外观检查，不得有接头或死弯，油脂饱满均匀，不漏涂、护套圆整光滑，松紧适当。预应力筋的表面如有破损，必须及时用塑料胶带纸修补，外观检查必须逐盘进行。同时钢绞线及水泥要进场后抽样送试。

张拉设备与压力表：使用前应由计量部门配套检测是否合格，并提供相应拉力对照表。

3.2屋面大梁施工

康乐中心屋面结构层，纵向17轴、19轴的C轴至J轴线段，横向G轴、E轴的15至21轴线段设计为无粘结预应力屋面大梁，共四根，呈井字状布置。跨度24m，截面尺寸宽500mm，高1350mm，C40砼。除配设普通钢筋外，另配设8根单束φs15.2钢铰线作为预应力主筋，呈抛物线布置，一端作固定端，一端作张拉端，大梁与柱为刚结点。

3.2.1施工顺序

施工中采用如下的施工顺序：搭设大梁、板支撑架铺大梁底模绑扎大梁普通钢筋和敷设无粘结预应力筋固定端附加螺旋钢筋、安装锚板及夹具张拉端附加钢筋网片、安装锚垫板支次梁底模、扎次梁钢筋支大梁侧模、次梁侧模、板底模绑扎屋面板钢筋浇捣梁板砼大梁砼达到75%设计强度后，张拉钢铰线建立预应力张拉端锚板、锚具防腐处理、浇砼封闭张拉端预留张拉口处砼后浇封闭模板拆除。

3.2.2屋面大梁支撑及模板施工

支模体系：双立杆钢管、双扣件支模架体系。双立杆纵横间距不大于800mm，水平横杆间距不大于1200mm，支撑架体纵、横向均开设剪刀撑。梁底受力杆为8号槽钢。

模板材料：为确保模板自身刚度，梁底、侧模均采用20mm厚钢框竹胶合板。

特殊措施：梁底模起拱3‰L，梁底中部加设双立杆顶撑，梁两侧模板设置3道直径16、间距600mm的对拉螺杆。立杆底部带钢垫板，一、二层楼板顶撑保留不拆除并垂直对应，使大梁梁板砼及支撑架的重量直接传至地面。屋面梁板砼浇筑时，派专人看模，发现异常情况，停止砼浇筑，待加固支撑体系后再施工。

3.2.3屋面大梁无粘结预应力钢铰线施工

采用挤塑涂层工艺生产的1×7，直径为15.2的标准型钢铰线，强度级别为1860Mpa。钢铰线的下料长度及下料方法：下料长度按钢铰线一端张拉L=L0+2(L1+100)+L2+L3公式计算。L0为构件内孔道长度，L1为夹片式工作锚厚度，L2为穿心式千斤顶长度，L3为夹片式工具锚厚度。经计算，17轴线、19轴线梁钢铰线下料长度为25.6m，E轴线、G轴线梁下料长度为25.8m。因钢铰线盘重大，盘卷小，弹力大，采用简易铁笼，将钢铰线盘卷装在铁笼内，从盘卷中央逐步抽出，丈量长度后，采用砂轮切割机断料。

钢铰线铺设与固定：在大梁底部普通钢筋铺设后进行，采用人工穿束铺设。先临时固定在模板支撑体系的横杆上，待普通钢筋箍筋绑扎后，根据设计图纸确定的抛物线状标记出钢铰线每距1m的高度位置，用直径14的钢筋点焊固定在箍筋上，作为钢胶线就位的支杆。复核支杆高度无误后逐步拆除临时支杆，使其就位。并按设计给定的水平位置将8根单束钢铰线排列均匀，用8号铁丝绑牢。对预应力筋和普通钢筋分别隐蔽验收。

3.2.4钢铰线锚固端、张拉端的特殊处理

17、19轴线预应力大梁钢铰线张拉端考虑设在C轴柱顶外侧端，固定端则直接锚入J轴柱梁端顶部内。E、G轴大梁钢铰线张拉端考虑设在21轴柱梁端固定端则直接锚入15轴柱梁端内。

钢铰线锚固端的特殊构造处理：钢铰线锚固端处按单根套设直径8mm的螺旋钢筋，螺旋钢筋圈数5圈以上。单孔钢锚垫板设4根螺纹直径14mm的锚筋，锚筋长度大于140mm，直接点焊固定在柱、梁钢筋上。钢铰线末端穿过锚板孔口后，采用单孔15-1P夹片式锚具固定。

钢铰线张拉端的特殊构造处理：钢铰线张拉端处按设计增设5片直径10mm，间距50~80mm的钢筋网片，钢筋网片与柱梁钢筋点焊固定。8根单束钢铰线按设计设二块锚垫板，锚垫板采用Q235材质，厚度14mm，长宽按设计尺寸。锚垫板设直径16的螺纹锚脚，钢筋长度大于160mm。锚脚点焊固定于柱梁钢筋上，并固定于端部模板上，确保锚板位置正确，平整无误。张拉端的钢铰线通过锚板孔，甩头长度确保大于穿心式千斤顶的长度，以便张拉。

3.2.5大梁砼浇捣

大梁分三层浇捣，每层分别浇捣密实，特别是锚固端及张拉端部砼必须仔细浇捣，确保密实。大梁一次连续浇捣成型，没有水平、垂直施工缝。大梁浇捣沉实1小时后再浇板砼，以免出现裂缝。为提早张拉时间，大梁砼强度宜提高一级，按C50砼浇捣。

3.2.6锚具

固定端采用单孔15-1P夹片式锚具，张拉端采用单孔15-1夹片式锚具。锚具锚环采用45号钢，调直热处理硬度HRC32-35。夹片采用20Cr钢，表面热处理后的齿面硬度为HRC60-62。

3.2.7无粘结预应力张拉施工

预应力张拉准备工作：砼浇捣时预留试块，按现场同条件养护，试压检验砼强度达到设计强度75%以上时，才进行张拉。张拉端预埋垫块与锚具接触处的焊渣、砼残渣等清理干净。准备四台穿心式YC20D千斤顶，四台ZB0.8-500电动油泵。未张拉前，模板及支撑系统不得拆除。

张拉方法及顺序：采取一端张拉，双控方法（即控制张拉应力、控制张拉伸长值），分束分批建立预应力。因四根梁呈井字布置，考虑张拉应力平衡，每根梁端设一套张拉机具，四根大梁同步分束建立预应力。

张拉程序：因钢铰线为曲线布置，以0.2Pj级载量初始伸长值，Pj级或1.03Pj级为伸长终点值。本工程张拉程序征求设计单位意见，取其中一种与设计松驰应力相吻合的张拉程序。为便于同步建立预应力和便于校核张拉伸长值，实行分级加载，中间增加一级0.6Pj载级。

张拉最大控制应力：最大张拉应力бcon不大于规范和设计要求的75%fPtk，即最大张拉力бcon=0.75×fPtk×AP=0.75×1860×139=19.3905kN。最大张拉力由千斤顶与电动油泵配套标定的压力读数表控制。

伸长值校核：按直线段、曲线段分别计算伸长值后叠加，大梁钢铰线理论伸长值初步计算为180mm。考虑钢铰线为曲线布置，以0.2Pj级载量伸长起点值，以0.6Pj级载量伸长中间值，以1.0Pj或1.03Pj时量伸长终点值。

张拉端锚固区处理：张拉端锚固后，将多余的钢铰线采用手提式砂轮切割机切除，外露长度不少于300mm，并清除锚板及锚具上的油污、杂物，涂刷防锈漆后，采用C40膨胀砼封闭。

张拉端区预留板孔处理：将张拉端锚固处理后，对预先为方便张拉留设的板孔洞支模，按施工缝处理后，后浇C30膨胀砼封闭。

3.3预应力张拉准备工作中应注意的问题

预应力张拉前，对从事张拉工作的人员进行专门的技术培训和全生产教育，操作人员必须熟记张拉程序和机械操作规程，熟悉机性能，并进行以下工作。

3.3.1所有用于预应力的千斤顶应是专为采用的预应力系统所设计，经国家认定的技术监督部门认证的产品。

3.3.2千斤顶的精度应在使用前校准。千斤顶一般使用超过6个月或200次，或在使用过程中出现不正常现象时应重新校准。测力环或测计应至少每2个月进行重新校准，并使监理工程师认可。任何时候工地测出的预应力钢绞线延伸量有差异时，千斤顶应进行再校准。

3.3.3用于测力的千斤顶的压力表，其精度应不低于1.5级。校正千顶用的测力环或测力计应有±2%的读数精度。压力表读盘直径应小于15mm。每个压力表应能直接读出以“kN”为单位的数值或伴一换算表可以将读数换算为“kN”。压力表应具有大致两倍于工作力的总压力容量，被量测的压力荷载应在压力表总容量的1/4～4范围内，除非在量程范围建立了精确的标定关系。压力表应设于作者肉眼可见的2mm距离以内，使无视觉差能够获得稳定和不受动的读数。每台千斤顶及压力表应视为一个单元且同时校准，以确张拉力与压力表读数之间的关系曲线。

3.3.4张拉前根据钢绞线的强度、拉力和弹性模量值计算出每束(根)绞线的初始拉力、控制拉力和超张拉力下的伸长值，作为施工时的拉伸长值控制指标。

3.3.5无论是进行预应力张拉，还是进行孔道压浆，事先在操作部位两端用钢板设置屏障，用缆绳隔离并设置明显警示标志，操作期间禁任何非施工人员进入施工现场，操作人员也严禁将身体直接对准道部位。

4结束语

通过对无粘结预应力混凝土工程质量施工过程各个环节的控制，出版基地科技文化活动中心-康乐中心的施工质量得到了很好的效果。实践证明，只要强化管理、精心施工，在技术上严格把关，操作上严格按照工艺要求去施工，无粘结预应力混凝土就会达到预期的效果，杜绝质量隐患的发生。

参考文献：

[1]蔡鸿飞.无粘结预应力混凝土大梁的施工实例.建筑技术开发，2004-09:43~44.

[2]陈庆波.大跨度、大体积无粘结预应力梁施工质量控制技术.广西城镇建设，2006-10:19~21.

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在大坝浇筑过程中，由于整个工程的巨大任务量，不可能做到大坝浇筑的一次性完成，因而大坝的浇筑工作是分若干块、若干次来进行的。对于常见的坝体分缝分块主要有通仓浇筑、纵缝分块、错缝分块三种形式，首先对于通仓浇筑来说，这种浇筑方式所涉及的仓面较大，是根据整个坝段逐层实施混凝土的浇筑，不用设置所谓的纵缝，因此也就不需要埋设冷却水管；同时也便于机械设备的使用，可以使得工程的进度得到保障，但是这种方法也不是完美的，也存在着一定的缺陷。通仓浇筑的缺点就在于它跟其他的方法比，它的浇筑时间略长，如果对于温度的掌控不到位的话，则极易引起坝体出现裂缝，最终导致大坝作废的严重后果。其次讨论纵缝分块，对于此种技术来说，顾名思义就必须要进行接缝灌浆，从而确保坝体的完整性。它具备以下几点明显的优势：对于温度的控制以及施工的工艺来说都比较简单，浇筑块之间的干扰也小，能够灵活地进行施工安全。在混凝土大坝的分缝分块技术当中，最后要阐述的就是错缝浇筑，这是一种根据高度防线，对竖块进行错开的分块浇筑，它的优点在于不需要通仓浇筑那样严格的温度要求，而且浇筑工程中无需接缝灌浆。但是它的缺点也明显的体现在它的施工过程当中，极易产生温度裂缝，浇筑块之间的相互约束，以致施工过程中浇筑块之间会有明显的互相干扰。

2浅谈大坝的混凝土接缝灌浆技术

大坝的混凝土接缝灌浆技术属于隐蔽工程，采取合理的施工工艺和工序非常重要，也只有这样才能保证灌浆的施工质量。而且对于接缝灌浆来说，它有其独特的管路系统布置，依次是重复式灌浆管路系统、盒式灌浆管路系统与骑缝式灌浆系统。这三种灌浆管路系统适用于不同的情况，而且都有其独特的优势。不会造成管路的堵塞，重复式灌浆管路的优势在于可以保证重复进行灌浆，盒式灌浆管路系统的进浆和回浆管不易造成堵塞，因此有效保证了灌浆的质量，唯一的缺点就是纵缝灌浆需要耗费较多的管材。主要体现在灌浆流畅，相对来说，骑缝式灌浆的优势最为明显，且管路不易堵塞，而且升降均匀。不过对于接缝灌浆技术整体来说，需要注意的也不少。要注意在施工过程中因为坝体变形而使得两个相邻的接缝张开度变小甚至闭合；还要注意堤坝初期蓄水的高度，在浇灌的时候为了使得坝体稳定切忌横缝和纵缝同时浇灌。

二浅谈水利水电工程混凝土施工管理的有效方法

对于水利水电工程混凝土施工管理的有效方法作者有以下几点建议：首先要加强施工计划的管理，要对所进行的工程进行合理性规划的计划，以保证目标合理有序的进行。其次，由于水利水电工程一旦实施起来就是造价高、工程量大的项目，因此为了避免工程中出现不必要的损失，要按照计划严格的执行，提高企业的经济效益和社会效益；在保证工程高质量的前提下，重视施工技术管理在水利水电工程混凝土施工中，加强对技术的管理是保证施工进度和工程质量非常重要的因素。施工技术是决定其成败的关键，在实际的水利水电工程施工中，我们需要引进大量技术过硬的高素质人才，配备先进的技术装备，制定合理的技术计划，保证技术及时开发以及合理运用等，以提高水利水电工程混凝土施工技术管理的水平，保证工程的高质量和工程建设的高效率。我们还要注意施工过程中的质量管理，水利水电工程是大型的工程项目，如果存在着安全隐患的话，会严重威胁人民生命财产的安全和国民经济的发展。在具体的操作过程中可以通过严格控制施工材料的质量，保证在源头上符合国家标准，这是学会整体质量管理的其中一种方式。另外，要是能在施工的每个环节都严把质量关，那么再通过严格的管理，相信最后所完成的工程项目都会是高质量的项目。

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二、几种常见的混凝土加固技术

建筑工程加固的主要要求在于经过运用加固技术对房屋进行修补、增强承受力、提高使用作用、满足使用要求，所以，采取混凝土加固方案要围绕提高建筑质量为根本任务。选择不一样的加固方案就会有相应的施工方式和质量评定标准相对应。

混凝土加固技术主要分为直接加固和间接加固两大类，施工时主要按照实际的建筑条件和使用工恩呢该选择合理的方案及加固技术。

（一）直接加固技术

1、加大截面加固法

加大截面加固法也叫做外包混凝土加固方法，这主要是运用相同的材料（混凝土和一般的钢筋）对原来的建筑结构实行加固补强，经过加大混凝土和钢筋截面扥面积和一螳构造方法,将加固部分与原构件紧密的结合，共同发挥作用，从而增强截面承受能力和强度。加大截面的技术要点在于设计构造时必须切实处理好新加部分与原来部门的整体连接、共同承受等问题。该技术要求简单、适用性强，可普遍运用在柱头、墙面、屋架等房屋混凝土结构的加固。然而，改技术需要工程量大，修护实践长，在一定程度上影响了生产和生活，另外结构的截面加大后也会影响了建筑的美观和房屋整洁。

2、置换混凝土加固法

置换混凝土加固法是将以前结构承受力低、韧度小的材料换成承受能力强、韧度高的材料。该技术主要运用在建筑承受能力要求高的部分的混凝土强度度或有严重的破损的部分加固。此技术简单方便，耗费时间短，所占空间少，完全影响建筑的使用，而且造价比较低，经济实惠。

3、外包钢加固法

外包钢加固技术是将型钢（主要为角钢、槽钢）或者是钢板包于构件的四角或两角进行加固,运用此技术加固混凝土建筑构件时，必须使用环氧树脂胶粘剂进行灌注,将型钢和新加入的构架结合在一起，从而确保型钢和原构件共同产生强大的承受力。该加固技术属于比较先进的技术，承受能力强、加固效果好、所占空间少、施工简单、耗费时间少、工程量少、安全隐患低。

（二）间接加固法

1、预应力加固法

运用异型材料(高强钢筋或型钢),增加预应力来迫使新材料与原材料紧密结合，产生共同的承受力，从而达到对混凝土的加固。该技术拥有能够承受加固构建截面超重的能力、降低原构建裂缝宽度和绕度等特点。运用于要求增加构建承受力、刚度和抗裂度以及加固后占用空间小的混凝土受弯构件或变压构件,然而，这种技术不能运用于温度高于60℃环境下的混凝土，也不能使用与混凝土收缩变化大的结构。

2、增加构件法

在原来的结构的构件和构件中间重新增加一个构件，从而降低原来构件的负荷量，从而实现加固的作用。这一技术主要运用在单层工业厂房或者新增加构件后不会引起房屋质量的多层建筑的楼面梁、柱的加固,必须注意不能破坏原来的构造，保证建设安全。

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关键词

钢管混凝土系杆拱施工难题对策

1引言

近年来，钢管混凝土系杆拱桥以其跨度大、结构轻、造型美、省建材等优点，被广泛应用于公路工程。但该桥型技术复杂，施工难度大，已经暴露和潜在的问题还很多，亟待广大工程技术人员在实践中不断探讨和完善，本文将结合工程实践就有关问题做简要阐述。

2钢管混凝土系杆拱桥施工技术难题及对策

2.1支承系统

2.1.1功能

系杆拱桥支承系统宜选用WDJ齿碗扣型多功能支架，该系统具有支架竖向组合微调功能，主要以工具支架和特制微调座组成。

2.1.2地基处理

WDJ齿碗扣型多功能支架必须搭设在经处理的坚实地基上，地基须高出原地面0.5~0.8m，做好防水，避免雨季浸泡。在立杆底部铺设垫层和安放底座，垫层可采用厚度≥20cm的混凝土或厚度≮10cm的钢筋混凝土或厚度≮5cm的木板。

2.1.3预压

支架使用前须全程预压，不能以一孔预压取得的经验数据推概全桥。静压5d(120h)以上及达到沉降稳定状态2d(48h)以上，沉降稳定标准：24h沉降不超过1mm。

2.2主拱肋拱轴线控制系统

2.2.1以激光照准和精密测标组成定位系统；监测项目为拱肋的线形变化、拱脚位移和拱脚沉降。

2.2.2建立测量控制网

在每节拱肋端头设置固定的测量控制点，控制点设在拱肋中线位置。施工放样及检查都采用全站仪进行，每架设一节段拱肋，对全部控制点都要进行观测。此外，对拱座的偏位进行观测。钢管拱对温度，特别是日照影响非常敏感。为了减少温度和日照对线形控制的影响，标高的测量包括合拢时间都安排在凌晨。

2.2.3施工控制

(1)在扣索塔架顶部设有扣、锚索调整装置千斤顶，通过改变扣索的张力，并采用在拱段之间的内法兰盘接头处抄垫钢板的方法，来实现拱段接头标高的调整(跨径较小的拱肋可利用WDJ支撑系统高度及其竖向微调功能实现)。

(2)设置临时横撑固定拱肋。每架设一节拱肋，就利用钢管拱的横联钢管临时焊接固定上下游拱肋，特别是在合拢段基肋端一定要设置临时支撑。

(3)在焊接拱肋接头外包板时，对称布置的焊缝，采用成双焊工对称施焊，这样可使各焊缝所引起的变形相抵消；非对称焊缝，先焊缝少的一侧，这样可使先焊的焊缝变形部分抵消。

(4)为保证钢管拱在吊装过程中的横向稳定性，在每吊装一节段拱肋时，采用通过对称设置两道浪风绳来调整和控制拱段就位中线位置，减少拱肋自由长度，增大横向稳定。控制浪风绳长度基本相同。

2.3钢管混凝土配制

2.3.1选材

(1)设计高性能微膨胀混凝土应选择525R早强型水泥为主体，其用量不宜过大，初凝时间以8~12h为宜。

(2)配制高性能微膨胀混凝土须使用干净的河砂并严格控制云母含量、硫化物含量、含泥量和压碎值，一般选用细度模数2.6-3.1的中砂为宜。不宜用砂岩类山砂、机制砂、海砂，此类砂对混凝土的膨胀率影响极大。

(3)粗骨料石质对高性能微膨胀混凝土影响很大，主要体现在骨料一砂浆界面粘结强度、骨料弹性模量和骨料强度。在考虑混凝土可泵性的同时，要考虑混凝土的早强性和后期强度。碎石需二次破碎，使其基本无棱角，并减少针片状颗粒的含量。选用时应严格控制含泥量、强度、弹性模量和粒径≤30mm。

(4)粉煤灰与水泥“二次水化反应”产生的凝胶封堵了混凝土的毛细管路，增强了密实性，提高了耐久性。“二次水化反应”只有Ⅰ级粉煤灰和磨细粉煤灰可以彻底完成：“使混凝土升温降低15%~35%；应严格控制粉煤灰SO3含量，以0.5%~1.5%”为宜；粉煤灰应符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》规定。

(5)选择外加剂一定要经过多次试验。试验表明，缓凝型减水剂会降低混凝土膨胀率，所以应反复试验，膨胀率合适才可使用；高效减水剂还应具有缓效凝作用和缓凝剂掺配作用，且是非引气型、低气泡减水剂；其质量应符合现行标准《混凝土外加剂》规定。

(6)膨胀剂在有钢管约束条件下，在结构中建立0.2~0.3MPa预应力，可抵消混凝土在硬化过程中产生的收缩应力，从而提高抗裂能力。选择时一定要多试验几个品种，膨胀剂应对混凝土后期强度及质量无害，与所用水泥适应性好。我国主要使用U型膨胀剂、复合膨胀剂及明矾石膨胀剂。2.3.2设计高性能膨胀混凝土的三个问题

(1)混凝土施工可按一般高性能混凝土设计方法进行配制强度计算，不必计算后将强度提高一个等级作为配制强度，关键在于施工配合比的施工现场验证。设计时应严格控制水灰比，将其确定为定值。

(2)混凝土是采用钢管中顶升灌注，粗骨料在顶升过程中不能因自身重力而下落，否则会造成顶升压力过大而失败。在设计混凝土配合比过程中碎石应稍微呈悬浮状态，不能下沉。所以该种混凝土的砂率可提高一些。

(3)许多工程实践认为钢管混凝土设计为微应力时，限制膨胀率28天内应控制在(2~6)×10-4的范围内是合理的。

2.4主拱肋钢管的拼装

2.4.1钢管拱肋的制作

(1)钢管拱主弦管直径>600mm采用螺旋焊管。

(2)宜选用具有CAD加工设计技术和成功经验的厂家；单元阶段制造好后在工厂进行平面和立面组拼检查；螺旋焊管弯曲成型在中频弯管机上进行，采用埋弧自动焊；腹板安装采用CO2气体保护焊；单元阶段焊接完成后，若与理论线形不符，可用“火工矫正法”矫正。

(3)钢管拱单元阶段制好后运至工地组焊成吊装段，运至施工现场，最后用跨墩龙门吊机或其它起重设施将吊装段吊上桥组装。

(4)为便于调整拱肋预埋段制造、温度引起的偏差，钢管制造在工厂时，拱脚预埋段与拱中段之间预留80mm调整量；拱肋合拢锁定温度为10~15℃。

2.4.2钢管拱肋单元构件的防护

预拼成型的安装节段必须对接口进行地面预接和必要的技术处理，拱肋每一个吊装阶段之间采用内法兰连接，法兰间可抄垫钢板进行微调；单元制造阶段之间采用临时外法兰连接。

2.4.3钢管拱肋的悬拼

(1)拱肋吊装采用悬拼和扣挂施工。拱肋作完后，首先在制作场地进行预拼，合格后方可吊装。

(2)拱肋吊装前应安装好拱脚临时铰，悬拼过程中允许拱肋绕铰转动。每吊装一个阶段除安装好横撑及临时横撑外还要设置横向浪风索。以利调整拱轴线和保证横向稳定。

(3)两阶段接头端面先用螺栓对接，安装合拢段前应预先通过扣索调整拱肋横向位置，然后再安装拱顶合拢段。

(4)两条拱肋全部合拢后，再全面校核一次拱轴线坐标，并调整至误差容许范围内。再对焊主拱钢管、烧掉螺栓，用加劲钢板补焊拱肋钢管接头，以保证受力连续。

(5)用钢管焊接封死拱脚临时铰，浇注拱座预留槽口C50混凝土，形成无铰钢管桁架拱，待拱脚混凝土达到强度后拆除扣索；

(6)泵送压注填充管内C50微膨胀混凝土。

2.4.4跨径较小的桥梁可用WDJ支撑系统配合吊车、揽绳完成拱肋组拼。

2.5波纹管堵塞

系杆拱桥横梁、系梁多为群锚后张预应力混凝土，于是防治波纹管堵塞，避免钢铰线局部拉伸率、应力超标是施工中不容忽视的大问题。对此我们的预防措施是：

(1)波纹管固定后，将半硬性塑料管穿入波纹管内，其外径小于波纹管内径8~10mm，长度大于波纹管长4~6m；

(2)指派专人，在浇筑混凝土过程中不停抽动塑料管至混凝土浇筑完毕；

(3)抽出塑料管，清除其表面灰浆，擦净备用。抽动半硬性塑料管法，可从根本上解决波纹管堵塞问题。

2.6支座垫石钢板悬空

预埋支座垫石钢板下混凝土悬空，既影响下部结构受力，又危害上部结构荷载均匀传递和受力平衡，也就是说，出现这种现象是很危险的，其主要原因是混凝土在浇筑流动过程中，预埋钢板下的气体无法排除，形成了空洞，为避免该现象的发生，可在钢板中心用电钻打一个直径5mm的“排气孔”，浇筑预埋钢板处混凝土时，浓水泥浆由“排气孔”冒出即可。

2.7拱脚混凝土空洞

2.7.1拱脚混凝土振捣

拱肋与系杆节点——拱脚之钢筋构造纵横交错、交叉重叠，混凝土浇筑困难，振捣棒无法正常工作，混凝土密实成了问题。一般采用刚度较大的钢模，浇筑混凝土时，先用一巨型扁铲(其宽度≥振捣棒直径)在振捣棒插入处，临时将钢筋间距拨宽，至振捣棒顺利插入、正常振捣为止，可确保混凝土振捣密实；待振捣棒拔出后，开启固定于模板两侧的附着式振动器，一方面有助于被拨动的钢筋恢复原来位置，另一方面可避免混凝土漏振，有助于混凝土密实、均匀。

2.7.2拱脚混凝土预防裂缝

为预防拱脚混凝土裂缝，可选用钢纤维混凝土，钢纤维用量一般为60kg/m3。

2.8空腹式端横梁浇筑工艺

端横梁为封闭式变断面空心梁，其施工有两种方法：一种方法是采用木模或其它一次性芯模，不考虑翻番周转，此类模板只侧重考虑其强度，满足混凝土几何尺寸需要即可；另一种方法是采用钢模或其它可周转性芯模，浇筑混凝土时在梁顶预留“天窗”，待拆除芯模后再二次浇筑混凝土，将天窗堵死，但应注意两期混凝土的结合牢固问题。

2.9钢管混凝土“紧箍效应”落空

由于施工工艺和混凝土收缩，混凝土总是无法完全充满钢管，使得“紧箍效应”无法实现，混凝土达不到三轴压缩的理想效果。防治该问题的一般方法有两种：

(1)预防。微膨胀混凝土随着龄期增长，混凝土的收缩仍然不可避免，为防止这类问题发生，在混凝土配合比设计时，在添加UEF微膨胀剂的同时增添“聚丙烯腈纤维”。

(2)处置。待混凝土大于28d龄期后，用小锤对拱肋进行全面敲击检查，发现空隙，则确定准确位置，钻孔并压注环氧树脂水泥浆进行补救。

2.10其它问题

近年来，系杆拱桥普遍出现系梁混凝土于吊杆处裂缝、吊杆护套提前开裂、下端预埋管进水、锚头及钢丝提前腐蚀和拱肋钢管腐蚀等严重问题，危及桥梁的安全。

2.10.1防腐

(1)拱肋防腐可用经济、实用，便于现场施工和后期维护的方案——有机环氧富锌涂料，分为3层，底层富锌涂料、中层环氧云铁、面层聚胺酯喷涂。涂装时环境温度宜控制在5℃~35℃之间。

(2)防腐钢绞线应用较多的有镀锌钢绞线和环氧喷涂钢绞线，前者，经镀锌处理后，机械性能均有所下降，且一旦被刮伤则伤处的阴极反应会使腐蚀速度加快；后者，机械性能与原钢绞线基本上没有差别，而且在生产过程中进行了充分的表面处理和再次稳定处理，其抗拉强度和延伸率较普通钢绞线稍有提高。故此应尽量用环氧喷涂钢绞线。

2.10.2吊杆处系梁纵向钢筋的处理

系梁钢筋是通长的，而结构设计需要吊杆穿过系梁，如此以来，系梁纵向通长钢筋就必然被截成数段，势必影响结构受力，为解决这一矛盾，可采用于吊杆处设置“方形环筋”，系梁纵向钢筋截断后分别与其焊接，吊杆在其方形环筋中穿过。这样，即可以保证系梁纵向通长钢筋的连续，又可以保证吊杆与系梁联结位置准确。

2.10.3横撑与拱肋节点处应力集中的预防