青島海灣大橋海工混凝土出現(xiàn)的問(wèn)題、風(fēng)險(xiǎn)分析及對(duì)策

1、青島海灣大橋海工混凝土常見(jiàn)問(wèn)題、風(fēng)險(xiǎn)分析及對(duì)策青島海灣大橋工程技術(shù)研究中心郭保林主要內(nèi)容 1.混凝土原材料常見(jiàn)問(wèn)題 2.混凝土配合比常見(jiàn)問(wèn)題 3.混凝土實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)問(wèn)題 4.混凝土拌和站常見(jiàn)問(wèn)題 5.混凝土澆筑常見(jiàn)問(wèn)題 6.混凝土養(yǎng)護(hù)常見(jiàn)問(wèn)題 7.專(zhuān)用技術(shù)規(guī)范的問(wèn)題 8.部分圖片1.混凝土原材料常見(jiàn)問(wèn)題 1.1 水泥 1.2 粉煤灰 1.3 礦粉 1.4 減水劑 1.5 引氣劑 1.6 碎石 1.7 砂 1.8 拌和水1.1 水泥 水泥供應(yīng)商主要有山水、山鋁、大宇三家。 三家水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量均偏大，檢出的最大值為30.4%（山水10.25），最小的也有25%（山鋁9.29），盡量控制在26%

2、以下。 標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量大，反映出水泥細(xì)度高，導(dǎo)致早期強(qiáng)度高，與外加劑的相容性較差。 向水泥廠(chǎng)提出指標(biāo)要求，降低該值，26%左右為宜。1.2 粉煤灰 粉煤灰供應(yīng)商主要有濰坊電廠(chǎng)、日照凈宇、濰坊華能、日照華能、濰坊杰詳?shù)取?粉煤灰品質(zhì)總體而言良好，各項(xiàng)參數(shù)均滿(mǎn)足規(guī)范要求。但燒失量時(shí)有波動(dòng)0.74.8%。 燒失量對(duì)引氣劑的引氣效果影響很大，控制不好極易引起混凝土的含氣量不穩(wěn)定。 使用前，先檢測(cè)燒失量，若與前一批有較大差異，則在實(shí)驗(yàn)室復(fù)驗(yàn)混凝土含氣量，并調(diào)整引氣劑摻量以滿(mǎn)足混凝土含氣量要求。1.3 礦粉 礦粉的供應(yīng)商有青島家樑、中礦宏遠(yuǎn)、青島魯碧三家。 家樑與宏遠(yuǎn)兩家的礦粉細(xì)度、活性指數(shù)、燒失量不穩(wěn)定

3、。 細(xì)度、燒失量都直接影響活性指數(shù)，從而影響混凝土早期強(qiáng)度和耐久性參數(shù)。 卸料前測(cè)試細(xì)度（比表面積），不滿(mǎn)足規(guī)范要求的不予接收。1.4 減水劑 減水劑供應(yīng)商主要是上海巴斯夫、淄博華偉、天津西卡三家。 減水劑普遍存在引入混凝土的含氣量偏大或摻有緩凝成分的問(wèn)題。 減水劑引入混凝土氣泡大多對(duì)抗凍不利，且易在高頻振搗下逸出造成實(shí)體結(jié)構(gòu)混凝土含氣量降低、結(jié)構(gòu)上部浮漿較厚等現(xiàn)象。摻有緩凝成分的減水劑在寒季慎重使用。 控制減水劑引入混凝土的含氣量23%，外加引氣劑，混凝土含氣量46%。寒季施工時(shí)跟廠(chǎng)家調(diào)換摻有緩凝成分的減水劑。1.5 引氣劑 引氣劑的供應(yīng)商主要有上海巴斯夫、淄博華偉、天津西卡三家。 部分引氣

4、劑引入的氣泡偏大，且不穩(wěn)定。 引入的氣泡微小、均勻且在高頻振搗下，含氣量損失不過(guò)大才能保證混凝土抗凍性。 卸料前，定性評(píng)價(jià)引氣效果（發(fā)泡量、氣泡尺寸和穩(wěn)定性）（30分鐘可完成）。1.6 碎石 碎石來(lái)源主要有沂水、昌樂(lè)、膠南（鈣質(zhì)巖），即墨（硅質(zhì)巖）。 兩類(lèi)碎石的級(jí)配均不佳，空隙率均44%；硅質(zhì)巖針片狀顆粒含量偏大；鈣質(zhì)巖碎石中夾雜一定量的方解石晶體。 空隙率過(guò)大、針片狀含量過(guò)高均會(huì)提高混凝土的單方膠材用量，加大結(jié)構(gòu)開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)；夾雜方解石會(huì)降低混凝土的力學(xué)性能和耐久性。 空隙率宜控制在3842%，針片狀含量8%，碎石顏色均一。1.7 砂 砂的來(lái)源主要為大沽河、小沽河和五龍河 砂的含泥量與級(jí)配波動(dòng)

5、較大。 含泥量直接影響混凝土的工作性、體積穩(wěn)定性、力學(xué)性能和耐久性；級(jí)配影響混凝土的施工配合比，直接關(guān)系到砂率和減水劑用量的選取。 盡量控制含泥量（2.0%）；提高測(cè)試級(jí)配的頻率，并根據(jù)級(jí)配調(diào)整施工配合比。1.8 拌和水 拌和水全部采用自來(lái)水。 夏季采用冰水混合物或用冰屑代替拌和水時(shí)以及寒季用冷料拌和時(shí)都可能導(dǎo)致混凝土的工作性變差。水的締合度受溫度影響水的締合度受溫度影響很大。很大。 冰屑尺寸過(guò)大（最大尺寸超過(guò)5mm）易造成混凝土夾生，降低混凝土的勻質(zhì)性，即拌即泵的施工工藝尤其突出。 控制冰屑的尺寸、摻量和稍微延長(zhǎng)攪拌時(shí)間可改善混凝土工作性。2.混凝土配合比常見(jiàn)問(wèn)題 2.1 設(shè)計(jì)配合比 2.2

6、 試配修正配合比 2.3 施工配合比2.1 設(shè)計(jì)配合比 何謂混凝土的配合比？何謂混凝土的配合比？ 混凝土所有原材料組成及比例。 設(shè)計(jì)配合比的作用？設(shè)計(jì)配合比的作用？ 根據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)混凝土的各項(xiàng)要求，確定原材料的組成及其比例范圍。結(jié)構(gòu)對(duì)混凝土要求提出各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)配合比試配修正配合比施工配合比2.2 試配修正配合比 試配修正配合比的必要性？試配修正配合比的必要性？ 驗(yàn)證設(shè)計(jì)配合比的可用性驗(yàn)證設(shè)計(jì)配合比的可用性，根據(jù)試配效果調(diào)整部分材料用量，并成型試件，測(cè)試相應(yīng)參數(shù)，從中優(yōu)選出最佳配合比及部分參數(shù)允許波動(dòng)范圍。 如何修正設(shè)計(jì)配合比？如何修正設(shè)計(jì)配合比？ 工作性坍落度、流動(dòng)性、粘聚性 含氣量氣泡尺寸、

7、氣泡穩(wěn)定性 力學(xué)性能早期（7d）、后期（28-90d） 抗?jié)B性早期（28d）、后期（60-90d） 抗凍性早期（28d）、后期（60-90d）2.3 施工配合比 施工配合比調(diào)整的意義？施工配合比調(diào)整的意義？ 各批次材料性質(zhì)波動(dòng)、施工環(huán)境變化、施工工藝差異。 即使原材料原材料各項(xiàng)指標(biāo)均滿(mǎn)足規(guī)范要求，配制的混凝土混凝土性質(zhì)也會(huì)波動(dòng)很大。 施工配合比調(diào)整的內(nèi)容？施工配合比調(diào)整的內(nèi)容？ 大小碎石比例、砂率降低空隙率 膠凝材料組成、比例施工環(huán)境 外加劑組分及摻量工作性、施工環(huán)境3.混凝土實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)問(wèn)題 3.1 設(shè)備狀況 3.2 技術(shù)人員 3.3 實(shí)驗(yàn)操作 3.4 實(shí)驗(yàn)資料3.1 設(shè)備狀況 關(guān)鍵設(shè)備關(guān)鍵設(shè)

8、備 比表面積儀，含氣量?jī)x，飽水機(jī)，電通量?jī)x，RCM儀 存在的問(wèn)題存在的問(wèn)題 比表面積儀缺少零部件、無(wú)法正常使用 含氣量?jī)x儀器操作復(fù)雜、不定期標(biāo)定及漏氣檢查 飽水機(jī)真空度不夠、不定期檢查、非全自動(dòng) 電通量?jī)x腔體過(guò)小、電極過(guò)小 RCM儀配套零件不合格PVC圓筒3.2 技術(shù)人員 人員素質(zhì)人員素質(zhì) 責(zé)任心不強(qiáng)，即使不會(huì)也不問(wèn)； 儀器不會(huì)操作，損壞無(wú)從察覺(jué)； 數(shù)據(jù)不會(huì)計(jì)算，過(guò)分依賴(lài)軟件； 人員數(shù)量人員數(shù)量 數(shù)量偏少，12名實(shí)驗(yàn)操作人員； 3.3 實(shí)驗(yàn)操作 從未操作從未操作 含氣量測(cè)定儀標(biāo)定、使用，比表面積儀 操作錯(cuò)誤操作錯(cuò)誤 試件真空飽水，電通量水槽，RCM 試件密封 不知自檢不知自檢 真空飽水，水槽連

9、電，RCM 試件密封3.4 實(shí)驗(yàn)資料 報(bào)告內(nèi)容不對(duì)應(yīng)報(bào)告內(nèi)容不對(duì)應(yīng) 進(jìn)場(chǎng)檢測(cè)報(bào)告，自檢報(bào)告與外委檢測(cè)報(bào)告有些指標(biāo)差距較大。 施工中自檢報(bào)告施工中自檢報(bào)告 報(bào)告中有些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)反復(fù)出現(xiàn)。 外委檢測(cè)報(bào)告外委檢測(cè)報(bào)告 外委檢測(cè)報(bào)告應(yīng)以青島海灣大橋海工高性能混凝土設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范（正式版）為依據(jù)，而不是其他標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范，除非前者沒(méi)有規(guī)定。4.混凝土拌和站常見(jiàn)問(wèn)題 4.1 設(shè)備運(yùn)行狀況 4.2 拌和時(shí)間控制 4.3 膠凝材料溫度 4.4 集料堆放及保護(hù) 4.5 外加劑保護(hù) 4.6 混凝土出機(jī)參數(shù)控制4.1 設(shè)備運(yùn)行狀況 外加劑計(jì)量工具的準(zhǔn)確性外加劑計(jì)量工具的準(zhǔn)確性 針對(duì)某一配合比，聚羧酸系高效減水劑存在飽

10、和點(diǎn)，對(duì)原材料參數(shù)的波動(dòng)異常敏感。干硬是泌水的鄰居。 拌和斗的密封性拌和斗的密封性 密封性直接影響投料順序及實(shí)際配合比。 輸送帶的完整性輸送帶的完整性 輸送帶上的材料都是稱(chēng)量過(guò)的，若發(fā)生變化則直接影響實(shí)際配合比。4.2 拌和時(shí)間控制 拌和時(shí)間控制的必要性？拌和時(shí)間控制的必要性？ 拌和時(shí)間要求拌和時(shí)間要求-長(zhǎng)長(zhǎng) 混凝土勻質(zhì)性、寒季混凝土升溫 拌和時(shí)間要求拌和時(shí)間要求-短短 混凝土含氣量損失、熱季混凝土溫度 拌和時(shí)間如何控制？拌和時(shí)間如何控制？ 根據(jù)設(shè)備狀況、材料特性、投料順序、對(duì)混凝土溫度的要求等，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)最佳拌和效果確定拌和時(shí)間。4.3 膠凝材料溫度 為何要控制膠凝材料溫度？為何要控制膠凝材料

11、溫度？ 熱季 降溫改善與外加劑的相容性，降低砼入模溫度 寒季 保溫改善外加劑效果，提高砼入模溫度、早期強(qiáng)度 如何控制膠凝材料溫度？如何控制膠凝材料溫度？ 熱季 出廠(chǎng)溫度控制、使用前存放、儲(chǔ)存罐降溫、入罐前強(qiáng)制冷卻 寒季 儲(chǔ)存罐保溫 其他備選方案？其他備選方案？ 滿(mǎn)足澆筑要求前提下砼入模溫度與澆筑后保溫措施依據(jù)施工便利來(lái)選擇。4.4 集料堆放及保護(hù) 集料堆放常見(jiàn)問(wèn)題？集料堆放常見(jiàn)問(wèn)題？ 隔墻高度不夠混料 排水不暢含水率離散性大 集料保護(hù)的內(nèi)容？集料保護(hù)的內(nèi)容？ 防曬，防雨，防塵 隔熱，保溫4.5 外加劑保護(hù) 外加劑存放常見(jiàn)問(wèn)題？外加劑存放常見(jiàn)問(wèn)題？ 用金屬容器長(zhǎng)期存放 無(wú)防護(hù)長(zhǎng)期暴曬 多組分復(fù)配

12、 外加劑保護(hù)的內(nèi)容？外加劑保護(hù)的內(nèi)容？ 改用非金屬容器存放 每月清刷儲(chǔ)料罐 根據(jù)施工進(jìn)度進(jìn)料，不可長(zhǎng)期存放 多組分復(fù)配材料須嚴(yán)格按說(shuō)明保護(hù)4.6 混凝土出機(jī)參數(shù)控制 出機(jī)時(shí)需要控制的參數(shù)？出機(jī)時(shí)需要控制的參數(shù)？ 拌和物的勻質(zhì)性、工作性、含氣量 如何確定需要控制參數(shù)的指標(biāo)？如何確定需要控制參數(shù)的指標(biāo)？ 勻質(zhì)性拌和時(shí)間 現(xiàn)場(chǎng)反饋的工作性、含氣量調(diào)整外加劑摻量5.混凝土澆筑常見(jiàn)問(wèn)題 5.1 混凝土工作性的工程含義 5.2 工作性的控制 5.3 罐車(chē)運(yùn)輸過(guò)程 5.4 拌和船施工 5.5 長(zhǎng)距離水平泵送 5.6 混凝土的振搗控制 5.7 混凝土的抹面5.1 混凝土工作性的工程含義 何謂何謂“混凝土的工作

13、性混凝土的工作性”？ 包括流動(dòng)性、充填性、粘聚性、可泵性等含義，使混凝土拌和、運(yùn)輸、澆搗、抹面等主要工序能順利完成的保證，又稱(chēng)和易性。 工作性指標(biāo)的確定依據(jù)？工作性指標(biāo)的確定依據(jù)？ 結(jié)構(gòu)型式（變坡角度、鋼筋三維間距） 運(yùn)輸時(shí)空距離（車(chē)況、路況） 混凝土?xí)r溫特性（工作性經(jīng)時(shí)變化規(guī)律） 澆筑方式（溜槽、水平泵送、垂直泵送、吊斗、傳送帶） 振搗難度（鋼筋間距、振搗高度） 抹面難度（抹面耗時(shí)、抹面環(huán)境-溫度、風(fēng)速）等各個(gè)環(huán)節(jié)5.2 工作性的控制 現(xiàn)場(chǎng)混凝土工作性控制的技術(shù)路線(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)混凝土工作性控制的技術(shù)路線(xiàn) 將控制混凝土工作性的地點(diǎn)從拌和站搬到澆筑現(xiàn)場(chǎng)。 首先建立不同環(huán)境條件下，混凝土從拌和站到澆筑現(xiàn)場(chǎng)

14、整個(gè)過(guò)程中混凝土工作性退化的規(guī)律模型。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)混凝土的工作性特點(diǎn)反推拌和站需要調(diào)節(jié)的參數(shù)及幅度，直到滿(mǎn)足實(shí)際要求。5.3 罐車(chē)運(yùn)輸過(guò)程 運(yùn)輸過(guò)程涉及的內(nèi)容？運(yùn)輸過(guò)程涉及的內(nèi)容？ 罐車(chē)車(chē)況兼?zhèn)溥\(yùn)輸功能和攪拌功能 交通路況關(guān)系運(yùn)輸時(shí)間、混凝土勻質(zhì)性、含氣量 運(yùn)輸時(shí)間混凝土工作性退化、入模溫度變化 控制的細(xì)節(jié)？控制的細(xì)節(jié)？ 罐車(chē)檢查是否有存水、攪拌功能是否正常 罐車(chē)表面冬季防凍、夏季防曬 快轉(zhuǎn)30s后卸料5.4 拌和船施工 施工特點(diǎn)施工特點(diǎn) 即拌即泵（從出機(jī)到振搗完1520分鐘） 拌和物坍落度、含氣量損失較小 工作性只需要保持到振搗完成即可，過(guò)大有害無(wú)益（拌和物分層）。 控制的細(xì)節(jié)控制的細(xì)節(jié) 出機(jī)參

15、數(shù)控制（工作性、含氣量） 泵送對(duì)拌和物工作性、含氣量的影響 泵管出口處拌和物工作性與含氣量 5.5 長(zhǎng)距離水平泵送 施工特點(diǎn) 長(zhǎng)距離水平泵送，泵壓較高 控制的細(xì)節(jié) 從拌和站水平泵站泵管口整個(gè)過(guò)程中拌和物工作性、含氣量、溫度變化規(guī)律 通過(guò)泵管口拌和物性質(zhì)反控拌和站控制指標(biāo) 泵管的保溫（熱季防曬，寒季防凍） 5.6 混凝土的振搗控制 振搗的作用？振搗的作用？ 提高混凝土結(jié)構(gòu)的密實(shí)性 加快施工進(jìn)度 過(guò)振的負(fù)面作用過(guò)振的負(fù)面作用 降低混凝土的勻質(zhì)性 降低實(shí)體結(jié)構(gòu)混凝土的含氣量 常見(jiàn)的不規(guī)范操作常見(jiàn)的不規(guī)范操作 卸料口趕料降低勻質(zhì)性 頂面過(guò)振降低勻質(zhì)性、含氣量 碰到鋼筋鋼筋與砼界面水膠比、漿集比變大5.

16、7 混凝土的抹面 為何需要抹面？為何需要抹面？ 提高表面平整度、消除頂面大氣泡、減少塑性收縮裂紋等。 何時(shí)適宜抹面？何時(shí)適宜抹面？ 平整度、氣泡澆筑后立即進(jìn)行 塑性收縮泌水結(jié)束后進(jìn)行 抹面常見(jiàn)不規(guī)范操作抹面常見(jiàn)不規(guī)范操作 抹面不及時(shí)（產(chǎn)生塑性裂紋） 抹面時(shí)潑水（提高表面W/B，降低含氣量） 抹面時(shí)過(guò)力（裂紋表面愈合，卻向縱深發(fā)展）6.混凝土養(yǎng)護(hù)常見(jiàn)問(wèn)題 6.1 混凝土養(yǎng)護(hù)的含義及工程意義 6.2 常見(jiàn)養(yǎng)護(hù)方式的適用性 6.3 “HPC”的養(yǎng)護(hù) 6.4 不同表面養(yǎng)護(hù)方式的選擇 6.5 不同環(huán)境條件下養(yǎng)護(hù)的控制重點(diǎn)6.1 混凝土養(yǎng)護(hù)的含義及工程意義 為何需要養(yǎng)護(hù)？為何需要養(yǎng)護(hù)？ 早齡期混凝土的各項(xiàng)

17、性能經(jīng)時(shí)變化規(guī)律受外界溫濕溫濕條件影響很大，由弱到強(qiáng)需要精心養(yǎng)護(hù)。 需要如何養(yǎng)護(hù)？需要如何養(yǎng)護(hù)？ 高W/B泌水結(jié)束抹面覆蓋持續(xù)保濕 低W/B抹面覆蓋持續(xù)保濕（盡早） 大摻量CM 抹面覆蓋蓄水持續(xù)保濕（盡早） 常見(jiàn)的不科學(xué)養(yǎng)護(hù)？常見(jiàn)的不科學(xué)養(yǎng)護(hù)？ 只關(guān)注養(yǎng)護(hù)時(shí)間長(zhǎng)短，不關(guān)心養(yǎng)護(hù)開(kāi)始的時(shí)間（觀(guān)念） 無(wú)可靠措施保證持續(xù)保濕，存在干濕交替（措施） 養(yǎng)護(hù)時(shí)間越長(zhǎng)越好（觀(guān)念） 6.2 常見(jiàn)養(yǎng)護(hù)方式的適用性 養(yǎng)護(hù)方式主要有：養(yǎng)護(hù)方式主要有： 土工布撒水、塑料薄膜、養(yǎng)護(hù)劑、高效節(jié)水養(yǎng)護(hù)膜、蓄水型CPF 土工布撒水土工布撒水頂面易出現(xiàn)干濕交替 塑料薄膜塑料薄膜頂面、側(cè)面蓄熱效果好，拆除時(shí)易引起溫度驟降 養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)

18、護(hù)劑全方位部分保水不補(bǔ)水不保溫，且時(shí)效短 養(yǎng)護(hù)膜養(yǎng)護(hù)膜頂面無(wú)人值守持續(xù)保濕 蓄水型蓄水型CPF側(cè)面早期持續(xù)保濕6.3 “HPC”的養(yǎng)護(hù) 混凝土特性混凝土特性 低W/B（ W/C可能大 ） 礦物摻合料摻量大 對(duì)養(yǎng)護(hù)的要求對(duì)養(yǎng)護(hù)的要求 拆模后若能提供持續(xù)保濕，則在承載允許的前提盡早拆模養(yǎng)護(hù)，否則，晚拆模。 盡早養(yǎng)護(hù)，持續(xù)保濕蓄水型CPF使用 養(yǎng)護(hù)方式的選擇養(yǎng)護(hù)方式的選擇 熟悉養(yǎng)護(hù)方式的適應(yīng)性、混凝土的特性、結(jié)構(gòu)型式的特點(diǎn)進(jìn)行選擇。FA,Slag早期反應(yīng)率低各項(xiàng)性能隨溫濕度變化異常敏感6.4 不同表面養(yǎng)護(hù)方式的選擇 箱梁、承臺(tái)、墩身頂面箱梁、承臺(tái)、墩身頂面土工布+撒水/養(yǎng)護(hù)膜養(yǎng)護(hù)膜 箱梁外側(cè)面箱梁外側(cè)面晚拆模/養(yǎng)護(hù)劑 箱梁外底面箱梁外底面蓄水型CPF 承臺(tái)側(cè)面承臺(tái)側(cè)面蓄水型CPF+淋水 墩身側(cè)面墩身側(cè)面蓄水型CPF+薄膜+淋水6.5 不同環(huán)境條件下養(yǎng)護(hù)的控制重點(diǎn) 熱季熱季 氣溫、模板溫度、砼入模溫度均較高氣溫、模板溫度、砼入模溫度均較高 拆模分次拆模，溫度高時(shí)拆外模； 保溫薄膜蓄熱保溫，淋水保濕，溫度高時(shí)撤薄膜； 寒季寒季 氣溫、模板溫度、砼入模溫