張軍軍(中鐵十二局集團(tuán),山西 臨汾 041613)
橋梁工程中混凝土冬季施工技術(shù)研究
張軍軍
(中鐵十二局集團(tuán),山西 臨汾 041613)
摘 要:橋梁工程在營造良好交通環(huán)境上扮演著重要角色,隨著我國加大了橋梁工程建設(shè)的投入力度,致使部分橋梁工程必須在冬季進(jìn)行施工,因此加強(qiáng)橋梁工程中混凝土冬季施工的研究顯得尤為重要。本文對橋梁工程混凝土冬季施工技術(shù)進(jìn)行探討,以期為保證橋梁工程冬季施工質(zhì)量提供參考。
關(guān)鍵詞:橋梁工程;混凝土;冬季施工;研究
橋梁冬季施工時混凝土容易受到低溫的影響,如不采取針對性措施加以預(yù)防,會給橋梁工程質(zhì)量造成重大影響,不僅影響橋梁工程功能的發(fā)揮,而且大大縮短其使用壽命,因此,對橋梁工程混凝土冬季施工技術(shù)進(jìn)行探討具有重要意義。
橋梁工程混凝土冬季施工時,因受溫度影響混凝土的生產(chǎn)與平時施工有所區(qū)別。
首先,加熱混凝土原材料。冬季拌制混凝土?xí)r需要對原材料進(jìn)行加熱處理。加熱方法分為水加熱與骨料加熱兩種方式,其中運(yùn)用水加熱方式時如果混凝土強(qiáng)度不足42.5號的礦渣水泥、普通水泥時拌合水最高溫度不能超過80℃,如強(qiáng)度等于或超過42.5號的普通水泥及硅酸鹽水泥時,拌合水溫度不能超過60℃。采用水加熱方式的常用方法包括電加熱、蒸汽加熱等,同時,加熱水使用的水池或水箱除容積符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求外,還應(yīng)采取措施給予保溫處理。骨料加熱時將加熱管、盤曲蒸汽管埋在骨料中而后在管中通入熱水或蒸汽。加熱過程中尤其應(yīng)確保加熱的均勻性。
其次,混凝土的拌制與運(yùn)輸。拌制混凝土?xí)r避免骨料中夾雜凍團(tuán)、雪以及冰。通常情況下,先將加熱的水與骨料投入其中,依據(jù)相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)攪拌一段時間后,水溫下降到40℃左右時將一定比例的水泥投入其中繼續(xù)攪拌,以有效防止水泥出現(xiàn)假凝現(xiàn)象。
冬季運(yùn)輸混凝土?xí)r應(yīng)適當(dāng)對運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行保溫處理,而且嚴(yán)格控制運(yùn)輸距離與時間,確保運(yùn)輸溫度損失不超過5~6℃。同時,還應(yīng)盡可能的減少裝卸次數(shù)。
混凝土的澆筑時橋梁工程施工的重要環(huán)節(jié),為確保澆筑質(zhì)量,澆筑施工時應(yīng)做好以下工作:
首先,澆筑混凝土前應(yīng)將鋼筋與模板上的污垢與冰雪清理干凈,如條件允許使用熱空氣噴鋼筋與模板面。同時,將倉前混凝土及時進(jìn)行入模操作。當(dāng)振搗結(jié)束后進(jìn)行覆蓋處理;其次,對厚大整體式結(jié)構(gòu)進(jìn)行分層澆筑時已澆筑的混凝土未被上一層混凝土覆蓋前溫度至少應(yīng)在2℃。總之,混凝土運(yùn)輸、澆筑過程中需要補(bǔ)充一定的熱能,以更好的滿足地基防凍、澆筑前保溫等熱應(yīng)力的控制要求。
眾所周知,養(yǎng)護(hù)在確保橋梁工程質(zhì)量上發(fā)揮重要作用,因此,冬季橋梁工程中尤其應(yīng)重視混凝土的養(yǎng)護(hù)工作。就目前來看,冬季橋梁工程混凝土養(yǎng)護(hù)方法主要包括以下兩種方法:
1 養(yǎng)護(hù)期間不加熱。當(dāng)外界溫度并不是很低時,而混凝土的尺寸結(jié)構(gòu)又比較厚大時,澆筑混凝土前可將混凝土拌合物的初始溫度適當(dāng)提高。同時,水泥的水化反應(yīng)也會放出大量的熱,因此,可確?;炷寥肽:缶哂幸欢ǖ臏囟取6夷0逋饷娌捎脤iT的保溫材料進(jìn)行保溫蓄熱,在整個保養(yǎng)期間并不需要額外進(jìn)行加熱操作。
2 養(yǎng)護(hù)期間實(shí)施加熱。當(dāng)冬季溫度比較低,而混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件并不大時,為保證混凝土強(qiáng)度在短時間內(nèi)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,僅僅進(jìn)行簡單的保溫蓄熱操作還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,還需要借助外部熱源進(jìn)行適當(dāng)加熱。
加熱法由間接與直接加熱法之分,其中間接加熱法主要借助加熱器先將水或空氣進(jìn)行加熱,而后使用蒸汽和熱空氣對待養(yǎng)護(hù)的水泥進(jìn)行加熱,諸如暖棚法等。直接加熱指使用加熱器直接對混凝土加熱,如電熱法等。
橋梁工程中混凝土施工時,使用暖棚法可在一定程度上改變外界低溫環(huán)境,使其更好的滿足橋梁工程混凝土施工要求。實(shí)際施工過程中有時暖棚搭設(shè)后可使用一個冬季,不過多數(shù)暖棚只使用幾天就要移動到其他位置??紤]到橋梁工程混凝土施工規(guī)模及形式不同,搭設(shè)的暖棚外型也存在一定的差別,但目的均是降低外界低溫給施工質(zhì)量帶來的不良影響。
電熱法指在混凝土外部或內(nèi)部合適位置設(shè)置好電極,待混凝土澆筑完畢連接低壓電源,在混凝土電阻作用下將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?,?shí)現(xiàn)加熱混凝土,防止混凝土被凍現(xiàn)象的發(fā)生。
利用電熱法養(yǎng)護(hù)混凝土?xí)r,隨著混凝土溫度的升高水化反應(yīng)加劇,電阻值會隨之增加。當(dāng)混凝土強(qiáng)度接近設(shè)計(jì)強(qiáng)度的60%左右時,電阻可較之前增加幾倍。因此,實(shí)際運(yùn)用時電熱法養(yǎng)護(hù)混凝土?xí)r只需將其加熱到強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%即可。電熱法在低、中標(biāo)號的水泥品種的養(yǎng)護(hù)中應(yīng)用率比較高。實(shí)踐表明,當(dāng)普通水泥的標(biāo)號高于352號時,加熱溫度不能超過40℃,要想滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求,需要適當(dāng)延長加熱時間。
蓄熱法是冬季橋梁工程中施工養(yǎng)護(hù)混凝土最為簡便的方法,因其不適用其他設(shè)備,因此本文對其單一進(jìn)行探討。
采用蓄熱法養(yǎng)護(hù)橋梁工程混凝土?xí)r需要滿足一定的條件,首先,適用于混凝土表面系數(shù)M不足3的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或大體積混凝土結(jié)構(gòu);其次,如橋梁工程施工處于北方地區(qū),施工時日平均溫度應(yīng)在-5℃以上;最后,使用此種方法養(yǎng)護(hù)混凝土?xí)r,混凝土強(qiáng)度增加緩慢,如對混凝土拆模后的強(qiáng)度要求不高時可運(yùn)用此種方法。
另外,使用蓄熱法養(yǎng)護(hù)橋梁工程混凝土?xí)r,還應(yīng)注重以下兩方面問題:一方面,混凝土澆筑結(jié)束后,應(yīng)使用保溫材料覆蓋在混凝土表面,而且將瀝青紙、油氈、防水布等布置在覆蓋材料和混凝土表面之間,以有效避免保溫材料吸水。
如混凝土表面存在孔洞時,應(yīng)設(shè)置擋風(fēng)保溫裝置,而且混凝土邊角位置處的保溫層厚度應(yīng)能達(dá)到表面厚度的1~3倍。如果是新老混凝土接觸位置,設(shè)置的保溫范圍應(yīng)超過結(jié)構(gòu)縫或工作縫的1m左右。另一方面,保溫模板由防風(fēng)隔潮層、保溫材料以及承重結(jié)構(gòu)構(gòu)成,依據(jù)橋梁工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn),保溫板包括外、內(nèi)保溫板兩種類型,其中外保溫板一般設(shè)置在承重結(jié)構(gòu)后,以達(dá)到避免混凝土水化熱散失的目的。
橋梁工程中混凝土冬季施工是一個難度比較大的工作,為確保工程質(zhì)量,需要充分分析低溫給混凝土拌制、運(yùn)輸、澆筑等環(huán)節(jié)造成的不利影響。而后采取針對性保溫措施,確?;炷潦┕べ|(zhì)量,使橋梁工程質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)要求,為橋梁工程社會及經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)揮奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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