何開(kāi)云(貴州遵義市播州公路橋梁工程有限公司, 貴州 遵義563000)
公路與橋梁混凝土的施工溫度與裂縫防治探討
何開(kāi)云
(貴州遵義市播州公路橋梁工程有限公司, 貴州 遵義563000)
摘 要:隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城鎮(zhèn)化建設(shè)速度加快,全國(guó)給地都在大量的建設(shè)公路和橋梁等市政配套設(shè)施。根據(jù)各地的地形和地質(zhì)情況不一樣,大量的需要采用高架的形式,原材料主要是采用鋼筋混凝土。在施工和實(shí)際使用過(guò)程中,經(jīng)常出現(xiàn)各種裂縫的產(chǎn)生,對(duì)公路橋梁使用安全產(chǎn)生威脅。因此,研究公路橋梁混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及控制措施具有重要意義。
關(guān)鍵詞:公路與橋梁;施工溫度;裂縫控制
公路與橋梁混凝土需要長(zhǎng)期承受外部較大的荷載,因此設(shè)計(jì)的體量都非常大。在如此大體積的混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中,由于各種原因容易產(chǎn)生較大的水化熱和溫差,一旦沒(méi)有采取有效措施進(jìn)行預(yù)防,很容易發(fā)生開(kāi)裂和各種質(zhì)量問(wèn)題。加之橋梁處于水下,地質(zhì)和受力情況更為復(fù)雜。本文就混凝土公路與橋梁溫度是裂縫控制進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹。
(1)混凝土的配比原因:混凝土是由水泥、砂子、石塊和水混合拌制而成。道路與橋梁根據(jù)使用性質(zhì)和等級(jí)的不同,需要使用的混凝土標(biāo)號(hào)都有較大的差別。很多商混站在混凝土配比的時(shí)候,由于需要供給的工地非常多,沒(méi)有進(jìn)行混凝土配合比的試驗(yàn)就直接根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行生產(chǎn)。導(dǎo)致很多混凝土配比無(wú)法滿足設(shè)計(jì)要求,在后期的使用過(guò)程中,出現(xiàn)各種水泥選用不當(dāng)、試塊過(guò)多,含水率過(guò)大等情況。以致強(qiáng)度達(dá)不到使用要求。
(2)水泥選用不當(dāng):混凝土的主要組成物質(zhì)為水泥,而市場(chǎng)中水泥品種很多,不同的品種其組成的成分有較大區(qū)別,常見(jiàn)的為普通水泥、火山灰水泥、礦渣水泥等。根據(jù)主材的不同,價(jià)格有較大的差別。很多商家在水泥選擇的時(shí)候,會(huì)選擇價(jià)格比較低廉的水泥來(lái)節(jié)省成本,而此類水泥往往水化熱都比較大。使用這種水泥配置的混凝土,適用于大體量的公路與橋梁工程中,會(huì)產(chǎn)生很大的水化熱,同時(shí)由于體積過(guò)大,熱量無(wú)法得到有效的散失,就會(huì)造成混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差過(guò)大,強(qiáng)烈的熱脹冷縮下,而產(chǎn)生溫度裂縫。
(3)養(yǎng)護(hù)方法不當(dāng):公路與橋梁工程都屬于大體積混凝土工程,在澆筑完成后需要進(jìn)行及時(shí)的養(yǎng)護(hù)。而很多施工單位為了節(jié)省此類成本,或者管理上的問(wèn)題,沒(méi)有配備專業(yè)人員對(duì)它進(jìn)行養(yǎng)護(hù)管理。且夏季和冬天的養(yǎng)護(hù)方法有較大的區(qū)別,根據(jù)溫度和濕度的不同,養(yǎng)護(hù)需要的水量和方式都有較大的區(qū)別。一旦在施工現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有得到較好的養(yǎng)護(hù),在后期強(qiáng)度硬化的過(guò)程中,無(wú)法得到及時(shí)的降溫或保護(hù),就很容易在表面形成溫度裂縫。
(4)鋼筋銹蝕:道路與橋梁工程,由于受力荷載較大,通常配備的鋼筋都非常大且密實(shí)。在混凝土澆筑的過(guò)程中,由于非常密集的鋼筋,而導(dǎo)致很多混凝土石塊無(wú)法完全沉入到每個(gè)部位,再加上振搗泵無(wú)法插入到下部,導(dǎo)致很多部位形成局部的空洞或澆筑不密實(shí)。這樣在表面形成的裂紋或者氣泡等部位,就會(huì)在后期與空氣形成通道,給內(nèi)部的鋼筋造成銹蝕。在表面形成了大量的鐵銹后,鋼筋與混凝土的粘結(jié)部位出現(xiàn)松脫,沒(méi)有鋼筋的保護(hù),結(jié)構(gòu)表面也會(huì)在上部較大荷載的情況下,產(chǎn)生荷載結(jié)構(gòu)裂縫。
(5)施工荷載超載:很多道路與橋梁工程工期都非常緊張,很多企業(yè)在施工的時(shí)候,都會(huì)趕工期。在鋼筋混凝土剛剛澆筑完成,強(qiáng)度還沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)要求的情況下,就在表面堆載較多的施工材料。
(6)地基變形,在基礎(chǔ)處理的時(shí)候,如果沒(méi)有進(jìn)行有效的加固,地基承載力無(wú)法滿足上部荷載的要求。橋梁工程由于基礎(chǔ)坐落在水中,水下的環(huán)境每天都在發(fā)生著變化,如果地下基礎(chǔ)被水流長(zhǎng)期的才腐蝕和沖刷下,發(fā)生的變形不一樣,基礎(chǔ)也會(huì)發(fā)生不一樣的沉降,而導(dǎo)致上部構(gòu)件的開(kāi)裂。
2.1 選擇低水化熱的水泥
根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)的體量和外部環(huán)境,選擇對(duì)應(yīng)合適的水泥,并且盡量要求水化熱低。
2.2 做好混凝土配合比的測(cè)算
在進(jìn)行大體量混凝土的攪拌之前,一定要進(jìn)行配合比的實(shí)驗(yàn),對(duì)其各方面性能進(jìn)行測(cè)試,特別是塌落度、溫度應(yīng)力等,符合設(shè)計(jì)要求后再進(jìn)行大體量的生產(chǎn)。
2.3 根據(jù)工程條件的不同,選擇加入不同的外加劑
如減水劑,它可以減少混凝土生產(chǎn)過(guò)程中需要的水量,同時(shí)節(jié)省一部分水泥的需求量;這樣一方面水量少了、反應(yīng)凝結(jié)過(guò)程中喪失的水分比例就減小,另一方面,水泥少了之后水化熱也會(huì)變小。所以混凝土的收縮和內(nèi)外部溫度就可以控制在一定范圍內(nèi),裂縫就能有效的減少。
2.4 控制好混凝土的塌落度,塌落度可以反應(yīng)出水泥的和易性
塌落度大則說(shuō)明和易性越高,那么反應(yīng)凝結(jié)的速度就快,溫度變化自然就會(huì)快,當(dāng)溫度變化率超過(guò)設(shè)計(jì)極限時(shí),混凝土表面就會(huì)發(fā)生裂縫。
2.5 降低混凝土的入模溫度。
(1)在混凝土從攪拌站出來(lái)運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中,應(yīng)盡量節(jié)省時(shí)間,防止在運(yùn)輸過(guò)程中已發(fā)生了足夠的反應(yīng),而使混凝土澆筑前達(dá)到較高的溫度。因此在運(yùn)輸過(guò)程中就應(yīng)該采取遮陽(yáng)等保護(hù)措施。
(2)澆筑混凝土的時(shí)候,應(yīng)盡量避開(kāi)高溫時(shí)間段,特別是夏季中午階段溫度非常高,混凝土的入模溫度也隨之變高,對(duì)裂縫產(chǎn)生不利。
2.6 加強(qiáng)施工中的溫度控制
(1)在澆筑混凝土的時(shí)候,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況采取分段、分層澆筑。這樣可以讓混凝土有充分的反應(yīng)和散熱的時(shí)間,熱量有效散失之后,就不會(huì)集聚在內(nèi)部,可以有效減少裂縫的產(chǎn)生。
(2)夏季施工的時(shí)候,可以在混凝土中加入一些冰塊,來(lái)降低整體的溫度。
(3)施工完成后,要及時(shí)進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù),以保證混凝土凝結(jié)過(guò)程中需要的水分,防止開(kāi)裂。
2.7 加強(qiáng)施工后的溫度監(jiān)測(cè)工作
混凝土內(nèi)外表面的溫差不應(yīng)超過(guò)25度,表面溫度與外部環(huán)境溫度溫差不應(yīng)該超過(guò)20度,每天的溫度變化不應(yīng)該超過(guò)20度。根據(jù)這幾個(gè)規(guī)范值,加強(qiáng)混凝土溫度的監(jiān)測(cè)工作,如果發(fā)現(xiàn)超過(guò)這些值,一定要馬上調(diào)整養(yǎng)護(hù)方案,將溫度變化控制在規(guī)范值內(nèi)。
公路與橋梁工程是公共交通安全的載體,它關(guān)系到每一位人民的出行安全。因此,廣大參建單位一定要本著高度的社會(huì)責(zé)任感,加強(qiáng)從設(shè)計(jì)到施工的每一個(gè)環(huán)節(jié)細(xì)心控制,確保其質(zhì)量符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求,更好更久的發(fā)揮其應(yīng)有的作用。
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