張鵬(河北益合交通檢測(cè)技術(shù)有限公司,河北保定071000)
橋梁工程中混凝土冬季施工技術(shù)
張鵬
(河北益合交通檢測(cè)技術(shù)有限公司,河北保定071000)
作為我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部門(mén),橋梁工程有著工程大、成本高、質(zhì)量嚴(yán)的特點(diǎn)?;炷磷鳛闃蛄汗こ探ㄔO(shè)過(guò)程中的重要施工材料,對(duì)完善橋梁工程的施工結(jié)構(gòu)起著重要的作用。特別是在冬季施工的過(guò)程中,應(yīng)該采取相應(yīng)的措施,確保混凝土在冬季施工的質(zhì)量。
橋梁工程;混凝土;冬季;施工
【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.12.166
在橋梁工程的建設(shè)過(guò)程中,由于受到冷空氣的影響,混凝土的施工面臨重重困難,首先是混凝土在低溫環(huán)境中,其性能將大大降低,甚至?xí)霈F(xiàn)開(kāi)裂以及表面脫落的現(xiàn)象,嚴(yán)重影響了工程結(jié)構(gòu)的耐久性;其次,如果沒(méi)有充分認(rèn)識(shí)到凍融循環(huán)的重要性,會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題,危害國(guó)家的財(cái)產(chǎn)以及人們的生命安全。因此,如何有效地實(shí)行混凝土冬季施工技術(shù),不僅是人們關(guān)注的重點(diǎn),也是所有橋梁工程研究者首要解決的問(wèn)題。
由于橋梁工程的建設(shè)周期長(zhǎng),冬季施工在所難免。因此,冬季低溫環(huán)境對(duì)混凝土性能的影響包括以下幾個(gè)方面。(1)低溫與水是影響混凝土強(qiáng)度和耐久性的重要因素。因?yàn)槔淇諝鈺?huì)對(duì)水產(chǎn)生影響,使其凝結(jié)成薄冰,而這些冰凌顆粒會(huì)依附在鋼筋結(jié)構(gòu)上,使混凝土的黏附力大大降低,最終導(dǎo)致整個(gè)橋梁工程的耐久性和抗壓性大大降低。(2)冬季低溫容易導(dǎo)致混凝土表面及內(nèi)部?jī)鋈趽p傷,致使混凝土表面出現(xiàn)脫落脫皮、塊體因凍脹出現(xiàn)破裂等質(zhì)量問(wèn)題。(3)在低溫環(huán)境下,當(dāng)水變成冰后,不僅會(huì)對(duì)鋼筋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,還會(huì)在骨料以及鋼筋表面形成一層冰凌,使混凝土的抗壓強(qiáng)度大打折扣。此外,當(dāng)冰凌遇到高溫天氣融合后,會(huì)對(duì)混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成一定的影響,使其形成空隙,從而使混凝土的密實(shí)性大大降低[1]。
要有效地進(jìn)行混凝土冬季施工技術(shù),就要根據(jù)橋梁工程中冬季混凝土的實(shí)際情況,通過(guò)對(duì)配合比法的調(diào)整以及蓄熱法的應(yīng)用,提升混凝土冬季施工技術(shù)。
3.1 調(diào)整配合比法
因?yàn)槎臼┕さ臏囟榷荚?℃以下,因此,應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)要求,配置混凝土的配合比,以便混凝土在冬季施工也可以發(fā)揮最大的功效。使其能夠適應(yīng)混凝土在冬季施工的需要,具體做法包括以下幾方面:(1)選擇水泥時(shí),要選取適當(dāng)?shù)钠贩N,以此來(lái)提高混凝土的抗凍性能。實(shí)驗(yàn)表明,早強(qiáng)硅酸鹽水泥不僅水化熱較大,而且抗壓強(qiáng)度相對(duì)其他普通硅水泥高出2倍左右,效果顯著,受到了許多橋梁工程的歡迎。(2)合理降低水灰比。在橋梁工程施工中,可以根據(jù)施工的實(shí)際情況適量增加水泥用量,合理降低水灰比,以增加水泥的水化熱,進(jìn)而使混凝土縮短達(dá)到齡期強(qiáng)度的時(shí)間。(3)摻用引氣劑。在保持混凝土配比不變的前提下,為了改善拌和物的流動(dòng)性、混凝土的黏聚性以及保水性,緩沖混凝土內(nèi)水結(jié)冰所產(chǎn)生的水壓力,提高混凝土的抗凍能力,施工單位可以加入引氣劑后生產(chǎn)的氣泡,由此增加水泥漿的體積。(4)早強(qiáng)外加劑的摻加,是將混凝土凝結(jié)時(shí)間縮短,提高混凝土早起強(qiáng)度的最佳方法[2]。
3.2 蓄熱法
在施工溫度達(dá)到-10℃左右時(shí)就可以應(yīng)用蓄熱法來(lái)控制混凝土在施工時(shí)的質(zhì)量安全。具體有以下幾個(gè)操作步驟:(1)利用蒸汽對(duì)混凝土中的拌合物(如水、砂、石等)進(jìn)行加熱,通過(guò)攪拌保證運(yùn)輸機(jī)澆筑后混凝土仍具有足夠的熱度,以此來(lái)提高水泥水化熱的速度以及混凝土的抗凍能力;(2)一般橋梁工程并不采取蒸汽加熱,而是優(yōu)先選取熱水加熱的辦法,但是熱水的溫度不宜高出60℃,以防水泥出現(xiàn)假凝固的現(xiàn)象。此外,如果此方法仍不能達(dá)到拌合物出口溫度的需求,還可以通過(guò)對(duì)骨料進(jìn)行加熱來(lái)提高溫度[3]。因?yàn)樵摲椒ǖ牟僮骱?jiǎn)單,成本低廉,受到許多工程的歡迎。但是該方法也極其易導(dǎo)致溫度不均或內(nèi)部溫度較低等現(xiàn)象的發(fā)生,因此,在實(shí)施時(shí)必須加以注意,謹(jǐn)慎維護(hù)。
4.1 施工前的準(zhǔn)備工作
為了有效地進(jìn)行冬季混凝土施工作業(yè),降低施工成本,提高工程質(zhì)量,要在施工作業(yè)前對(duì)施工地區(qū)的氣候變化、環(huán)境條件、施工規(guī)模以及工程條件等進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查和研究,工程建設(shè)中的人員配置以及工程材料的養(yǎng)護(hù)方案也要有詳細(xì)的規(guī)劃,以便為混凝土冬季施工打下穩(wěn)定的基礎(chǔ)。此外,混凝土材料也要有充足的準(zhǔn)備,首先應(yīng)按照一定的要求,合理采用拌和物,并保證骨料清潔度符合要求,沒(méi)有任何雜質(zhì),避免混凝土出現(xiàn)開(kāi)裂以及空隙的現(xiàn)象;采用蓄熱法時(shí),還應(yīng)合理設(shè)置熱水閥,通過(guò)對(duì)加熱水箱的維護(hù)結(jié)構(gòu)的增設(shè)實(shí)現(xiàn)水箱的保溫;另外,在采用蓄熱法時(shí),施工人員還要加強(qiáng)防火意識(shí),做好防火措施,保證工程以及人身的安全性;在混凝土澆筑前,要確保梁板內(nèi)沒(méi)有冰塊或雪花,如果有,要先將其進(jìn)行處理再澆筑,而在澆筑過(guò)程中,需要用火盆對(duì)混凝土模板進(jìn)行不斷地烘烤,使其加快混凝土的黏聚時(shí)間。
4.2 混凝土的生產(chǎn)和運(yùn)輸
在冬季,混凝土攪拌的均勻與否,對(duì)混凝土的強(qiáng)度以及抗凍性有著十分重要的影響。因此,采用機(jī)械攪拌較為合理,如果采取人工攪拌,要將混凝土的混合物的顏色攪拌均勻一致方可停止。另外,為了避免混凝土因冬季氣溫影響而產(chǎn)生過(guò)早凍結(jié)的現(xiàn)象,就要為混凝土的攪拌容器配置保溫措施。而在混凝土材料的加熱過(guò)程中,最好按照先加熱水再加熱顆粒的順序進(jìn)行操作。通常水加熱是最常采用一種方式,主要是因?yàn)樗訜嵊休^多的優(yōu)點(diǎn),如設(shè)備較為簡(jiǎn)單方便等。如果二者一起加熱攪拌的話,還應(yīng)嚴(yán)格控制加熱溫度,使其在60~70℃之間,攪拌時(shí),混凝土的溫度一定要嚴(yán)格控制,使其在<40℃,混凝土平鋪后的溫度≥10℃。而混凝土的運(yùn)輸一定會(huì)大大減少混凝土的熱量的損害,因此,要確定可行性較強(qiáng)的路線,盡量縮短運(yùn)輸距離。
4.3 大體積混凝土的配合比法
為了預(yù)防冬季大體積混凝土出現(xiàn)裂縫,施工單位可以根據(jù)實(shí)際情況,對(duì)混凝土材料以及拌合物用量進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),由此選取最佳方案。在冬季混凝土的攪拌中,應(yīng)按照要求,適當(dāng)加入砂率,這樣有利于混凝土裂縫的控制。雖然砂率對(duì)混凝土有一定的幫助,但是若不能確定砂率的最佳摻量,會(huì)降低泵送性能,增加混凝土的稠度,及其內(nèi)部摩擦力,還會(huì)降低混凝土的流動(dòng)性,還會(huì)讓混凝土的表層產(chǎn)生較厚的砂漿層,進(jìn)而降低混凝土的抗裂性能[4]。因此,在大體積混凝土的攪拌中,砂率的用量要根據(jù)泵送的高度、泵程等因素綜合考慮,選取最為適量的砂率,進(jìn)而減少大體積混凝土的開(kāi)裂現(xiàn)象。
總之,混凝土在冬季施工中,容易產(chǎn)生很多問(wèn)題,只有不斷完善橋梁工程中的混凝土施工技術(shù),才能使混凝土冬季施工的質(zhì)量得到提高,保障橋梁工程的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。因此,要根據(jù)橋梁工程的具體情況,通過(guò)對(duì)混凝土材料、配比、施工等方面的控制和選擇,減少混凝土在冬季施工中的問(wèn)題,由此讓混凝土在橋梁工程中發(fā)揮最大的優(yōu)勢(shì),推動(dòng)我國(guó)橋梁工程健康、穩(wěn)定地發(fā)展。
【1】梁福雯.橋梁工程中混凝土冬季施工技術(shù)[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版),2012(1):157-159.
【2】燕軍亮.混凝土冬季施工的要點(diǎn)[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì),2011(9):50-51.
【3】殷園.橋梁工程中混凝土冬季施工技術(shù)[J].科技展望,2015(11):40.
【4】王磊.橋梁工程中混凝土冬季施工技術(shù)[J].黑龍江科技信息,2013 (5):283.
Winter Construction Technology of Concrete in Bridge Engineering
ZHANG Peng
(HebeiYihe Traffic Detection Technology Co.Ltd.,Baoding 071000,China)
As an important component of the infrastructure construction in China, the bridge engineering has the characteristics of largeengineering, high cost and strict quality. As an important construction material in bridge engineering construction, concrete plays an importantrole in perfecting the construction structure of bridge engineering.Especially in the winter construction process, should take appropriate measuresto ensure the quality of concrete construction in the winter.
bridge engineering;concrete;winter;construction
TU755.8
A
1007-9467(2016)12-0159-02
2016-09-30
張鵬(1983~),男,河北保定人,工程師,從事道路與橋梁施工技術(shù)研究。