何雙福(中鐵十二局集團(tuán)第三有限責(zé)任公司,太原 030000)
?
橋梁工程的大體積混凝土施工技術(shù)與溫控措施研究
何雙福
(中鐵十二局集團(tuán)第三有限責(zé)任公司,太原030000)
摘 要:橋梁工程大體積混凝土施工屬于橋梁建設(shè)的重要組成部分,直接關(guān)系橋梁建設(shè)的施工質(zhì)量。同時,橋梁工程大體積混凝土裂縫是易出現(xiàn)的橋梁建設(shè)問題,逐漸受到相關(guān)部門的關(guān)注與重視。因此,為有效解決大體積混凝土裂縫問題,相關(guān)部門應(yīng)優(yōu)化大體積混凝土施工技術(shù),以達(dá)到提高橋梁工程施工質(zhì)量的目的。本文筆者將簡要分析橋梁大體積混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因,探究溫控措施在橋梁大體積混凝土施工中的應(yīng)用,以供相關(guān)人士參考。
關(guān)鍵詞:橋梁工程;大體積混凝土施工技術(shù);溫控措施
橋梁大體積混凝土施工是整個橋梁建設(shè)的重要環(huán)節(jié),與橋梁建筑施工效率密切相關(guān),是影響橋梁使用年限的關(guān)鍵因素本文以橋梁工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫原因?yàn)槌霭l(fā)點(diǎn),以施工技術(shù)為核心,強(qiáng)調(diào)溫控技術(shù)在橋梁工程大體積混凝土施工中的應(yīng)用要點(diǎn),為有效防治橋梁大體積混凝土裂縫問題提供依據(jù)。
(1)水泥水化熱。水泥在水化過程中易產(chǎn)生大量的熱能,若混凝土體積過大,導(dǎo)致熱量難以散發(fā),致使混凝土內(nèi)部溫度不斷攀升。一般情況下,澆筑混凝土后的3至5天,其溫度會達(dá)到一個頂峰值。若混凝土表面溫度與內(nèi)部溫度存在較大差異,進(jìn)而產(chǎn)生溫度應(yīng)力與溫度變形。在此基礎(chǔ)上,若溫度應(yīng)力超過混凝土內(nèi)外約束力范圍,將導(dǎo)致橋梁混凝土出現(xiàn)裂縫,影響橋梁工程質(zhì)量。
(2)外部溫度變化。在建筑混凝土過程中,外部溫度是影響混凝土溫度的關(guān)鍵因素。若外部溫度過高,則混凝土澆筑溫度隨之上升,若外部溫度迅速下降,則會導(dǎo)致混凝土內(nèi)外部溫度差距逐漸擴(kuò)大,引發(fā)混凝土裂縫。
(3)內(nèi)外約束條件。一般情況下,地基澆筑與大體積混凝土澆筑同時段進(jìn)行,在溫度發(fā)生變化的基礎(chǔ)上,受下部地基約束,導(dǎo)致外部約束力得以產(chǎn)生。由于早期混凝土彈性模量偏小,與之相反,混凝土徐變度與應(yīng)力松弛度卻較大,導(dǎo)致壓應(yīng)力過小。在溫度下降的基礎(chǔ)上,致使拉應(yīng)力增加,若混凝土抗拉應(yīng)力低于拉應(yīng)力時,則易導(dǎo)致大體積混凝土產(chǎn)生裂縫。
(4)收縮變形。待混凝土澆筑完成后,經(jīng)常會出現(xiàn)塑性變形、干燥收縮等收縮變形。由于混凝土中所含水分較多,若混凝土處于干燥狀態(tài)下,則混凝土所含水分會慢慢蒸發(fā),進(jìn)而出現(xiàn)干燥收縮現(xiàn)象。一般而言,大體積混凝土表面干燥速度快,中心干燥慢,致使大體積混凝土表面易出現(xiàn)裂縫。
溫控措施,即溫度控制措施,是橋梁大體積混凝土施工中的重要措施,有利于避免大體積混凝土出現(xiàn)裂縫,提供橋梁工程施工質(zhì)量。針對溫控措施在橋梁大體積混凝土施工中的應(yīng)用,主要涉及三方面的內(nèi)容,即施工階段的溫控措施、混凝土溫控措施以及溫度監(jiān)測控制和養(yǎng)護(hù)溫控措施。
(1)施工階段的溫控措施。一般情況下,0.6以內(nèi)為泵送混凝土水灰比最佳值,同時,應(yīng)準(zhǔn)確把握混凝土塌落度。針對塌落度,可采用調(diào)整砂率或適當(dāng)摻用減水劑的方式,高效解決塌落度問題。需注意的是,不得胡亂加水以達(dá)到調(diào)整混凝土塌落度的效果。在正式施工前,應(yīng)及時準(zhǔn)備相關(guān)材料、設(shè)備,例如,水泵以及測量設(shè)備等。在澆筑大體積混凝土過程中,以分層澆筑為前提,嚴(yán)格控制上下層澆筑間隔時間,避免出現(xiàn)泌水層。同時,可將集水坑設(shè)置于分層澆筑面上,利用泵將收集于集水坑中的多余水分抽出。分層澆筑的間隔時間,最宜為上層混凝土表面溫度與大氣平均溫度一致。針對上層鋼筋捆扎,待下層混凝土強(qiáng)度達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)后,室外溫度差處于規(guī)定范圍內(nèi),方可進(jìn)行捆扎工作。另外,以混凝土內(nèi)部溫度為依據(jù),適當(dāng)調(diào)整冷卻水管進(jìn)水流量與溫度,科學(xué)采用冷卻水管降溫方法。
(2)混凝土溫控措施。粗集料和水的溫度影響混凝土出機(jī)溫度的關(guān)鍵因素,其次是砂的溫度,水泥溫度對其的影響并不顯著。由此可見,控制粗集料的溫度是降低混凝土出機(jī)溫度的重點(diǎn)。針對石子,若施工季節(jié)為夏季,周圍環(huán)境溫度較高,可利用蓬布覆蓋建筑材料,避免因太陽直射導(dǎo)致石子等材料溫度過高,影響施工質(zhì)量。同時,可在正式使用前,通過灑水的方式對石子進(jìn)行降溫。針對輸送泵,借助草袋覆蓋混凝土輸送泵水平泵管,并采取隨時灑水降溫方式,減少其吸收的額外熱量。針對混凝土,在運(yùn)輸過程中,利用蓬布將其遮蓋,避免其受太陽直射。
(3)溫度監(jiān)測控制。為確保能夠及時掌握大體積混凝土溫度變化情況,需開展大體積混凝土溫度監(jiān)測控制工作。溫測布置是保證溫度監(jiān)測控制作用得到充分發(fā)揮的關(guān)鍵,因此,在布置溫測的過程中,應(yīng)堅持“底部——中部——表面”的布置原則,體現(xiàn)溫測布置的代表性、層次性。一般而言,80cm左右為垂直測點(diǎn)距離的最佳控制值。針對平面溫測點(diǎn)而言,中間和邊緣為最佳,且應(yīng)將測點(diǎn)距離控制在5m左右。在測量混凝土內(nèi)部溫度過程中,最宜采用預(yù)留孔洞的方法,以一一對應(yīng)為基本原則,一個測溫孔布設(shè)置一個測點(diǎn)。同時,以半導(dǎo)體液晶顯示溫度計作為測量儀器。需注意的是,在測溫過程中,以混凝土升溫階段為基礎(chǔ),若溫度差大于25℃,需采用相關(guān)措施,及時減少相應(yīng)覆蓋,迫使其溫度得到降低。以混凝土降溫階段為基礎(chǔ),若溫度差大于25℃,則需采用有效措施增加其溫度,達(dá)到保暖的效果。養(yǎng)護(hù)技術(shù)主要目的在于提高混凝土抗壓強(qiáng)度,在混凝土施工中不可或缺。
(4)養(yǎng)護(hù)溫控措施。養(yǎng)護(hù)溫控措施,即在養(yǎng)護(hù)過程中采用的溫度控制,為達(dá)到維護(hù)混凝土的目的,大體積混凝土凝土養(yǎng)護(hù)是為了滿足混凝土硬化強(qiáng)度需求。在橋梁工程建筑施工中,溫控措施是防止大體積混凝土表面出現(xiàn)裂痕的有效手段,因此,在開展養(yǎng)護(hù)工作過程中,對混凝土表面適當(dāng)采取溫控措施,確保養(yǎng)護(hù)溫度達(dá)標(biāo),進(jìn)而達(dá)到養(yǎng)護(hù)效果。
總而言之,工程質(zhì)量是建筑項(xiàng)目的核心與靈魂,橋梁工程絕不例外。橋梁工程中大體積?;炷亮芽p問題是影響橋梁工程施工質(zhì)量的關(guān)鍵,阻礙橋梁工程發(fā)展。因此,相關(guān)企業(yè)、單位應(yīng)在以國家橋梁工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),借鑒吸收國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)與經(jīng)驗(yàn),科學(xué)、合理應(yīng)用溫度控制措施,有效解決橋梁工程大體積混凝土裂縫問題,為橋梁工程是施工質(zhì)量提供保障,增加橋梁使用年限,推動相關(guān)企業(yè)、單位發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]李陸均.橋梁工程中大體積混凝土施工技術(shù)及溫控措施的探析[J].科學(xué)中國人,2014(22):16.
[2]李德剛.橋梁工程中大體積混凝土施工技術(shù)及溫控措施探析[J].技術(shù)與市場,2014(12):207.
[3]郭伏國.橋梁工程中大體積混凝土施工技術(shù)及溫控措施[J].建筑,2012(24):81-82.
[4]王廣利.橋梁工程施工中大體積混凝土施工技術(shù)探討[J].黑龍江科技信息,2013(16):219.
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.03.239