呂 婷
(四川樂漢高速公路有限責任公司, 四川 樂山 614000)
橋梁建設關(guān)系到我國交通是否便利,關(guān)系到人們生活出行市是否方便,關(guān)系到交通網(wǎng)絡是否安全,是我國交通和居民生活必不可少的一部分,施工質(zhì)量必須要重視?,F(xiàn)代橋梁多用鋼鐵和混凝土完成,橋梁工程混凝土施工是橋梁工程建設的關(guān)鍵,如果施工技術(shù)達不到要求,使得混凝土出現(xiàn)裂縫,讓整個橋梁工程建設存在安全隱患,對人們生活有很大影響。預防裂縫產(chǎn)生,完善施工技術(shù),完成高質(zhì)量橋梁建設是我們必須解決的問題。安全高效的橋梁不僅可以給廣大的人們?nèi)罕妿砩畹姆奖悖疫€可以推動我國經(jīng)濟發(fā)展,有效的推動社會主義和諧社會構(gòu)建進程。
本文實際項目背景是江門—廣州的高速路段中,水域之間高架橋混凝土施工項目進行分析,對混凝土裂縫產(chǎn)生原因進行分析。
首先,水泥在水化時會產(chǎn)生大量的熱量,在橋梁工程混凝土施工時,由于是混凝土施工,在水泥水化時產(chǎn)生的大量熱量不容易發(fā)散,熱量產(chǎn)生積累,使得混凝土內(nèi)部產(chǎn)生過高的溫度,導致結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生。
在進行橋梁工程建設之時,其中混凝土澆筑一般與地基接觸,在溫度發(fā)生變化時,在下部地基的約束下,就會產(chǎn)生相當大的外部約束力。在混凝土剛剛澆筑時,其彈性模量較小,此時的混凝土徐變度和應力松弛度卻很大,這時的壓應力相對而言也比較小。一旦出現(xiàn)溫度降低現(xiàn)象,其拉應力會隨著溫度下降而變大,當混凝土的抗拉應力小于這種拉應力時,混凝土就會產(chǎn)生裂縫。
環(huán)境氣溫變化是自然現(xiàn)象,而且混凝土在澆筑時,外界氣溫變化對其影響很大,混凝土的溫度會隨著外界溫度變化而變化,當混凝土內(nèi)外溫度差距增加到一定程度時,這時混凝土就會產(chǎn)生裂縫。
混凝土剛澆筑時,其含水量較大,隨著時間增加,水分產(chǎn)生蒸發(fā),使得混凝土水分含量降低,當水分含量降低到一定程度時,混凝土就會產(chǎn)生干燥收縮現(xiàn)象。而且表面水分蒸發(fā)快,內(nèi)部水分難以蒸發(fā),內(nèi)外部含水量差距變大,混凝土表面就會由于混凝土收縮而產(chǎn)生裂縫。
為了有效的減少溫縮裂縫,施工技術(shù)非常重要。混凝土配比是施工技術(shù)關(guān)鍵之一,以有效減少水化熱,通常使用低熱的礦渣硅酸鹽水泥,以減低水化熱。粗骨料配置,對含泥量進行控制,一般低于1%。細骨料可以使用天然砂,含泥量相對要進行有效控制?;炷翑嚢钑r可以適當加入粉煤灰等延緩水化熱峰值的材料,混凝土配比在滿足強度同時,對水泥使用量進行控制。
橋梁施工一般采用分層澆筑進行澆筑,要嚴格按照設計施工。各層澆筑時間的銜接要嚴格控制,保證澆筑深入上一層至少 5公分,振搗作業(yè)之中每一點的振搗時間應當維持在20~30s范圍內(nèi),直至混凝土表面下沉不明顯,無氣泡冒出。
澆筑完成后,其表面溫度和濕度要進行監(jiān)控,混凝土養(yǎng)護要有計劃實施。一般澆筑完成12個小時后進行養(yǎng)護作業(yè),相關(guān)情況在下文第四章進行說明。持續(xù)時間根據(jù)現(xiàn)實情況確定,一般大于7天。
施工時,高性能混凝土必不可少,對于高性能混凝土需要拌合性能好的攪拌設備。要嚴格控制混凝土材料比例,砂石含水量要有檢測,添加砂石后攪拌要注意,其稠度發(fā)生變化時,要及時調(diào)整。澆筑后立即進行溫養(yǎng)護,以防止塑性收縮裂縫產(chǎn)生,由于其膠凝材料影響,容易出現(xiàn)溫度裂縫,保溫措施要及時進行。
溫度控制原則:溫度控制的方法和制度要通過內(nèi)外因素來確定,對施工時采用的混凝土配合比例、混凝土結(jié)構(gòu)尺寸、約束情況等因素要進行考慮。原則如下,一是在澆筑時的溫度進行控制;二是對混凝土內(nèi)部最高溫度出現(xiàn)時間要進行有效控制;三是對混凝土降溫速率要進行控制;四是內(nèi)外溫差、新老混凝土之間的溫差進行有效控制。具體數(shù)據(jù)比如:混凝土澆筑溫度要小于等于三十攝氏度;內(nèi)部溫度一般要大于七十攝氏度;溫差要小于二十五攝氏度;冷凝水管進出水溫差要保持在十五攝氏度以內(nèi);降溫速率一般保持二攝氏度以內(nèi)。
3.1.1 工程施工階段進行技術(shù)控制
在進行橋梁工程混凝土施工中,對混凝土的塌落度要嚴格進行控制,可以通過調(diào)整混凝土之中水泥和砂的比率以及摻用減水劑的方法,來避免混凝土塌落度問題。在施工前,對其使用的材料、技術(shù)以及設備進行嚴格檢查,混凝土分層澆筑時,要預防泌水層的產(chǎn)生,最好是等上層混凝土表面溫度與外界溫度差不多時進行接下來的混凝土澆筑,每澆筑一層混凝土,對該層混凝土溫度以及強度進行檢查,達標后繼續(xù)施工。
3.1.2 冷卻水管的埋設及控制
對于內(nèi)部降溫,可以使用冷凝水管,防止出現(xiàn)內(nèi)外溫度差加大而導致混凝土裂縫,冷凝水管進出水溫差要保持在十五攝氏度以內(nèi)。冷凝水管降溫對水管有要求,要求其導熱性能好,強度較大,可以使用鋼管。可以使用深層江水做冷卻水,冷卻水管使用前要進行壓水試驗。完成降溫后,排出水管內(nèi)部的水,并使冷凝水管干燥,之后向冷凝水管內(nèi)注水泥漿,來保證混凝土整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
3.1.3 混凝土出機溫度控制
施工中,影響混凝土出機溫度主要有三方面,一是粗集料和水的溫度,該方面影響最大,一般是通過降低粗集料溫度來完成;二是砂的溫度,對溫度影響一般,應該盡量減少對沙子的光照,使得石子溫度不會太高;三是水泥的溫度,這方面影響最小。通過對混凝土材料進行覆蓋,或進行灑水降溫來降低溫度。
3.1.4 對混凝土內(nèi)外溫差進行控制
水泥水化熱現(xiàn)象不可避免,混凝土內(nèi)外溫差是產(chǎn)生裂縫的關(guān)鍵因素。這施工時加強對混凝土內(nèi)部散熱必不可少,根據(jù)溫度實際情況對冷凝水管的通水流量以及通水溫度進行控制等方法。同時混凝土表面要進行保溫措施,減小降溫速率,防止混凝土內(nèi)外溫差過大,可以通過透水模板布保溫保濕,以及覆蓋塑料薄膜并加蓋帆布或草袋對混凝土外部進行保溫。
3.2.1 原材料選用
水化熱雖不可避免,但可以降低,原材料選用是降低水化熱的有效措施。該方面和水泥用量關(guān)系較大,在保證強度情況下減少水泥使用量,工程中低熱礦渣硅酸鹽水泥便是良好的材料,控制水泥的用量。使用適量的摻和料,可以控制粉煤灰用量,不僅可以顯著減少水泥需求量,混凝土的后期強度可以有保證,而且混凝土溫升峰值時間有較大延后。
3.2.2 混凝土結(jié)構(gòu)
混凝土結(jié)構(gòu)主要對緩解應力集中現(xiàn)象,通過結(jié)構(gòu)對應力進行分析,采取相應措施,緩解該現(xiàn)象。
上文主要對怎樣避免裂縫產(chǎn)生進行分析,在實際施工過程之中,混凝土依然不可避免地出現(xiàn)一些裂縫,影響使用,所以相關(guān)措施必須要有,對于這些裂縫處理措施如下。
3.3.1 精選灌漿法
主要有純壓式和循環(huán)式。純壓式操作方面和對設備的要求方面相對于循環(huán)式要求低,較為快捷方便,但是漿液流動性會受到影響,容易形成沉淀;循環(huán)式則可以避免沉淀現(xiàn)象。
3.3.2 表面修補法
該方法可以用于表面裂縫處理,具體以涂覆法為宜,通過均勻涂抹環(huán)氧膠泥的方式可以起到面層優(yōu)化作用。對于大裂縫而言,還需要進行一道水泥砂漿施工。
為了更好的使我國社會經(jīng)濟不斷向前發(fā)展,提高我國經(jīng)濟實力,上文之中對橋梁工程混凝土施工技術(shù)進行介紹說明,分析了施工過程之中的施工技術(shù),對橋梁工程混凝土施工過程中具體技術(shù)措施進行說明,并提出預防策略,提高橋梁施工質(zhì)量,加快我國經(jīng)濟發(fā)展。