周望
摘要:在橋梁建設(shè)過程,大體積混凝土施工技術(shù)的高低往往會對橋梁工程施工質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。在大體積混凝土施工中,經(jīng)常會出現(xiàn)裂縫問題,相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)給予足夠關(guān)注和重視。所以,要想解決大體積混凝土裂縫問題,就要加強大體積混凝土施工技術(shù)優(yōu)化,并采取有效的溫控措施,促進橋梁工程施工質(zhì)量的提升。本文將專就橋梁建設(shè)過程中大體積混凝土施工技術(shù)與溫控措施進行深入探討。
關(guān)鍵詞:橋梁工程;大體積混凝土;裂縫;施工技術(shù)
1 大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析
一是水泥的水化熱。水泥在發(fā)生水化反應(yīng)時,會產(chǎn)生大量的熱,對于大體積混凝土而言,由于自身體積較大,很難及時散發(fā)出熱量,就會造成內(nèi)部溫度上升,通常地,在澆筑完成后3-5天,溫度會上升到頂峰,這時,如果混凝土內(nèi)部溫度和表面溫度存在過大的差距,溫度應(yīng)力就會出現(xiàn),引起溫度變形。如果溫度應(yīng)力超出混凝土內(nèi)外的約束力,溫度裂縫便會形成。
二是內(nèi)外約束條件的影響。一般而言,大體積混凝土是與地基澆筑澆筑的,一旦出現(xiàn)溫度變化,受下部地基的影響,會出現(xiàn)外部約束力,在混凝土澆筑早期,其彈性模量比較小,這時徐變度與應(yīng)力松弛度就會比較大,所以,出現(xiàn)的壓應(yīng)力也比較小。在溫度下降的過程中,拉應(yīng)力會逐漸增大并超過混凝土的抗拉應(yīng)力時,就會出現(xiàn)裂縫。
三是外部溫度變化。外界溫度會對大體積混凝土的澆筑溫度產(chǎn)生重要影響。如果外界氣溫高,就會引起混凝土澆筑溫度上升;等到溫度下降速度較快時,又會增大混凝土內(nèi)部溫度與外部溫度的差距,這時就很容易出現(xiàn)混凝土裂縫。
四是收縮變形。在澆筑工作完成后,混凝土容易出現(xiàn)塑性變形、干燥收縮等問題。由于混凝土含有較多水分,如果混凝土結(jié)構(gòu)比較干燥,就會蒸發(fā)掉大量水分,出現(xiàn)干燥收縮現(xiàn)象。如果表面干燥速度快于中心干燥速度,其表面就會出現(xiàn)收縮裂縫。
2 大體積混凝土施工技術(shù)
2.1 加強混凝土配合比設(shè)計
在橋梁建設(shè)過程中,為了避免出現(xiàn)溫度裂縫,就要求施工人員能夠在各個環(huán)節(jié)做好施工準(zhǔn)備,做好混凝土配合比設(shè)計工作。一般來說,水泥應(yīng)當(dāng)選用熱度較低的礦渣硅酸鹽水泥,這種水泥和普通的硅酸鹽水泥相比較,水化熱程度往往更低。通常,在對粗骨料進行審核時,應(yīng)當(dāng)選擇級配高的碎石,嚴(yán)格控制含泥量,以不超過1%為宜。倘若選用混合細骨料,應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選擇天然砂,但要注意加強含泥量的控制。在混凝土攪拌過程中,應(yīng)當(dāng)結(jié)合施工實際需要,摻入一定量的粉煤灰,減少水泥的用量,使水化熱溫度到達峰值的時間延后??偠灾仨毤訌娀炷僚浜媳仍O(shè)計,既能滿足混凝土的強度需求,又能有效控制混凝土混合料中水泥的用量,降低施工成本。
2.2 混凝土的攪拌與運輸
在對混凝土進行攪拌時,必須確保攪拌的均勻性,合理計算與投放各種施工材料,并控制好攪拌時間。攪拌過程中,必須保持?jǐn)嚢璧倪B續(xù)性,還要注意加強對混凝土塌落度的有效控制。一旦完成混凝土攪拌工作,就應(yīng)及時將其送達澆筑施工現(xiàn)場,盡快進行入模澆筑。為避免混凝土出現(xiàn)離析或發(fā)生灰漿流失的現(xiàn)象,必須在最短時間內(nèi)運輸至施工現(xiàn)場,倘若不慎出現(xiàn)離析現(xiàn)象,就需要進行人工攪拌后,確認合格后再入模澆筑。在入模的過程中,為防止混凝土發(fā)生離析,如果自由傾落距離大于2m,則應(yīng)當(dāng)使用串筒為下料提供輔助。
2.3 混凝土的澆筑施工
考慮到大體積混凝土的特殊性,澆筑過程中應(yīng)當(dāng)采用分層澆筑的方法,根據(jù)混凝土設(shè)計規(guī)格開展分層澆筑施工工作,控制好澆筑的長度、寬度及厚度等參數(shù)。澆筑過程中,分層澆筑搭接時間必須控制恰當(dāng),在分層澆筑過程中,振搗必須插入到前層5cm以上,采用快插慢拔的振搗方式,各點振搗時間應(yīng)當(dāng)控制在20-30s之間。當(dāng)混凝土表面不再下沉,沒有氣泡冒出時,就可以停止振搗。振搗時,既要避免觸動到模板,也要避免與鋼筋及相關(guān)預(yù)埋件觸碰。在完成一段澆筑工作后,都要對混凝土表面的水泥漿加以處理,應(yīng)當(dāng)在澆筑完成后的3-4小時內(nèi)用長刮尺進行刮平處理。另外,在混凝土完成初凝之前,還要使用鐵滾對混凝土表面進行碾壓處理,緊接著用木抹子進行搓平和壓實。
2.4 混凝土養(yǎng)護
在大體積混凝土澆筑完成后,還要重點關(guān)注混凝土表面溫濕度的變化情況,使復(fù)合混凝土達到硬化的需要,為此,就要加強混凝土養(yǎng)護,合理制定養(yǎng)護計劃。通常情況,在完成混凝土澆筑施工12h后,就可以著手開展養(yǎng)護作業(yè),如,用土工布、草簾等材料對混凝土表面進行覆蓋處理,并加強灑水控制,使混凝土溫度與濕度滿足混凝土硬化的要求?;炷琉B(yǎng)護時間多在2-3周左右。
3 大體積混凝土溫度控制措施
3.1 施工階段的溫度控制
對于泵送混凝土而言,應(yīng)當(dāng)加強水灰比控制,不得超過0.6,控制好混凝土的塌落度,主要是對含砂率進行調(diào)整,或者摻入一定量的減水劑,確保塌落度問題得以解決。在施工過程中,禁止通過隨意加水的方式使混凝土塌落度增加。在進行大體積混凝土施工前,應(yīng)當(dāng)做足各項準(zhǔn)備工作,如備好物料、機械設(shè)備及相關(guān)設(shè)備。在分層澆筑過程中,倘若上層與下層澆筑時間間隔過長,就會出現(xiàn)泌水層,可以在分層澆筑面設(shè)置集水坑,集中多余的水分,然后用泵將水抽除。至于分層澆筑間隔的控制,應(yīng)當(dāng)?shù)鹊缴蠈踊炷帘砻鏈囟冉抵镣饨鐪囟葹闇?zhǔn)。在綁扎上層鋼筋時,應(yīng)在下層混凝土強度達標(biāo),且混凝土表面溫度穩(wěn)定時進行。
在大體積混凝土施工中,由于模板既要承受混凝土的側(cè)壓力,也會受到振搗器的振動壓力,所以,必須要確保模板支撐體系可靠,以免施工中模板發(fā)生形變。在正式進行混凝土澆筑時,必須加強模板檢查,并對其進行濕潤處理。降溫可用冷卻水管,加強對混凝土內(nèi)部溫度的監(jiān)測,以此來對冷卻水管的進水量和溫度進行相應(yīng)調(diào)整。
3.2 混凝土的溫度控制措施
在實際施工過程中,粗集料和水溫將直接影響混凝土的出機溫度,砂的溫度和水泥的溫度所產(chǎn)生的影響比較小。所以,為了降低混凝土的出機溫度,就要將粗集料的溫度降低至合理水平。夏季進行施工時,由于環(huán)境溫度比較高,那么就要用篷布對施工材料作覆蓋處理,防止太陽直射造成砂石溫度過高,在進行攪拌前,還要采取灑水降溫的措施。通常,還要用草袋遮蓋混凝土輸送泵的泵管,及時進行灑水處理,這樣做的目的是為了防止泵送過程中混凝土?xí)崭嗟臒崃俊T谳斔突炷恋倪^程中,還要使用篷布對裝卸車作遮擋處理,以免陽光直射混凝土,使混凝土溫度進一步升高。
3.3 強化溫度監(jiān)測控制
為及時掌握大體積混凝土的溫度變化情況,應(yīng)對加強混凝土的溫度監(jiān)測控制。在布置溫度測點時,應(yīng)當(dāng)在澆筑高度的表面、底部以及中部加以布置,控制好垂直測點的距離,以80cm左右為宜。如果是在平面進行溫測點布置,應(yīng)當(dāng)在中間以及邊緣進行布置,相鄰測點間距5m。至于混凝土內(nèi)部溫度的測量,可以通過預(yù)留孔洞的辦法進行,通常每個測溫孔內(nèi)布置一個測點,然后使用半導(dǎo)體液晶顯示溫度計進行測量。如果測溫時發(fā)現(xiàn)溫度差大于25℃,且一直處于上升階段,就要減少覆蓋,降低其溫度。倘若處于溫度下降階段,就要增加一些保溫材料,也可以延緩拆除保溫材料。
參考文獻
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(作者單位:云南云嶺橋隧科技有限公司)