楊守林(商洛學(xué)院,陜西 商洛 726000)
混凝土在橋梁工程、水利工程等土木工程領(lǐng)域發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。由于混凝土具備較高的耐久性,可以與鋼筋等材料進行結(jié)合,具備抗壓、澆筑、耐火等優(yōu)勢,同時,混凝土還具備經(jīng)濟性,可以為工程企業(yè)提供更高的經(jīng)濟價值。橋梁工程的質(zhì)量與施工使用的混凝土質(zhì)量息息相關(guān),同時,還影響到人們的生命財產(chǎn)安全,所以,施工方更應(yīng)當嚴格要求混凝土的質(zhì)量,確保符合施工要求。
當前的新型混凝土是一種高性能海工混凝土,驗證指標除了強度還增加了堿骨料反應(yīng)、抗腐蝕性、抗凍性、滲透性、抗碳化等驗收指標。原材料除了以上固定的驗收指標外,還存在著地區(qū)差異,而且不同地區(qū)的規(guī)范不一致,例如南北的砂就存在著質(zhì)量上的差異。另外,新材料對混凝土質(zhì)量的要求更嚴格。
當前施工項目對于混凝土結(jié)構(gòu)的驗證指標有所增加,包括鋼筋保護層厚度、滲透系數(shù)等等。同時對施工環(huán)境中的混凝土結(jié)構(gòu)的要求也更加嚴格。
混凝土的抹面工人和振搗工人等,經(jīng)驗不足,工作能力不強,導(dǎo)致工人盲目追求大流動性的混凝土,在進行大面積的混凝土抹面的施工過程中,沒有進行正確的操作,還有一些以灑水來提高工作效率,失去了結(jié)構(gòu)的嚴密性,導(dǎo)致表面在未來使用過程中出現(xiàn)裂縫,形成安全隱患。另外,一部分檢測的技術(shù)人員缺乏對多種高性能混凝土施工經(jīng)驗的積累,導(dǎo)致無法正確分析材料變化和及時調(diào)整混凝土的性能。
在原材料的選擇上,需要首先對原材料的結(jié)構(gòu)安全性與穩(wěn)定性等相關(guān)參數(shù)進行檢測,例如強度、堿含量、氯離子含量等相關(guān)試驗結(jié)果與數(shù)據(jù)。
2.1.1 礦渣粉
加入的礦渣粉太多,容易使混凝土發(fā)生粘連,過于粘稠會加大施工難度。礦渣粉在水中的溶解速度較慢,所以會延長養(yǎng)護時長。影響混凝土強度的最大指數(shù)就是28d活性指數(shù)浮動。礦渣粉取代率一般與強度的早期增長率成反比的關(guān)系。
2.1.2 水泥
水泥生產(chǎn)后一般12d后的溫度達到最高點,吸附能力也最大。如果采取此時與混凝土等其他拌合物相攪拌,容易出現(xiàn)需水量增加、凝結(jié)時間縮短的情況,并且大大提升了出現(xiàn)坍塌的可能性。一般來說,溫度如果低于50℃不會對其他拌合物造成太大影響,但如果溫度高于70℃,就容易降低塑化性。例如夏季就容易出現(xiàn)由于溫度過高,導(dǎo)致石膏干裂,從而引發(fā)混凝土拌合物穩(wěn)定性降低。
水泥中的顆粒如果小于10μm,就容易出現(xiàn)水化速度加快的現(xiàn)象,導(dǎo)致流動性能降低。如果水泥顆粒太大,也容易產(chǎn)生泌水現(xiàn)象,所以水泥廠需要向里面添加助磨劑,在添加時,需要注意添加的量,不能超過標準范圍,最好可以保持水泥配比的穩(wěn)定。
2.1.3 骨料
強度高的混凝土需要和高強度骨料相配合,不同種類的骨料的抗?jié)B透性不完全相同,三種不同的排列形式下,粗骨料體積與相對水滲透系數(shù)之間的關(guān)系如圖1所示。
圖1 相對水滲透系數(shù)與骨料體積百分數(shù)關(guān)系
由圖1可知,抗?jié)B透性隨著骨料的顆粒直徑的變大而降低。
如果骨料不合格顆粒過大,就容易造成分解離析的情況發(fā)生,尤其是對于橋梁工程中大壩水下的混凝土拌合物而言,造成的影響更大。
2.1.4 外加劑
在混凝土的配合比設(shè)計之前就應(yīng)該完成對外加劑和一些膠凝材料適應(yīng)性,然后才可以繼續(xù)選擇其他材料進行最優(yōu)化的配合。
在外加劑中,會存在水泥堿和硫等含量由于地方差異存在不同,這與聚羧酸的適應(yīng)性有著很大不同。如果將助磨劑添加在拌料中,也容易出現(xiàn)適應(yīng)性降低的情況,從而很容易引發(fā)坍塌等事故。在混凝土拌合物中加入氨基磺酸鹽,會容易使之發(fā)生泌水現(xiàn)象。
依據(jù)圖紙的設(shè)計標準對配合比進行設(shè)計,同時還需要遵循施工的工藝、施工技術(shù)和運輸?shù)纫?,并且結(jié)合實際拌合物的質(zhì)量情況選擇合適的混凝土,要有一定的保證率。雖然在《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》中對膠凝材料的總量要求并不高,但在實際施工中,對材料的要求應(yīng)當大大高于規(guī)范。在實際的橋梁工程中,應(yīng)當在進行一些與規(guī)范不適應(yīng)的環(huán)節(jié)時,利用試驗得到相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)果,提交檢測等部門進行審核溝通,確保方案的可執(zhí)行性。
配合比還應(yīng)當適應(yīng)季節(jié)的變化,冬季夏季氣溫不同,所以導(dǎo)致混凝土的含水量、強度和穩(wěn)定性等數(shù)據(jù)指標會有明顯的不同,這就需要多次進行試驗,確保施工的穩(wěn)定性和可行性。保證工程安全。配合比設(shè)計還應(yīng)當依據(jù)標準養(yǎng)護試件,現(xiàn)場施工才可以依據(jù)非標準的養(yǎng)護試件。兩者的溫度濕度都存在差異,所以要掌握這兩種試件的強度差異,有利于結(jié)構(gòu)施工控制。
總之,要將施工與材料的規(guī)格品質(zhì)相匹配,才會降低坍塌的可能性,并且減小對橋梁工程施工質(zhì)量的控制難度。
2.3.1 水下封底
水下封底主要會出現(xiàn)的問題是漏水、拌合物流動的顆粒小等。在對橋梁工程進行施工時,需要注意材料的溫度、水下的水流速度、拌合溫度與實際使用溫度等,綜合以上各個因素對水下進行封底,保證不會出現(xiàn)混凝土的凝結(jié),導(dǎo)致工程出現(xiàn)質(zhì)量問題。同時,要對流動性進行檢測,保證混凝土具備抗沖刷的能力。
在施工過程中,要對試件進行養(yǎng)護,通過測定圍堰內(nèi)試件的強度,掌握混凝土的抽水時長。水下封底需要設(shè)置下限,如果澆筑臨近設(shè)計的標高時,需要控制在上限,并且要對混凝土進行補蓋,降低混凝土的高差。
2.3.2 橋墩
橋墩混凝土容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題主要包括色差、氣泡、腐爛等。為了防止出現(xiàn)上述問題,首先,需要重點進行試配,并利用模型進行試驗對外觀質(zhì)量進行驗證,并確定具體的指標;其次,需要控制原材料的質(zhì)量浮動與顏色等,保證拌合物的均勻,并且將施工時間、拆模與養(yǎng)護試件控制在合理的標準內(nèi)。還需要定期回彈測強橋墩結(jié)構(gòu),如果出現(xiàn)差異,要及時進行分析,并同監(jiān)理一同對工程進行修整。在最底部,為保證不漏漿,需要澆筑砂漿,控制爛根的現(xiàn)象出現(xiàn)。
2.3.3 大體積承臺
大體積承臺主要出現(xiàn)的質(zhì)量問題包括裂縫、回彈強度低、冷縫等。其解決方式主要采取降低混凝土水化熱,并且控制膠凝材料的用量,不適用比標準低的海工混凝土水膠,并且要對混凝土的凝結(jié)時長進行控制。如果是因為混凝土澆筑導(dǎo)致無法全部覆蓋澆筑面,就容易引發(fā)表面水分流失。在澆筑階段,需要注意對后鑿毛進行涂刷,并且嚴格控制時長,對熱工進行計算,并且時刻檢測降溫速度和時長。
2.3.4 水下樁基
水下樁基容易出現(xiàn)的問題包括混凝土出現(xiàn)翻動、樁基頂部出現(xiàn)大量浮漿、樁基底部出現(xiàn)過量的沉渣等。針對這些問題,首先需要調(diào)整配合比設(shè)計,根據(jù)樁徑和經(jīng)驗,確定樁基的混凝土流動要將直徑控制在小于或等于550mm,如果是海工混凝土就需要小于等于600mm。同時要保證混凝土穩(wěn)定工作。可以靜止混凝土一刻鐘的時間,監(jiān)測會不會出現(xiàn)板結(jié)現(xiàn)象,確保流動。
在施工中,要注意保證混凝土穩(wěn)定工作,坍落度的指標要一直符合施工的標準,海工的樁基要時刻注意漿體量的監(jiān)測,不能多于實際標準,這容易引發(fā)樁基頂端標高出現(xiàn)不準確的測量結(jié)果。
確保橋梁工程質(zhì)量的關(guān)鍵就是指定詳細并合適的混凝土施工方案,并確保工程質(zhì)量符合實際的規(guī)范要求,滿足橋梁工程建設(shè)的標準?;炷恋馁|(zhì)量,直接決定了橋梁工程未來使用的安全性和后期維護的費用問題,所以,在橋梁工程施工中對混凝土的質(zhì)量進行控制是十分重要的。我國正處于經(jīng)濟飛速發(fā)展的時期,橋梁工程的質(zhì)量也同時決定了我國社會的和諧發(fā)展和經(jīng)濟的進步。橋梁的施工企業(yè)應(yīng)當對混凝土的施加更高的重視,提高橋梁施工的質(zhì)量,推動我國橋梁建設(shè)的發(fā)展,進一步為我國國家的強大奠定更加堅實的基礎(chǔ)。