肖小鈴
(招商局重慶交通科研設(shè)計院有限公司,重慶 400067)
混凝土在橋梁工程中的應(yīng)用較為廣泛,材料方面具有良好的耐久性,但對于混凝土橋梁而言,其耐久性是橋梁結(jié)構(gòu)整體的耐久性。在混凝土橋梁設(shè)計過程中要關(guān)注整體結(jié)構(gòu)的耐久性,掌握現(xiàn)場施工技術(shù)關(guān)鍵,及時處理混凝土材料、結(jié)構(gòu)中存在的問題,提升混凝土橋梁的整體穩(wěn)定性。
混凝土橋梁橋面鋪裝與外部載荷會直接接觸,必須做好排水處理,而且橋面鋪裝會隨主梁傳遞應(yīng)力和撓變,容易產(chǎn)生早期橋面破損病害,若不能及時排水會侵蝕橋梁主筋。混凝土橋梁鋪裝與主梁發(fā)生剝離時,主梁的受力性能、橋梁的耐久性及安全性都會受到嚴(yán)重影響?;炷翗蛄簶蛎娣浪畬邮侵髁悍浪氖椎婪谰€,混凝土橋梁施工過程中,不能僅僅使用防水混凝土,其作為一種剛性較強(qiáng)的防水層,若出現(xiàn)裂縫問題,防水性能會顯著下降。
在復(fù)雜建設(shè)環(huán)境下,混凝土外部形狀、應(yīng)力需要盡量簡單,減少暴露在外的表面、棱角,可使用圓角代替部分棱角,各處的結(jié)構(gòu)設(shè)計要保證形狀、布置利于通風(fēng),為后續(xù)施工中混凝土振搗、養(yǎng)護(hù)等工作提供便利,表面形狀應(yīng)有利于排水。對于各處結(jié)構(gòu)縫,要做好相應(yīng)的構(gòu)造設(shè)計,盡可能避開最不利部位,減少外部載荷作用下出現(xiàn)形變問題??赡茉馐苈塞}侵蝕或處于干濕交替、水位變動等部位,設(shè)計時要注意采取有效的防腐措施,對于混凝土表面要進(jìn)行防水、涂層、憎水等處理【1】。
在混凝土橋梁中,主梁是混凝土橋梁的主要承力部件。結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中,要對系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)致分析,優(yōu)化關(guān)鍵部位設(shè)計,借助專業(yè)的理論計算提升設(shè)計成效,以便更好地滿足施工規(guī)范要求。
在混凝土橋梁使用過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)主梁箱體內(nèi)積水的問題。這種積水會對混凝土結(jié)構(gòu)橋梁的主梁預(yù)應(yīng)力鋼筋產(chǎn)生損傷,導(dǎo)致混凝土橋梁主梁的安全性能下降。這一問題的產(chǎn)生一定程度上是因?yàn)橹髁杭?xì)節(jié)設(shè)計不科學(xué),系統(tǒng)內(nèi)的排水設(shè)置不合理,導(dǎo)致橋面積水無法在短時間內(nèi)排除,通過梁頂縫隙流向箱體內(nèi)部,最終匯集產(chǎn)生積水。
伸縮縫是混凝土橋梁的重要組成部分,對混凝土橋梁的伸縮性、行車舒適度等會產(chǎn)生直接的影響。在設(shè)計的過程中,如果對混凝土橋梁的主梁徐變考慮不周全,那么將會出現(xiàn)型號選擇不合適等問題,造成梁端在高溫時出現(xiàn)積壓而受損。在低溫時出現(xiàn)梁體被拉壞等現(xiàn)象【2】。
橋梁工程中需要根據(jù)現(xiàn)場設(shè)計、施工需求選擇相應(yīng)的水泥類型,盡量選擇含堿量低、水化熱低的水泥,所使用的礦物摻合料要滿足工程耐久性要求,各類優(yōu)質(zhì)的礦物渣、粉煤灰等均可選用。各類骨料要保證級配合格、堅固耐久、粒型良好,以便減少混凝土中的硅酸鹽水泥用量。
所使用的混凝土可以選擇攪拌站生產(chǎn)的商品混凝土,現(xiàn)場可以使用小型攪拌站進(jìn)行小規(guī)模處理,對于深水橋墩的基礎(chǔ)混凝土需要使用水上混凝土廠拌制。但無論使用何種方式進(jìn)行混凝土處理,必須確保其混合均勻,保證石子表面包滿砂漿,各類顏色保持一致?;炷涟柚七^程中,可能需要使用添加劑,添加劑使用前要將其調(diào)配成溶液,通過人工方式進(jìn)行處理,然后使用其他材料進(jìn)行拌勻。對于水灰比要進(jìn)行嚴(yán)格管控,及時檢查、糾正混凝土坍落度、流動性。
3.3.1 模板
選擇表面平整、光潔度好的模板,安裝時要保證接縫嚴(yán)密、不存在漏漿問題。模板接縫處要采取有效防漏措施,拼裝完成后,要對拼裝縫進(jìn)行處理,盡量消除拼接縫留下的印跡。模板的脫模劑可以使用成品脫模劑或使用工業(yè)油在現(xiàn)場進(jìn)行配制,一般較為常用的成品脫模劑包括:乳化機(jī)油類脫模劑、甲基硅樹脂類脫模劑。乳化機(jī)油脫模劑使用前要用水進(jìn)行調(diào)勻,甲基硅樹脂脫模劑用甲基硅樹脂加固化劑、稀釋劑配制而成,現(xiàn)場還可使用自制脫模劑,但不得使用廢機(jī)油。在進(jìn)行脫模劑涂刷時,要合理控制涂刷總量,避免出現(xiàn)漏刷、過涂的問題,同時注意不要對鋼筋造成污染【3】。
模板拆除應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行確定,一般情況下,橋梁墩臺等結(jié)構(gòu)要在混凝土施工結(jié)束后48h 拆模,現(xiàn)澆橋梁底模必須在混凝土強(qiáng)度滿足要求后才能拆模。模板拆卸順序與安裝過程中相反,拆下的模板要臥放在平整場地上,首先清除拼縫處混凝土漿水,板面清理干凈后再涂刷脫模劑,以備周轉(zhuǎn)使用。拆模時注意不要碰到混凝土邊角,避免造成混凝土損壞。
3.3.2 鋼筋
混凝土橋梁當(dāng)中鋼筋是另一類重要材料,其對工程整體質(zhì)量控制作用較為顯著。在鋼筋材料施工時,要注意鋼筋綁扎,注意將綁扎材料折向內(nèi)側(cè),避免外露污染混凝土表層。進(jìn)行鋼筋加工時,相關(guān)材料種類、規(guī)格、型號要滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范要求。在封模前,要做好砂漿墊塊、扎絲的清理工作。墊塊依照規(guī)范進(jìn)行布置,并對其進(jìn)行固定,避免在施工過程中出現(xiàn)位置變化。在對混凝土進(jìn)行振搗時,要注意混凝土自重、振動等因素造成的鋼筋位置移動。
3.3.3 澆筑
在進(jìn)行混凝土澆筑前,要先檢查、清理模板及支架,確保模板表面無雜物,尺寸滿足設(shè)計要求,支架剛度、穩(wěn)定性滿足標(biāo)準(zhǔn),并注意檢查鋼筋、預(yù)埋件的數(shù)量、位置、保護(hù)層厚度。在檢查完成后及時進(jìn)行記錄,所涉及的各類材料、機(jī)具要提前進(jìn)行準(zhǔn)備。
混凝土入模過程中要避免出現(xiàn)離析,合理控制其傾落高度,然后根據(jù)現(xiàn)場施工構(gòu)件的尺寸、內(nèi)部鋼筋布置等合理選擇振動工具、方法,振動過程中每層澆筑厚度要嚴(yán)格依照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行控制,各點(diǎn)的振動時間要控制在有效范圍內(nèi),確保混凝土表面不出現(xiàn)沉降,避免出現(xiàn)過振、漏振等問題。
3.3.4 養(yǎng)護(hù)
在橋梁工程中,混凝土的養(yǎng)護(hù)是保證其強(qiáng)度、減少表面裂縫的重要措施?;炷琉B(yǎng)護(hù)的主要方法包括自然養(yǎng)護(hù)、加熱養(yǎng)護(hù)、蓄熱養(yǎng)護(hù)等幾種方式。
自然養(yǎng)護(hù)是在自然氣溫條件下,對混凝土進(jìn)行覆蓋、澆水、擋風(fēng)、保濕等處理,其又包括草袋覆蓋澆水養(yǎng)護(hù)、塑料薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù)2 種方式;蓄熱養(yǎng)護(hù)多在冬季開展,加熱養(yǎng)護(hù)用于冬季施工及預(yù)制構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)。因此,針對混凝土橋梁的養(yǎng)護(hù)情況要結(jié)合現(xiàn)場具體情況進(jìn)行選擇【4】。
混凝土橋梁設(shè)計過程中要重視橋梁耐久性,做好基礎(chǔ)施工的同時,采取有效措施提升混凝土橋梁細(xì)節(jié)優(yōu)化創(chuàng)新,將混凝土橋梁耐久性設(shè)計作為一項(xiàng)系統(tǒng)性工作,影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的因素眾多,需要結(jié)合設(shè)計、施工、養(yǎng)護(hù)等過程,樹立全壽命設(shè)計的理念做好耐久性設(shè)計,在實(shí)際施工過程中掌握施工關(guān)鍵技術(shù),確?;炷翗蛄菏褂脡勖?,為經(jīng)濟(jì)、社會效益提升奠定基礎(chǔ)。