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摘要:橋梁工程大體積混凝土施工是各橋梁建設的重要環節,做好橋梁工程大體積混凝土施工與溫控,是確保橋梁建設質量的關鍵所在。本文簡要分析了橋梁工程大體積混凝土裂縫的形成原因,并探討分析了橋梁工程中大體積混凝土施工技術與溫控措施。
關鍵詞:橋梁工程大體積混凝土施工技術溫控措施
隨著我國橋梁建設水平的不斷提升,大型橋梁和特大型橋梁越來越多,由于其結構設計較為復雜,因此常常需要使用大體積混凝土澆筑。大體積混凝土澆筑施工對于專業、條件以及結構等都有著較高的要求,因此給各橋梁建設施工帶來了許多困難。
1橋梁工程大體積混凝土裂縫的形成原因
(1)內外部的約束影響。橋梁工程大體積混凝土施工時常與地基澆筑同步進行,因此當溫度發生變化時,地基會對其產生一定的約束力。而混凝土早期的應力松弛度與徐變度較大,彈性模量較小,因此壓應力不足。一旦穩定度下降,就會導致拉應力增加,而混凝土本身的抗拉應力不足,由此形成混凝土裂縫。
(2)水泥的水化熱。水泥的水化過程會產生較大的熱量,由于混凝土的體積較大,因此產生的熱量很難散發出去,導致混凝土內部溫度迅速上升。一般在澆筑后3~5天就會到達最高值,一旦混凝土內部溫度與外界溫度溫差達到一定高度,就會產生溫度變形及溫度應力等,當其溫度應力超過混凝土的內外部約束力時,就會出現溫度裂縫。
(3)收縮變形。混凝土澆筑后會出現干燥收縮、體積變形、以及塑性變形等收縮變形。混凝土中的水分含量較大,在澆筑后,混凝土干燥會使得大量水分被蒸發出去,由此產生干燥收縮,而混凝土的表面干燥速度較之內部干燥速度更迅速,所以產生了收縮裂縫。
2橋梁工程中大體積混凝土施工技術
2.1配比設計
橋梁工程施工中,優化混凝土的配比設計,可以極大地減少大體積混凝土裂縫的產生。如,選擇比普通硅酸水泥的水化熱度低的礦渣硅酸水泥;在水泥使用前進行水化熱測試;選擇含泥量較低的天然砂作為細骨料;選擇級配較佳、含泥量低于1%的碎石當作粗骨料;進行混凝土配比設計時,應在保障結構穩定的同時,減少單位水泥的使用量;攪拌混凝土時,為控制單位混凝土中的水泥量,可以摻入一定量的高效減水劑或者粉煤灰。
2.2攪拌和運輸
在攪拌混凝土時,必須確保其均勻性,原材料的投放必須經過科學計算,攪拌時間也要有嚴格規定,確保攪拌作業的連續性,并控制混凝土的塌落度。運輸過程中,必須盡量縮短運輸時間。一旦出現離析等現象,使用前需要對其進行二次攪拌,確保入模水泥的均勻性。入模時,如果混凝土自由傾落的高度在2m以上,下料時必須使用串筒,才能防止混凝土出現離析現象。
2.3澆筑
澆筑時必須使用分層澆筑的方法,嚴格按照設計寬度、長度及厚度進行分層澆筑。振搗時要插入前一層混凝土5cm以上,使用快插慢撥的振搗方式,避開鋼筋及其它預埋件,每個振搗點振搗20~30s,直至混凝土表面無氣泡及明顯下沉為止。澆筑后3h~4h內,使用長刮尺將混凝土抹平,并在初凝前使用鐵滾碾壓2次,最后使用木抹子壓實搓平。
2.4養護
大體積混凝土澆筑后,為確保其表面溫度及濕度能滿足混凝土硬化需要,必須進行適當的養護。養護工作在澆筑后12h內進行,使用蓄水覆蓋的方法,養護時間需要根據混凝土的實際硬化情況決定,一般為7天。
3橋梁工程中大體積混凝土溫控措施
3.1溫度預測
即應用計算機仿真技術,動態模擬混凝土施工期間的溫度場及溫差,通過計算機反饋信息,了解混凝土結構的溫度、厚度分布,及其齡期變化過程,從而找出最適合的溫控措施,避免出現溫度裂縫。
3.2施工期間溫度控制
施工期間的溫控措施有:泵送混凝土的水灰比例盡量控制在0.6之內,可以通過調整減水劑、調整砂率等方法來控制混凝土塌落度;在大體積混凝土分層澆筑時,上下層澆筑間隔時間太長會出現泌水層,因此需要在分層澆筑面設置集水坑,然后用水泵將多余水分抽除;澆筑間隔期間,應將上層混凝土表面溫度控制在大氣平均氣溫內;在下層混凝土的強度合格,且室外溫差滿足一定要求時才可進行上層鋼筋的綁扎;模板的選擇尤其重要,必須要選擇可以承受混凝土測壓及振搗器振動壓的牢靠模板,在使用前還應對其進行濕潤處理,才能確保在澆筑時不會出現模板變形等現象;使用冷卻水管降溫的方式控制溫度,這需要根據混凝土內部溫度情況來調整冷卻水管的溫度及水流量。
4總結
綜上所述,大體積混凝土的施工質量關系到整個橋梁工程的穩定性,因此施工單位必須掌握橋梁工程大體積混凝土施工技術要點,不斷創新混凝土溫控措施,減少混凝土裂縫的產生,提高橋梁工程質量。
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作者:陶建軍 單位:南通路橋工程有限公司