陈勇军
安徽省高等级公路工程监理有限公司 安徽 239000
摘要:在我国科技不断发展,各领域技术水平逐渐提高的今天,混凝土是公路桥梁工程中不可或缺的材料,在各类公路桥梁不断涌现的背景之下,大体积混凝土得到了广泛的应用。
关键词:公路桥梁;大体积;混凝土;浇筑;施工技术
引言
随着时代的进步,桥梁工程除了满足其主要的承重要求外,还对其外观方面提出了更多的要求,如结合当地人文、自然景观等,建立最适合的桥梁形式,斜拉桥、悬索桥等大跨径、高净空桥梁也就成为桥梁建设的发展趋势。作为支撑大跨径、高净空桥梁的基础构造,大体积混凝土基础必不可少。在大体积混凝土施工中,由于受混凝土自身水化热和施工现场地形条件、气候等因素的影响,大体积混凝土施工前应做好准备工作,施工中应采取质量控制措施,以确保施工质量。
1大体积混凝土施工时容易出现的问题
大体积混凝土的构造主要有水化热等很多问题。因为混凝土体积大,所以不适合散热。混凝土内侧和外侧的温差大于25℃,可能会产生温度负荷,导致混凝土裂缝。其次,长时间的浇筑和不连续的浇筑可能导致施工冷缝的形成。第三,由于振捣的漏震会导致多数蜂窝状的形成,这是一个振捣问题,也不能过度振捣,本文着重于研究避免水化热引起的裂纹的方法。根据裂纹的各种原因,裂痕可以分为4个类别,塑性收缩导致的裂缝,这种裂缝主要是由于混凝土完全凝固之前,由于各种原因导致混凝土壁表面水分蒸发。比如说。高层现浇混凝土在混凝土表面受到阳光直射时会使墙壁的水分蒸发。另外,由于塑性沉降也有裂缝,这通常是由于不适当的混凝土配比、骨料级配不连续或者缺乏数量而造成的不足。是由温度引起的另一种类型的裂缝,这通常是由于混凝土水热化过程中内外混凝土之间的温差,这是由于内侧和外侧混凝土之间的过度温差造成的。还有一类裂缝是由于外加剂的不适当添加造成的。
2公路桥梁大体积混凝土浇筑施工技术分析
2.1合理选择混凝土类型及配比
从混凝土材料选用的角度出发,在大体积混凝土工序施工的过程中,应注意以下几点:控制材料质量,奠定高质量施工基础;为有效降低水化热,应选用中水化热或低水化热水泥,并加入大量高效减水剂和粉煤灰;对重点和特殊施工部位,应选用钢纤维混凝土作为首仓混凝土,用于导流底孔等空洞回填的混凝土应选用膨胀水泥或在混凝土中加入微膨胀剂;由于工程浇筑量大、历时长,为减少环境温度对混凝土浇筑施工的影响,应选用温控混凝土。从混凝土材料配比的角度出发,在大体积混凝土工序施工过程中,工作人员需要注意以下几点:选用四级配混凝土,同时减少水泥用量,保证混凝土坍落度在3~5cm之间;优先选用较大粒径的粗骨料,并保证粗细骨料级配良好,严格控制砂石的含泥量,为减少水泥用量、降低水化热,应大量加入粉煤灰、缓凝剂、减水剂等掺合料。
2.2块状筑造
在对大体及混凝土开展施工作业的时候,为了尽可能将它的内外两层温差控制在科学合理的范围内,施工工作人员可以使用分块浇筑这种方法开展施工作业,分块浇筑主要包括两种结构:①箱形结构;②层状结构。多层层状浇筑方式相对而言应用得比较广泛,使用多层层状法进行浇筑,不仅可以保证混凝土可以均匀地散热,而且也不会出现竖向裂缝。为了尽可能减少混凝土裂缝,而且保证平整的效果,应当对其有高度的重视,混凝土的运输工作以及对混凝土的搅拌,只有保证了搅拌质量才能保障浇筑的作业。一些比较薄、平面面积比较大的斜形分层公路桥梁在开展这项作业的时候,为了尽可能避免混凝土冲蚀破坏,可以采用分段浇筑的方式开展作业。
2.3冷却管布设
桥塔承台属于大体积混凝土,根据设计图纸以及现场实际情况,在承台内布置冷却管,埋设冷水管是降低大体积混凝土水化热的有效手段。某项目冷却管采用直径为50mm,壁厚2.5mm的铸铁钢管,冷却管布置间距为1m,每个桥塔承台内布置上中下共3层冷却管,总长度为2 609m,根据具体情况适当调整冷却管位置。
冷却管进出水口伸出承台边缘50cm,冷却管安装完成后将进出水管口与水泵接通,进行通水试验,仔细检查管体是否漏水,如有漏水情况,应采用防水胶带进行有效封堵。当混凝土浇筑面没过承台冷却管后开始通水冷却。当混凝土浇筑完毕后,通水循环冷却时间不少于3d。
2.4大体积混凝土裂缝控制要点
1)降低水泥水化热和变形。第一,采取水化热较低或中等的水泥品种来完成混凝土的配制,本项目从经济方面考虑选用PO42.5R普通硅酸盐水泥;第二,充分利用混凝土的后期强度,减少每立方米混凝土中水泥用量;第三,通过有着较大粒径及合理级配的粗骨料来对砂石含泥量进行有效控制;第四,在混凝土中添加粉煤灰这类掺合料及缓凝剂和减水剂,以此来让混凝土的和易性得以改善,水灰比得以减少,水泥用量得以降低,进而有效降低水化热。2)降低混凝土入模温度。结合当时气象条件,将混凝土浇筑时的入模温度控制在20℃左右,炎热季节可以采用加冰块等措施。3)混凝土表面处理及泌水处理。第一,在大体积混凝土浇筑过程中容易产生泌水、浮浆,采用分层斜向推进,让泌水、浮浆向一个方向流动,并在底凹处用污水泵进行抽排;第二,在混凝土终凝前进行二次收光挫平,防止混凝土表面收缩龟裂。为了全面提升工作效率,可以采用磨光机这一设备,以此来解决人工效率过低的问题。
2.5大体积混凝土施工中的温度控制
温度应力问题的主要原因是混凝土的绝热温升。通过有效控制绝热温升,可以降低混凝土的水化热,使得内部和外部温度差在可控范围内。具体的对策包括:使用水化热低的水泥。在夏季环境温度较高的时候,可以使用深井水来降低温度;第二,可以使用包括预埋钢管通水冷却在内的其他公路桥梁技术来降低混凝土温度。最后,采取适当的隔热措施,如蓄水养护等,可以减少混凝土表面温度的降速率,或者用防水草帘被覆盖。
2.6混凝土养生
大体积混凝土的养护主要是达到保温和保湿的目的。保温是为了保持混凝土表面温度不至过快散失,防止产生表面裂缝;另外是充分发挥混凝土的潜力和材料的松弛特性,使混凝土的平均总温差所产生的拉应力小于混凝土抗拉强度,防止产生贯穿裂缝。保湿的作用是防止尚在强度发展阶段的混凝土表面脱水而产生干缩裂缝,另外可使水泥的水化顺利进行,提高混凝土的极限拉伸强度。采用土工布覆盖洒水养生,拆模后用土工布直接包裹覆盖,派专人洒水养护,保持混凝土表面湿润,养护时间不少于7d。混凝土强度达到2.5MPa前,不得使其承受行人、运输工具、模板、支架及脚手架荷载。
结语
综上所述,对于公路桥梁施工来说,会出现各种因素而产生的问题,这些问题会对整个公路桥梁施工质量造成影响,严重时甚至会对施工人员以及整个施工团队造成人身安全影响。鉴于此,在实际施工时,管理人员一定要明确自身的管理态度,一定要重视混凝土的整个施工环节,避免发生裂缝现象,控制整个施工技术,完善对应的施工流程,提升混凝土施工质量的同时也可有效保证整个公路桥梁的施工质量。
参考文献
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作者简介:陈勇军,身份证:340111197703251012,职称副高级,研究方向:公路、桥梁工程