桥梁工程墩台大体积混凝土施工技术研究论文_ 曾龙江,田崇辉

曾龙江 田崇辉

中国葛洲坝集团第五工程有限公司 湖北宜昌 443000

摘要:近几年来,我国交通运输网络逐渐完善,桥梁工程建设越来越多。在桥梁工程建设项目当中,墩台大体积类混凝土这一施工环节通常占据重要比重,是桥梁工程建设项目具体施工建设的核心。桥梁工程建设项目当中的墩台是桥台与桥墩的统称,对于桥梁上部的结构建筑物起着重要的支撑作用。故需相关施工单位提高对墩台大体积类混凝土各项施工技术的重视,开展标准化的墩台大体积类混凝土各项施工技术操作,促进桥梁工程项目能够高质量地竣工。

关键词:桥梁工程;墩台大体积混凝土;施工技术

引言

桥梁墩台是支承桥梁上部梁跨及汽车荷载的重要结构,其施工质量的优劣,关系到桥梁上部结构的制作与安装,对桥梁的稳定、耐久、使用功能影响重大。而桥梁墩台因支承受力强度要求高,一般其混凝土结构的几何尺寸较大.在施工中,因混凝土结构体积大,水泥水化热反应的影响,常造成桥梁墩台混凝土体积发生变化,并引起混凝土结构性开裂,致使内部钢筋材料产生腐蚀,严重降低了桥梁墩台的承载能力、耐久性及抗渗能力。

1墩台大体积混凝土出现裂缝的直接原因

桥梁墩台由于本身需要承载较多结构性应力,并且压力强度普遍较大,这就需要应用大体积混凝土,在浇筑阶段混凝土都应当与设计标准高度契合,但是在实际施工过程中混凝土却会受到相应影响而出现开裂问题,导致该种裂缝出现的直接原因就是水泥水化热反应后激发结构变化,而应力值超出既定标准,结构框架就难以维持正常状态。混凝土在完成浇筑后,会逐渐凝固其整体硬度也会逐渐上升,从本质上来看,这一变化过程是因为水泥与水相互调和发生反应,并形成了水泥胶结材料,通过将级配状况良好的砂石材料进行胶结,就能使其硬度有所提升,相对的其抗压强度也能得到强化,但是水泥水合反应本身就属于放热反应,在这一过程中会产生相应热量,温度也会随之上升,这就导致内部结构发生改变。

在初步推进混凝土浇筑施工时,水泥与水接触就会产生直接反应,并释放出大量热量,尤其是在混凝土逐渐凝固的过程中,每克水泥都将释放出相应热量,这就导致混凝土内部的温度受其影响逐渐上升,最高可以达到55摄氏度以上,70摄氏度以下。但是由于混凝土结构在凝固过程中具有一定的密闭性,这就使得内部温度与表面温度之间存在一定差值,这是因为内部散热能效较弱,这样热量就会存在于内部,而混凝土外部表面能够与空气直接接触,散热效果就比较好,温度就较低,因此,其内部温度与外部温度明显不同,这种从内部延伸至外部的温度差,会导致混凝土内部及外部两种应力值不同,并且其压力方向并不一致,当外部压力超出内部最大承受值时,混凝土表面就会出现裂缝。

2桥梁工程墩台大体积混凝土施工技术

2.1混凝土原材料的选择

想要从大体积混凝土施工技术层面入手,提高桥梁工程的施工质量,就必须要做好对混凝土裂缝问题的处理。基于此,本文认为应当从施工材料做起,重视对原材料的选择和采购。鉴于水泥水热化所引起的混凝土裂缝问题,本文认为重点关注的就是原材料和水泥。因此,施工单位需要做好水泥的选择,从而控制水泥水化热的温度,进而使得混凝土温度得到控制,降低施工裂缝产生的概率。同时应该采用水化热相对较低的水泥,确保水泥的含碱量维持在较低的水平。在对于粗细骨料进行选择的过程中,应该尽量采用最大粒径较大的粗骨料,并且减少粗骨料中泥污的含量,而对于细骨料而言,则应该尽量采用中、粗砂,确保其含泥量不超过2%,并且将其细度模数控制在2.6~2.9之间。再次,拌合水量、水灰比以及坍落度对于墩台施工裂缝也有着非常重要的影响,因此,在施工过程中适当减少拌合水量。与此同时,为了降低混凝土的干缩性,需要降低坍落度和水灰比,从而有效规避裂缝问题的产生。最后,在对于外加剂进行选择的时候,可以适当地添加外加剂以控制墩台混凝土出现裂缝。

2.2分层浇筑厚度科学控制

在墩台大体积类混凝土的浇筑施工期间,通常使用分层浇筑施工方法,为防止浇筑施工期间出现裂缝问题,可将混凝土实际浇筑层厚度有效减少,以加快散热的速度,更好地改善该混凝土的浇筑施工工艺,从根本上防止混凝土的裂缝问题出现。在墩台大体积类混凝土的浇筑施工期间,最为常用的分层的浇筑法为斜面分层的浇筑法及平面分层的浇筑法。若桥梁墩台平面的尺寸相对较大,则其整体的厚度较小,在这种施工条件之下则需应用斜面分层的浇筑法。在一定程度上,面分层的浇筑法的有效性应用,可让混凝土自端顶部自然流下并形成一定斜坡,对混凝土泵送提供便利条件,避免混凝土的泌水情况发生,增大每一层的散热面积,可更好的控制裂缝问题;而平面分层的浇筑法,主要是针对于平面的实际尺寸较小的部位,若桥梁墩台实际尺寸较小,则可应用这种平面分层的浇筑法。从实际浇筑施工过程来分析,需先从短边入手,混凝土不可初凝,可通过平面分层的浇筑法有效性应用,将分层厚度合理控制在30cm以内。

2.3控制浇筑过程

桥梁工程建设项目的墩台大体积裂混凝土的具体施工不仅需要合理择取混凝土的原材料、科学控制分层浇筑的厚度,还需有效把控具体的浇筑过程。在混凝土入模后,需实施振捣技术操作,振捣施工操作期间要注意因面积过大而出现过振或漏振等情况,以保证插点的均匀性,所有部位都必须实施密实地振捣施工操作。待振捣施工操作完毕后,若部分的混凝土还未初凝,就需实施二次的振捣施工操作,以改善骨料界面的实际状态,全面提升混凝土自身抗裂性能。在浇筑期间,需投入一定的毛石块,将水泥的水化热量予以吸收,减少水泥的实际用量,有效控制混凝土的裂缝问题。同时,在浇筑墩台大体积裂混凝土期间,泌水情况极有可能出现。故就需相关施工技术操作人员采用混凝土的泌水处理措施,以防止泌水会影响到总体的施工效率及质量。在浇筑施工期间,需采用抽水泵把混凝土当中泌水全部抽出来。在抽水期间,混凝土的振捣方向必须严格按照要求进行合理地施工技术操作,如图1所示。抽水管需自①至②缓缓移动,确保该混凝土的泌水可完全被抽出来,全面保证墩台大体积裂混凝土实际施工质量及效率。

图1泌水处理工艺示图

2.4加强温度监测

在进行桥梁墩台大体积混凝土施工的过程中,必须要在全过程加强对于温度的监测,因为温度是导致桥梁墩台施工裂缝产生的一个重要因素,所以在施工的过程中严格按照事先制定的温度监测方案对于温度进行监测能够更好地了解施工过程中的温度情况,从而有效地对其加以控制,采取必要的温度控制措施以及抗裂措施。

2.5加强对于墩台整体误差的控制

在进行桥梁墩台大体积混凝土施工的过程中,还必须要注重对于墩台整体施工误差的控制,由于在进行大体积混凝土施工的过程中,尺寸的控制是一个较为重要的问题,所以必须要保证施工过程中桥梁墩台的整体尺寸同设计保持较高的一致性,才能够有效地保证桥梁工程的整体施工质量。

结语

综上所述,对墩台大体积类混凝土施工技术展开系统化研究,全方位掌握墩台大体积类混凝土施工要点,以能够充分发挥墩台大体积类混凝土各项实际技术应用优势,让我国桥梁工程建设业稳步迈向新的发展道路,实现可持续性发展。

参考文献:

[1]何亮.大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术[J].工程技术研究,2017(1):73-74.

[2]冯平.桥梁工程中大体积承台混凝土施工技术探讨[J].住宅与房地产,2017(6):239.

[3]杨岳清,陈翔.桥梁工程大体积混凝土的裂缝问题研究[J].住宅与房地产,2016(12):155.

论文作者: 曾龙江,田崇辉

论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第26期

论文发表时间:2018/12/3

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