摘要:铁路桥梁,即为铁路工程建设的桥梁。铁路建设由于其地理位置与地势状况,在陆地上水平连接铁路线路至目的地,古往今来都没有这样的铁路工程案例。铁路路线能够“翻山越岭”、“跨越江海”,就是依靠铁路桥梁。混凝土工艺是铁路桥梁工程建设的重要的、常见的施工方法。因此,铁路桥梁施工中,混凝土施工工艺的质量必须有严格的把关。控制铁路桥梁施工混凝土工艺的质量,就是保证铁路桥梁的安全性能。
关键词:铁路桥梁施工;混凝土;工艺;质量控制措施
随着桥梁施工的发展,混凝土的应用越来越广泛,因此施工中混凝土的质量控制成了一个新的话题。混凝土内施工技术的好坏,对结构的安全起着重要的作用,因此我们必须对混凝土的施工技术有足够的重视。
一、我国桥梁混凝土行业出现的问题
随着市场竞争愈来愈激烈,生产厂家为生存相互压价,最终导致预拌混凝土质量普遍下降,最近几年造成较大的工程质量事故的事例屡屡见诸报端。
生产及施工管理两张皮现象。预拌混凝土的生产、运输、浇筑成型等环节的质量要求在国家或地方规范、标准中均有相关规定。但在实际过程中,往往出现供需双方管理界限问题,合同条文洋洋洒洒,但因质量造成的责任纠纷不断,厂家指责施工方浇筑方法不正确,养护不及时,施工方指责厂家产品不合格,运输超时等等,不仅影响了工程质量,拖延了工期,更造成了能源上的浪费,经调查大部分桥梁施工中存在不同程度上均遇到过这种现象。
二、混凝土的概述
混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质的多项复合脆性材料。由于混凝土施工和本身变形和约束等一系列问题,使混凝土产生裂缝,微裂缝通常是一种无害裂缝,对混凝土结构的承重、防渗及其他功能不产生危害。但是受到温差等作用之后,微裂缝就会不断的扩展和连通,最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝,这些裂缝已成为桥梁工程中常见的工程病害,轻者使混凝土内部的钢筋材料产生腐蚀,降低钢筋混凝土结构的承载力、耐久性、使用价值等。严重的将直接威胁到人民的生命和财产安全。因此对混凝土裂缝的控制已成为桥梁工程建设引起高度重视的问题之一。
三、铁路桥梁施工混凝土工艺质量控制的具体措施
1、混凝土原材料质量控制
原材料质量是控制混凝土质量的关键,因此,铁路桥梁混凝土施工前,必须严格控制原材料质量。首先必须严格选择原材料生产厂家,并严格检验原材料质量,只有符合混凝土施工规范要求的水泥、砂石等材料才能进入施工场地。砂、石材料具有较大变异性,含泥量大于3%的砂与含泥量大于2%的碎石,会在集料表面形成包裹层,使集料难以与水泥粘结,需水量也因此大大增加;混凝土级配改变的原因主要是各级碎石超粒径颗粒含量发生变化,这给新拌混凝土的和易性造成一定程度的影响;若骨料含水量发生变化,混凝土水灰比会受到极大影响,从而也影响混凝土强度。所以,必须选择含泥量适宜的砂和碎石,增加集料与水泥的粘结性,也应保证混凝土级配,提高其和易性,合理控制骨料含水量,避免因混凝土强度不佳而造成混凝土裂缝。
2、混凝土配合比控制
科学合理的混凝士配合比,能够有效保证铁路桥梁混凝土强度,进而确保桥梁施工顺利进行。水灰比会影响混凝土体积收缩.水灰比大的混凝土收缩大,水灰比小的混凝土收缩小。混凝土初凝后的体积还会发生变化,还会继续收缩或膨胀,如干湿变形,碳化收缩,温度变形等都会引起体积的变化。为满足桥梁施工工艺要求,可以通过实验确定混凝土配合比,即原材料进场后,选取样本送至实验室鉴定、试配,确定的混凝土配合比必须符合铁路桥梁施工混凝土设计规范要求。通过科学试配,不仅可以提高混凝土强度、和易性、耐久性,加快施工进度,还能在一定程度上节省原材料。为保证混凝土配合比的科学性与合理性,必须选用符合技术性能指标的水泥、砂石等原材料,并合理控制水泥强度、砂细度(模数2.5~3.2为佳)与碎石颗粒级配(<25mm)、吸水率(≤2.0%)、含泥量(≤0.5%)等,提高混凝土强度与抗裂性能。预应力空心板是铁路桥梁主要受力结构,为避免空心板表面产生裂缝,设计混凝土配合比时,可掺合高效减水剂,有效提高混凝土和易性好,保证振实度与稳定性。在混凝土中掺合高效减水剂,可减少25%的用水量与15%的水泥量,并提高水泥浆与骨料粘结力,有效加强混凝土抗震能力。
3、混凝土拌制控制
混凝土拌制主要有三种形式,即水上混凝土厂、小型搅拌站、大型搅拌站,水上混凝土厂多用于深水桥墩基础建设,小型搅拌站主要配合混凝土搅拌,大型搅拌站主要用于生产商品混凝土。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆混凝土拌制主要有机械搅拌与人工拌制,一般情况下,铁路桥梁混凝土采用机械搅拌,不管采用哪种拌制方式,都必须保证混凝土原材料均匀混合,也就是说,石子表面包满砂浆,拌制后保良好的和易性。混凝土拌制过程中若需掺合外加剂,应先将可溶性外加剂调成溶液,加入拌合水后与拌制材料充分混合。铁路桥梁混凝土施工过程中,必须随时检查混凝土流动性与塌落度,若不符合施工要求,需及时予以较正,对于水灰比必须严格控制,尽可能避免不经验证的加大用水量。
4、混凝土浇筑控制
浇筑混凝土前,必须对钢筋与模板尺寸进行严格检查,预埋构件位置与模板稳定性、牢固性、紧密度等也应检查清楚,此外,必须确保模板表面干净湿润,以免影响混凝土浇筑质量。铁路桥梁混凝土浇筑方法主要有一次浇筑与分层浇筑,其中分层浇筑分两种,即水平分层、斜面分层。在混凝土浇筑过程中,浇筑方式不仅直接影响混凝土稳定性与密实度,也会给混凝土质量造成严重影响,所以,进行混凝土浇筑时,必须充分考虑影响混凝土的各方面因素,如混凝土拌制能力、振捣力、温度、浇筑速度等。如果铁路桥梁的构建、厚度比较大,应采用分层浇注法,以保证充分振捣混凝土。振捣方式在一定程度上影响混凝土分层浇筑厚度、稠度,振捣混凝土时通常采用插入式振捣器,振捣器作用部分长度的1.25倍是混凝土分层浇筑最佳厚度,若采用平板振捣器振捣混凝土,应保证浇筑厚度为20cm以下;采用侧向着式振捣器时,则应合理控制浇筑厚度,一般为30~40cm。水平分层浇筑法多用于铁路中小跨径的T型桥梁,若梁体高而长,为保证浇筑进度,可采用斜面分层浇筑,从梁的一端向另一端浇筑,以维持混凝土供应。对于铁路桥梁空心板梁混凝土浇筑,应先对底板进行浇筑,再立芯模及进行顶面钢筋扎焊,之后将混凝土浇筑于肋板与面板,混凝土初凝后,可将芯模抽卸。处理存在时间间隔的混凝土结合缝时,必须对混凝土表面存在的水泥浆与薄弱层进行清除,接缝面凿毛后用适量水清洗干净。
四、桥梁混凝土的养护与拆模
1、混凝土的养护。混凝土内水泥的水化过程实际是混凝土凝固、硬化、强度发育的过程;其所处的环境和它的关系非常密切。若温度在5度以下,则会减缓混凝土的硬化速度,若温度低于-20度,则混凝土基本不再硬化。天气干燥,容易蒸发掉混凝土的水分,会使混凝土表面剧烈收缩出现裂缝,当混凝土中游离水完全蒸发时,水泥就停止了水化及硬化。所以,完成混凝土的浇筑后应该立即开始养护,确保混凝土硬化发育中具有相应的湿度及温度。可通过自然养护法及加热养护法对混凝土进行养护。
1)自然养护方法
该方法是在混凝土终凝后,用砂子、稻草、麻袋或草袋等覆盖住构件,经常洒水,使构件始终处于湿润状态。水泥中是否掺入了塑化剂关系到该方法的养护时间。若是普通的硅酸盐水泥,则混凝土的养护时间至少为7个昼夜;若是掺用过塑化剂的矿碴水泥及火山灰水泥,最少应坚持14昼夜的养护,浇水的次数应根据混凝土表面的湿润度变化情况而定。若是一般的气候条件,温度在15度以上的,前三天白天浇水的间隔时间为1-2小时,夜间的浇水次数至少应为2-4次,之后几天可适当减少浇水的频率,但如果气候干燥或碰上大风的天气需要适当增加浇水次数。 2)加热养护法
为提升施工进度及模板周转速度,可使用加热养护法,也就是通过蒸汽法对混凝土进行养护。蒸汽加热养护分为湿热养护和干热养护两类。湿热养护是让蒸汽与混凝土直接接触.利用蒸汽的湿热作用来养护混凝土,常用的有棚罩法、蒸汽套法以及内部通汽法;而干热养护则是将蒸汽作为热载体,通过某种形式的散热器.将热量传导给混凝土使其升谧,有毛管法和热模法等
2、混凝土的拆模
混凝土的拆模必须掌握适宜的拆除时间,桥梁拆模混凝土强度要看是什么结构。如果是梁式结构或者板梁式结构,拆模混凝土强度要达到70%以上,如果是独立的柱式结构或者是板柱式结构,一般混凝土强度达到2.5MPa就可以拆模(人用手指去按混凝土表面,表面没有痕迹就可以了);如果是有完全支撑的梁板式结构,例如预制梁板(有底模支撑),侧模可以提前拆除(只要在模板拆除时不破坏混凝土表面)。此外冬季施工时模板与保温层应在混凝土冷却到5℃后才可以拆模,当混凝土与外界温差大于20℃时,拆模后应对混凝土表面采取保温措施.
结束语:
我国的铁路桥梁施工建设已经进入了一个新的时期,混凝土作为主要桥梁材料,其质量的优劣不仅影响结构的安全,还将影响到企业和政府公信力,因此混凝土的质量是桥梁工程最重要的因素之一,因此在建设工程上必须引起足够的重视。
参考文献:
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[3]张汉清.试析铁路桥梁项目中的混凝土施工技术[J].黑龙江科技信息,2012-07-12.
论文作者:牟佳超
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/3
标签:混凝土论文; 桥梁论文; 铁路论文; 质量论文; 裂缝论文; 水泥论文; 水灰比论文; 《基层建设》2018年第34期论文;