摘要:随着市政建设的全面快速发展,市政桥隧工程的施工规模越来越大,市政桥隧工程大体积结构越来越多。大体积混凝土施工能够在很大程度上保障市政桥隧工程的施工质量和施工效率,但与此同时也容易滋生一定的裂缝病害。为解决裂缝问题,本文对其产生机理进行分析,分别从原材控制、混凝土浇筑、主动冷却控制及养护等环节进行控制分析,保证大体积施工质量。
关键词:市政桥隧;大体积混凝土;施工技术
大体积混凝土结构一般指的是最小边长不小于1m的大体量的混凝土,这些结构混凝土中水泥在水化过程中的温度变化会引起裂缝的产生。这些裂缝有些是贯通的,有些只是表面局部的,但这些裂缝的存在,会使周围环境中的有害介质进入混凝土内部,造成钢筋锈蚀,从而产生更大的病害,严重影响结构耐久性。因此,在市政桥隧工程大体积混凝土施工过程中,应该结合它常见的裂缝问题,运用科学的施工技术管理方法,全面提升大体积混凝土的施工质量,从根本上来保障市政桥隧工程的整体施工质量与安全,确保市政桥隧工程发挥长效可持续机制。
一、市政桥隧工程大体积混凝土裂缝病害的类型以及成因
相比于小体积的混凝土结构,大体积混凝土结构在形成过程中更容易产生各类裂缝病害。不同类型裂缝的成因或者机理可能存在不同,但这些裂缝都将严重影响混凝土结构的稳定性,也威胁着市政桥隧工程的整体安全性。基于此,科学全面分析市政桥隧工程大体积混凝土裂缝病害的类型以及成因,能够为施工技术管理提供重要载体。
(一)温度裂缝
温度裂缝是市政桥隧工程大体积混凝土中最主要的裂缝,一般发生在大体积混凝土浇筑的初期。在混凝土浇筑的过程中,胶凝材料与水等进行水化反应,产生大量热,体内热量迅速聚集,一般五天左右水化温度达到最高。混凝土材料的导热性比较差,当大体积混凝土内部出现巨大的热量时,这些热量很难释放出去,往往会在大体积混凝土结构的内部形成巨大的热量源。此时,大体积混凝土结构的表层温度相对比较低,这就容易形成巨大的温度差,从而出现非常大的温度拉应力。在大体积混凝土结构浇筑过程中,伴随着内外温度悬殊性的陡增,这种热量急剧变化产生的拉应力会逐步超过混凝土材料自身的抗压能力,这就为温度裂缝的产生买下了伏笔。伴随着两者之间抗衡的激烈化,大体积混凝土结构的温度裂缝也会越来越严重。
(二)收缩裂缝
在大体积混凝土结构中,收缩裂缝也是比较常见的裂缝。与温度裂缝相比,这种裂缝一般发生在大体积混凝土浇筑的后期,属于大体积混凝土结构的冷却阶段。混凝土材料的保温性能相对比较差,在浇筑后期伴随着温度的急剧下降,大体积混凝土结构会发生严重的收缩变形,周围约束限制其收缩变形,这样也在混凝土内部形成拉应力,混凝土结构的表面就会出现收缩裂缝。对于大体积混凝土结构而言,由于在浇筑过程中,不可能同步进行浇筑,往往是按照区域进行局部浇筑,这就容易使得混凝土结构的整体温度并不一致,极容易滋生这种收缩裂缝。收缩裂缝的存在,将会在很大程度上影响大体积混凝土结构的整体稳定性,也影响其持久性。
二、市政桥隧工程大体积混凝土施工技术管理
大体积混凝土在是市政桥隧工程的施工过程中得到了广泛的应用,这主要是基于它的整体优势。但各类型裂缝的存在,将会在很大程度上影响大体积混凝土结构的整体利用价值与安全效能。基于此,全面加强市政桥隧工程大体积混凝土施工技术管理,结合可能存在的各类型裂缝,从浇筑初期着手,有效规避相关裂缝的产生,全面保障市政桥隧工程大体积混凝土的整体浇筑质量。
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(一)优化原材料的选择,提升混凝土的抗裂性
在大体积混凝土结构的应用过程中,优化其原材料的选择,能够从本质上来提升混凝土浇筑的质量,也能够减少各类型裂缝的产生机理。第一,做好水泥的选择。水泥是混凝土中的主要原材料,水泥中的水化热指标将直接关系混凝土的整体性能。实践证明,在大体积混凝土的浇筑过程中,应该注重水泥水化热指标的分析,尽可能选择较低值域的水泥。第二,结合大体积混凝土浇筑的特点,科学选择粗细不同的骨料。骨料作为混凝土中的主要辅料,其粗细程度不同,将直接影响混凝土的整体性能。基于此,科学选择不同类型的骨料,对于整体提升混凝土材料的稳定性具有关键作用。第三,采用适当比例的粉煤灰。在混凝土材料的配比过程中,应该合理控制粉煤灰的比例。粉煤灰的运用,能够有效提升混凝土材料的和易性,但若采用过量的粉煤灰,反而会适得其反,因此需要将粉煤灰的比例控制在合理合适的范围内。第四,选择科学的外加剂。在大体积混凝土施工过程中,应该结合其差异化的施工区域或者施工方向等,运用科学的外加剂,综合性提升混凝土材料的稳定性,减少其开裂的可能,降低其开裂的风险。
(二)运用分层浇筑法,保持各环节紧密有序
在市政桥隧工程大体积混凝土浇筑过程中,为确保混凝土浇筑的整体质量,全面优化混凝土浇筑效果,应该积极采用分层浇筑法,保持各环节紧密有序。一方面,在坡道混凝土的浇筑过程中,应该让其自然流淌,顺势浇筑。为了确保混凝土浇筑的整体平顺性,避免大范围的拆装工序,在实际浇筑过程中可以选择阶段性的定点,然后进行逐层浇筑,确保浇筑质量。同时,在分阶段浇筑的过程中,应该合理把控浇筑时间差,避免上一阶段混凝土已经凝结,下一阶段混凝土才开始浇筑。另一方面,在竖向浇筑过程中,为确保浇筑质量,为避免混凝土出现较大的内外温度差,应该在下层浇筑完毕后,适当间隔一定的时间,保证一定的时间差,待下层已经浇筑的混凝土内部已经散热完毕后,再进行上一层的浇筑。与此同时,在分层浇筑的过程中,为节约时间成本,为优化浇筑效率,应该保证各个环节紧密有序,应该保证各个步骤配置到位,以便某一阶段完成后,快速进入下一阶段。
(三)加强温度动态监测,科学采用技术手段
在市政桥隧工程大体积混凝土施工过程中,无论是温度裂缝还是收缩裂缝,都是因为温度差异而产生的。因此,加强混凝土施工技术管理,必须全面加强温度动态监测,积极运用信息技术手段,切实提升混凝土浇筑的整体质量。一方面,在大体积混凝土浇筑过程中,可以采用温度传感器的方法来随时监测内部温度。一般而言,可以将传感器放在钢筋捆扎中,待混凝土浇筑完成后,传感器就可以发挥作用,随时传感内部温度。另一方面,全面保证混凝土浇筑质量,还可以采用信息技术手段,实现混凝土浇筑质量以及温度的动态监测,及时发现问题。
(四)提高混凝土振捣质量,加强养护管理与控制
在大体积混凝土施工管理中,优化振捣工艺,提升振捣质量等具有非常重要的作用。一方面,在混凝土浇筑过程中,应该结合浇筑实际情形来有机设置振捣棒。比如在混凝土坡道的浇筑过程中,可以在其上中下等不同位置分别进行振捣处理。比如通过上部振捣来夯实混凝土浇筑的根基,通过中部振捣来保证混凝土浇筑的整体平实度,通过下部振捣来保证混凝土整体的密实性。另一方面,优化大体积混凝土施工管理,还应该做好后期的养护管理与综合控制,结合不同性能的混凝土,选择差异化的养护管理方法。
结论
在市政桥隧工程施工过程中,大体积混凝土得到了较为广泛的应用。为整体优化混凝土浇筑质量,有效规避混凝土浇筑中可能存在的各类型裂缝,应该加强混凝土施工技术管理,全面提升混凝土浇筑的整体平整性、密实度。
参考文献:
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[2]吴彩云,大体积混凝土施工技术的应用与管理[J].江西建材,2016(12).
[3]王进进,大体积混凝土施工技术的应用与管理探究[J].建材与装饰,2015,(49).
论文作者:李健伟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/1/15
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