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摘要:市政桥梁工程大体积混凝土施工往往存在工程条件复杂、质量要求高等特点,并且现阶段的市政桥梁中大体积混凝土结构作为主要施工控制项目,就要求在具体施工过程当中不断提高施工技术水平。
关键词:市政桥梁; 大体积混凝土; 施工技术
1 大体积混凝土的特点
1.1容易出现裂缝问题
大体积混凝土主要是利用混凝土材料进行相应的施工处理。但是在实际施工过程中,因为混凝土材料的特殊性质,尤其是其受湿度和温度的影响特性,这就导致如果环境的温度一旦出现了任何变化,就相当容易出现裂缝的情况,而一旦出现裂缝情况对于大体积混凝土结构的威胁也是比较严重的,甚至会对桥梁的质量产生绝对性的危害。
1.2荷载力影响
之所以叫大体积混凝土就是因为其自身规模相当大,这也就导致在相应的处理过程中极容易带来较大的荷载应用力影响。而且混凝土材料中水泥水化热的影响,就极容易带来一些裂缝隐患。这些隐患虽说没有发生,但都是潜在的,都极可能引发灾害,造成不可估量的损失。
1.3抗拉强度较差
众所周知,大体积混凝土具备较好的抗压强度,但是在抗拉方面却效果极为不好,远远不如抗压强度值,这就需要引起施工人员广泛的注意力,在施工的时候一定要注意伸缩张力的程度和范围。
2大体积混凝土裂缝的控制处理办法
2.1工程概况
某中桥( 中心桩号为 K0+059.45),其跨越温泉溪,桥梁全长为 95.08 m,为旧桥改造工程; 桥台采用重力式桥台、桥墩采用柱式墩,扩大基础,均属于大体积混凝土工程,施工中采用 C30 混凝土进行浇筑。从桥位区地质情况来看,桥台、基础下地层,结构和岩质主要是以杂填土、卵石为主,具体施工过程中可能由于地基不均匀沉降、施工振捣等诸多原因,导致出现影响外部美观以及内部质量等问题,为了能够在具体施工过程当中予以避免,对整个施工流程进行分析。
2.2 施工技术分析
从施工材料入手,在具体施工过程中注意混凝土的搅拌以及浇筑问题,在施工完毕之后要保证混凝土的养护到位。市政桥梁工程大体积混凝土施工技术贯穿在整个施工流程当中,应当注意各个施工环节的技术运用,同时做好各个施工环节的有效衔接。
2.3施工材料选择
材料的选择是施工技术的基础,要对混凝土搅拌原材料的质量予以保证,模板的配套也是施工质量的关键。模板应当与搅拌后的混凝土起到很好的衔接效果,同时保证模板在具体施工过程中的周转次数,例如: 对于直接影响到外部美观的施工部位,应当使用新模板并且涂抹脱模油,避免拆模过程当中,将混凝土块带出形成不必要的麻面甚至空洞。粉煤灰和外加剂的用量根据每次浇筑天气情况进行微调,确保搅拌原材料的实际粘结效果。建议使用大面积钢模代替竹胶板进行加固,同时使用钢管及木楔进行必要的加固,并保持通风,以预防裂缝病害。而对于各类型模板的采购,由于大体积混凝土结构需要的模板数量庞大,从而应保证模板在实际施工过程中的周转次数。应当根据实际施工情况,选用合格的钢模和竹胶板; 如果模板的材质不过关,可能影响到大体积混凝土实际施工质量,严重的,由于质量不过关导致浇筑过程中漏浆严重出现大面积的蜂窝麻面,甚至可能引起大体积混凝土缺边少角。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在施工完毕之后应当对模板进行清理,钢模清理完毕之后应当及时上油,同时对钢模外侧的残余混凝土进行清除。在拆除木模过程中,应当注意避免拆除过程当中对模板的损坏,对于竹胶板应当在使用之后进行模板的清理,清除表面及接头位置的混凝土块,而且在下一次使用过程中应当换一面进行安装,从而增加模板的使用次数。各类材料进场前应当进行验收,通过试验手段保证原材料的品质,并在使用中进行抽检,以便进行必要的维护。为了确保整体桥梁的外观效果,应选用优质的水泥供应商; 在粗细集料的级配上,应当保证级配效果能够达到设计强度要求,同时级配应当连贯不超标,而碎石最大粒径不宜超过 20mm,以防混凝土浇筑困难或振捣不密实。
2.4温度应力控制措施
2.4.1混凝土配合比的确定和优化
1) 通过试验试配,在保证混凝土强度的前提下,尽可能降低水泥单位用量,同时采用比较优质的掺合料,尽量减小混凝土水灰比; 还应加大骨料粒径且尽量增加碎石用量,骨料的含泥量要符合要求。2) 混凝土配合比中根据施工要求必须掺加外加剂,外加剂要选用适用的、相匹配的、性能较好的,如缓凝减水剂等,外加剂使用前必须做正常混凝土与掺外加剂的混凝土的对比试验,应严格控制外加剂的掺量。3) 坍落度的控制。在试验室试配试验时,必须考虑水泥单位用量与混凝土坍落度的一致性,通过调整水胶比,使得坍落度指标符合设计及规范要求,且能满足施工要求。4) 通过试验,按泵送混凝土的实际条件来控制混凝土的收缩率,试验过程按试件收缩率 2 ×10- 4~ 4 × 10- 4作为控制目标。5) 混凝土配合比初步确定。在混凝土搅拌时掺入外加剂( 缓凝减水剂) 是为了延缓混凝土初凝时间,延长水泥水化热放热时间,同时为了降低混凝土凝固过程中水化热峰值,在混凝土配合比设计工程中,减少水泥用量,用粉煤灰、矿粉等掺加剂作为胶凝材料替代水泥,充分考虑这些因素后,通过详细计算、试配,反复优化,且在制件验证后得到最佳施工配合比。
2.4.2混凝土内部增设冷却水管
冷却管是指在混凝土体内布置的冷却水管,通常由混凝土的体积、标号以及施工外界气温来确定冷却管的内径、数量和布置形式。加设冷却管后,在混凝土凝固过程中可降低混凝土内外温差,达到减少或避免混凝土产生裂缝的目的。1) 冷却水管布置: 根据结构尺寸和竖向钢筋间距,水管在高度方向间距 1.0 m,底、顶面两层水管距浇筑层底、顶面各 1.0 m;平面方向间距 1.8 m,距承台侧边线 0 9 m。上、下层冷却水管的走向相互垂直,以最大限度地增加冷却辐射密度2) 冷却水管组装: 冷却水管要利用承台钢筋或加设钢筋支架来组装固定,并在冷却水管接头处设置限位钢筋,防止混凝土浇筑过程中对水管接口的扰动而导致渗水,每层冷却水管分别设有进水口和出水口,进出水管要高于施工作业面,在承台一侧布置蓄水箱和冷却水箱,冷却水从蓄水箱通过水泵进入高压离心泵,然后通过各个进水口进入混凝土内的冷却水管中,再由出水口输入进入冷却水箱进行冷却,冷却后的水输入蓄水箱,形成循环用水。根据出水口的水温来控制水的流量。3) 冷却水管输水: 冷却水管布设完成后,为检验冷却水管是否密封,应事先进行通水试验,避免混凝土在浇筑过程中通水时发生漏水。混凝土自浇筑开始后,冷却水管及时通入冷水,通水应连续,时间不少于 14 d,为增强冷却效果,进出水流方向可随时更换,冷却水温度控制在 15 ℃ ~25 ℃。4) 冷却水测温: 在输水整个过程中,要派专人对冷却水的流量、进出口处的水温定时进行检测和记录,出水口出水温过高时,可调节冷却水管进水口处的阀门来控制水的流量,从而控制冷却水管的水温,冷却水使用蓄水池内的水,施工气温较低时,应使冷却水管出水回流至蓄水池内,然后用由出水口回流的水作冷却水管进水,使得进口水温适当升高,以控制温差。
2.5混凝土浇筑技术
充分考虑每次浇筑模板的受力情况,建议大体积混凝土在浇筑过程中适当进行分段分层浇筑,例如: 重力式桥台可根据实际施工高度进行分层浇筑,一般可分 2~ 3 层浇筑完成,减少模板的采购数量以及避免模板受力不均匀出现局部涨模错台、由于漏浆出现裂纹影响到混凝土的外部美观。扩大型基础可根据实际施工面积进行分段浇筑,一般先浇筑一半方量,从而保证不会由于浇筑时间过长导致混凝土出现离析,同时确保施工作业人员能够充分振捣密实,又能保证实际施工作业的连贯; 在分段施工过程中,应当注意分段连接处的钢筋预埋以及加固,避免浇筑过程中连接的钢筋出现移位影响到混凝土的整体质量。
结束语
市政桥梁大体积混凝土施工过程应实行严格管理,要求未达到设计强度前严禁拆模,施工的过程中必须定期对模板进行维护,对混凝土的质量进行技术控制。对于市政桥梁大体积混凝土的施工技术,应充分结合具体施工作业不断融合、提升,进一步提高施工人员的施工技术。
参考文献:
[1] 杨铁瑜.高层建筑工程大体积混凝土浇筑施工技术[M].北京:机械工业出版社,2012.
[2] 刘大胜.浅析市政桥梁工程混凝土施工中的常见问题[J].智能交通,2014,25( 12) : 55-56.
论文作者:苏浩波
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/29
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