橋梁工程大體積混凝土施工及溫控分析

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橋梁工程大體積混凝土施工及溫控分析

摘要:大體積混凝土通常指的是混凝土結構物的實體,最小尺寸不小于1米的混凝土,在進行橋梁建設時,經常會使用到大體積混凝土進行澆筑施工。實際建設過程中,因為原材料質量沒有得到合理的控制,而且在進行混凝土澆筑時工藝流程不嚴格,再加上后期養護不到位等多方面原因,都會使得混凝土容易產生裂縫。再加上水泥水化熱以及外界溫度變化等,也會導致混凝土出現裂縫。基于此,本文針對大體積混凝土施工和溫度裂縫進行重點分析,探討了溫度控制措施,以供參考。

關鍵詞:橋梁工程;大體積混凝土施工溫控

在我國經濟快速發展的過程中,基礎設施建設項目不斷增多,橋梁工程建設規模和數量也發生了很大的變化。很多橋梁由于其結構復雜,在施工過程中經常使用大體積混凝土進行澆筑施工,不過大體積混凝土的施工,對施工方面的要求較為嚴格,再加上混凝土容易受到外界環境因素以及自身材料質量的影響,使得大體積混凝土容易產生裂縫。本文從橋梁大體積混凝土施工裂縫的防治意義出發,重點探討混凝土裂縫的原因和溫度控制措施,綜述如下。

1橋梁大體積混凝土施工裂縫的防治意義

對于橋梁工程建設項目來說,預防混凝土裂縫,有效提升大體積混凝土施工質量是工程建設的重點內容。其意義主要體現在以下三個方面。

1.1提高工程質量

若是出現混凝土裂縫,一方面會對橋梁的整體受力結構產生影響,另一方面也會埋下嚴重的質量隱患。在這種情況下,如果施工單位積極采取有效的措施進行裂縫防治,既可以保證工程項目順利開展,也可以使得大體積混凝土的功能得到充分的發揮,有效提升工程質量。

1.2確保外形美觀

混凝土裂縫的產生會影響橋梁工程的外形美觀,所以在進行橋梁建設施工時,相關施工人員必須加強質量控制意識,對混合料進行科學的攪拌,并保證原材料質量符合施工標準,同時做好混凝土澆筑,采取有效措施進行溫度控制,防止溫度裂縫產生,最大程度上保證建筑物的美觀性。

1.3提升工程效益

在進行橋梁建設施工時,如果大體積混凝土在澆筑過程中產生裂縫,除了會對建筑物的美觀性產生影響,還會導致工期的延誤、返工情況的發生,從而造成嚴重的經濟損失,影響施工經濟效益。如果相關施工人員通過加強質量控制防止質量問題產生,避免混凝土發生裂縫,就能確保大體積混凝土施工順利完成,這樣一來就能夠減少不必要的損失,提高企業經濟效益。

2橋梁工程中混凝土裂縫產生原因

2.1施工溫度原因

在進行橋梁工程建設時,完成混凝土澆筑后,混凝土內部的水分會快速的蒸發,這樣混凝土才會硬化,從而達到混凝土要求的強度和承載力。在混凝土完成澆筑后的過程中,混凝土自身產生劇烈的水化反應,在水化反應發生的過程中會釋放大量的熱量,而這些熱量就會在混凝土內部發生聚集。當混凝土內部溫度快速上升時,一旦混凝土表面與空氣直接接觸,溫度就會快速散發,導致混凝土內外有巨大的溫差,從而導致混凝土變形,情況嚴重時就會形成施工裂縫。

2.2材料水化熱

在進行橋梁建設施工中,水泥作為一種常用的施工材料,其自身就會發生水化反應,而這個過程會有大量的熱量散發出來。大體積混凝土其自身體積往往比較大,這樣水化產生的熱量就不容易散發出去,從而造成混凝土內部溫度上升。通常而言,在完成混凝土澆筑3到5天以后,混凝土內部的溫度會達到一個最高水平,此時若室內外溫度具有較大的差距的話,就容易產生溫度應力,從而導致混凝土出現裂縫。

2.3收縮變形

在混凝土澆筑施工完成以后,在一定時間內,混凝土會出現收縮變形以及干燥收縮等情況,導致這種情況出現的主要原因就是在完成混凝土澆筑后,混凝土內部具有很高的含水量,一旦水量慢慢蒸發減少,就會出現干干燥收縮現象,而大體積混凝土由于其體積比較大,混凝土表面以中心位置更容易干燥,因此混凝土表面極易出現收縮裂縫。

3橋梁工程大體積混凝土施工技術要點分析

3.1混凝土配合比

在進行橋梁施工建設時,相關施工人員為了最大程度上防止溫度裂縫問題的產生,就需要在每一個環節提前做好施工準備,特別是要加強對混凝土的配合比設計。通常情況下會使用熱度相對較低的礦渣硅酸鹽水泥,各種類型的水泥與普通的硅酸鹽水泥相比,礦渣硅酸鹽水泥水化熱程度更低。不僅如此,在審核粗骨料時需要優先選擇級配較高的碎石,并同時將含泥量控制在1%以下。若是混合細骨料,則優先使用天然砂,同時也需要嚴格控制天然砂當中的含泥量。在攪拌混凝土時,則需要根據實際施工需要,適當的添加粉煤灰,這樣能夠一定程度上減少混凝土混合料當中水泥的使用量,而且還可以延后水化熱溫度峰值時間??傊?,對于混凝土配合比進行嚴格的設計,一方面可以有效的滿足混凝土強度的需求;另一方面還可以對混凝土水泥用量進行合理的控制,節約成本。

3.2混凝土運輸

在完成混凝土攪拌后,還需要做好混凝土的運輸工作,也就是說需要將混凝土材料第一時間內運輸到施工現場,并完成混凝土澆筑。在混凝土運輸過程中,必須采取有效的措施防止混凝土出現離析等現象,最大程度上減少運輸時間,一旦混凝土發生離析,則需要進行二次攪拌或進行廢棄處理。在混凝土澆筑前,必須對混凝土材料進行嚴格的檢驗,只有質量合格,滿足施工需要,才可以進行澆筑施工。在混凝土入模時,需要對澆筑的傾落距離進行嚴格的控制,若是該距離大于2米,則應該采取串筒或溜槽等措施來下料施工。

3.3混凝土澆筑

在進行橋梁大體積混凝土施工時,結構自身體積往往比較大,這時則適合選擇分層澆筑的方式來完成整體施工。在進行混凝土澆筑時,則需要按照設計方案以及實際施工要求,科學的進行施工并對澆注時間進行嚴格的把控。在完成分層澆筑以后,及時對澆筑的混凝土進行振搗,使用快插慢拔的方式,振搗時間間隔在20~30秒之間。在完成振搗以后,需要對混凝土表層進行查看是否存在下沉現象或者有沒有大量的氣泡存在。在振搗過程中要小心謹慎,避免對模板造成損壞,而且也不可以觸及到預埋件和鋼筋結構。

3.4混凝土后期養護

在完成大體積混凝土澆筑施工后,相關施工人員還需加強對混凝土表面溫度以及濕度的關注,確保復合混凝土硬化需要,所以應該對混凝土進行合理的養護,制定科學的養護計劃。在混凝土澆筑12小時以后,就需要進行養護作業,例如可以在混凝土表面覆蓋草簾、土工布等滲水保水材料,并注意灑水,來保證混凝土表面的溫度和濕度滿足施工要求?;炷琉B護的時間一般在7~14天左右。

4大體積混凝土裂縫溫控措施分析

導致大體積混凝土出現裂縫的原因很多,例如溫度裂縫、收縮裂縫等,每種裂縫的防治措施都有明顯的差異,下面將針對溫度裂縫進行探討。

4.1混凝土溫度控制措施

在進行橋梁大體積混凝土施工時,混凝土的出機溫度會受到粗集料以及水溫等方面的影響,如果想降低混凝土的出機溫度,就應該保證粗集料入機溫度不要偏高。例如,在夏季施工過程中,外界溫度往往比較高,這時候施工人員利用篷布,對石子材料等進行覆蓋,而且在使用前做好噴水處理,這樣能夠降低石子的入機溫度。不僅如此,還需要利用草袋對混凝土輸送泵的泵管進行遮蓋,注意定期噴水,就可以保證混凝土在泵送過程中不會吸收多余的熱量[1]。

4.2溫度監測

想要對混凝土溫度進行全面的控制,則需要對混凝土溫度進行實時監測。在混凝土溫度監測過程中,必須遵守“底—中—表”的原則。也就是說,垂直檢測點的位置要不小于80厘米,而中間和邊緣的溫度檢測距離則應該保持在五米左右。在實際施工過程中,通常會使用預留孔洞的方式,對混凝土內部的溫度進行測量。不僅如此,還需要對溫度計進行科學合理的選擇,施工單位會使用液晶顯示溫度計。在此過程中,需要注意的是,測量溫度在上升過程中,若是溫差大于25℃,則需要采取合理的措施來降低覆蓋厚度,從而達到降溫的目的。而弱勢溫度在下降過程中,溫差大于25℃,也需要采取升溫措施,保證保暖效果。

4.3適當設置冷卻水管

在進行大體積混凝土施工時,需要嚴格按照施工圖紙和現場的實際情況進行施工。而為了防止溫度裂縫產生,還可以在大體積混凝土當中埋設冷卻水管層,冷卻水管的間距控制在三米左右。在每個澆筑層中間鋪設冷卻水管層,而水管鋪設高程,則需要根據實際的澆筑層狀況進行適當的調整[2]。不僅如此,還需要對冷卻水與混凝土的溫差進行合理的控制,保證水溫和混凝土溫度不能超過22℃,冷卻水管的水流速度則保持在0.6米/秒為宜。同時,間隔四小時就需要進行一次測量,對冷卻水的溫度以及大體積混凝土的溫度和外界氣溫等狀況進行及時的掌握,并做好詳細的記錄。在實際施工過程中,冷卻時間在15到21天左右,這樣可以有效的防止裂縫產生。

4.4施工階段溫度控制

除上述措施外,還需要在施工階段做好溫度控制。首先,從混凝土配比方面著手,根據大量的時間研究和施工經驗得知,0.6以內泵送混凝土水灰比最為適宜;其次,不僅需要對水灰比進行控制,還需要嚴格把握坍落度。例如相關施工人員,通過對砂比率的調整以及減水劑的使用等措施來防止混凝土出現坍落度偏差較大。在此過程中尤其需要注意不能隨意的加水;最后,還需要對混凝土分層澆筑進行合理控制,嚴格把控澆筑時間間隔,防止出現泌水層[3-4]。

5結束語

總之,當前的橋梁工程建設當中,經常使用大體積混凝土進行施工。但是大體積混凝土由于外界溫度的影響,以及水泥水化熱等原因,使得大體積混凝土容易發生裂縫,影響橋梁的使用壽命,威脅通行人員的生命安全。因此必須加強對橋梁大體積混凝土的研究,充分意識到大體積混凝土裂縫的原因,采取有效措施進行控制,減少裂縫出現。

參考文獻:

[1]師麗穎.橋梁工程中大體積混凝土施工技術及溫控措施[J].交通世界,2017(19):110-111.

[2]張小川.橋梁大體積混凝土溫控與防裂[D].成都:西南交通大學,2006.

[3]李陸均.橋梁工程中大體積混凝土施工技術及溫控措施的探析[J].科學中國人,2014(22):16.

[4]李德剛.橋梁工程中大體積混凝土施工技術及溫控措施探析[J].技術與市場,2014,21(12):207.

作者:王家賓 單位:中鐵十二局集團第二工程有限公司

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