橋梁工程的大體積混凝土施工技術(shù)與溫控措施研究

何雙福（中鐵十二局集團(tuán)第三有限責(zé)任公司,太原　030000）

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橋梁工程的大體積混凝土施工技術(shù)與溫控措施研究

何雙福
（中鐵十二局集團(tuán)第三有限責(zé)任公司,太原030000）

摘 要：橋梁工程大體積混凝土施工屬于橋梁建設(shè)的重要組成部分，直接關(guān)系橋梁建設(shè)的施工質(zhì)量。同時(shí)，橋梁工程大體積混凝土裂縫是易出現(xiàn)的橋梁建設(shè)問(wèn)題，逐漸受到相關(guān)部門(mén)的關(guān)注與重視。因此，為有效解決大體積混凝土裂縫問(wèn)題，相關(guān)部門(mén)應(yīng)優(yōu)化大體積混凝土施工技術(shù)，以達(dá)到提高橋梁工程施工質(zhì)量的目的。本文筆者將簡(jiǎn)要分析橋梁大體積混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因，探究溫控措施在橋梁大體積混凝土施工中的應(yīng)用，以供相關(guān)人士參考。

關(guān)鍵詞：橋梁工程；大體積混凝土施工技術(shù)；溫控措施

0　前言

橋梁大體積混凝土施工是整個(gè)橋梁建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，與橋梁建筑施工效率密切相關(guān)，是影響橋梁使用年限的關(guān)鍵因素本文以橋梁工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫原因?yàn)槌霭l(fā)點(diǎn)，以施工技術(shù)為核心，強(qiáng)調(diào)溫控技術(shù)在橋梁工程大體積混凝土施工中的應(yīng)用要點(diǎn)，為有效防治橋梁大體積混凝土裂縫問(wèn)題提供依據(jù)。

1　橋梁工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫原因

（1）水泥水化熱。水泥在水化過(guò)程中易產(chǎn)生大量的熱能，若混凝土體積過(guò)大，導(dǎo)致熱量難以散發(fā)，致使混凝土內(nèi)部溫度不斷攀升。一般情況下，澆筑混凝土后的3至5天，其溫度會(huì)達(dá)到一個(gè)頂峰值。若混凝土表面溫度與內(nèi)部溫度存在較大差異，進(jìn)而產(chǎn)生溫度應(yīng)力與溫度變形。在此基礎(chǔ)上，若溫度應(yīng)力超過(guò)混凝土內(nèi)外約束力范圍，將導(dǎo)致橋梁混凝土出現(xiàn)裂縫，影響橋梁工程質(zhì)量。

（2）外部溫度變化。在建筑混凝土過(guò)程中，外部溫度是影響混凝土溫度的關(guān)鍵因素。若外部溫度過(guò)高，則混凝土澆筑溫度隨之上升，若外部溫度迅速下降，則會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)外部溫度差距逐漸擴(kuò)大，引發(fā)混凝土裂縫。

（3）內(nèi)外約束條件。一般情況下，地基澆筑與大體積混凝土澆筑同時(shí)段進(jìn)行，在溫度發(fā)生變化的基礎(chǔ)上，受下部地基約束，導(dǎo)致外部約束力得以產(chǎn)生。由于早期混凝土彈性模量偏小，與之相反，混凝土徐變度與應(yīng)力松弛度卻較大，導(dǎo)致壓應(yīng)力過(guò)小。在溫度下降的基礎(chǔ)上，致使拉應(yīng)力增加，若混凝土抗拉應(yīng)力低于拉應(yīng)力時(shí)，則易導(dǎo)致大體積混凝土產(chǎn)生裂縫。

（4）收縮變形。待混凝土澆筑完成后，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)塑性變形、干燥收縮等收縮變形。由于混凝土中所含水分較多，若混凝土處于干燥狀態(tài)下，則混凝土所含水分會(huì)慢慢蒸發(fā)，進(jìn)而出現(xiàn)干燥收縮現(xiàn)象。一般而言，大體積混凝土表面干燥速度快，中心干燥慢，致使大體積混凝土表面易出現(xiàn)裂縫。

2　溫控措施在橋梁大體積混凝土施工中的應(yīng)用

溫控措施，即溫度控制措施，是橋梁大體積混凝土施工中的重要措施，有利于避免大體積混凝土出現(xiàn)裂縫，提供橋梁工程施工質(zhì)量。針對(duì)溫控措施在橋梁大體積混凝土施工中的應(yīng)用，主要涉及三方面的內(nèi)容，即施工階段的溫控措施、混凝土溫控措施以及溫度監(jiān)測(cè)控制和養(yǎng)護(hù)溫控措施。

（1）施工階段的溫控措施。一般情況下，0.6以內(nèi)為泵送混凝土水灰比最佳值，同時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)確把握混凝土塌落度。針對(duì)塌落度，可采用調(diào)整砂率或適當(dāng)摻用減水劑的方式，高效解決塌落度問(wèn)題。需注意的是，不得胡亂加水以達(dá)到調(diào)整混凝土塌落度的效果。在正式施工前，應(yīng)及時(shí)準(zhǔn)備相關(guān)材料、設(shè)備，例如，水泵以及測(cè)量設(shè)備等。在澆筑大體積混凝土過(guò)程中，以分層澆筑為前提，嚴(yán)格控制上下層澆筑間隔時(shí)間，避免出現(xiàn)泌水層。同時(shí)，可將集水坑設(shè)置于分層澆筑面上，利用泵將收集于集水坑中的多余水分抽出。分層澆筑的間隔時(shí)間，最宜為上層混凝土表面溫度與大氣平均溫度一致。針對(duì)上層鋼筋捆扎，待下層混凝土強(qiáng)度達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)后，室外溫度差處于規(guī)定范圍內(nèi)，方可進(jìn)行捆扎工作。另外，以混凝土內(nèi)部溫度為依據(jù)，適當(dāng)調(diào)整冷卻水管進(jìn)水流量與溫度，科學(xué)采用冷卻水管降溫方法。

（2）混凝土溫控措施。粗集料和水的溫度影響混凝土出機(jī)溫度的關(guān)鍵因素，其次是砂的溫度，水泥溫度對(duì)其的影響并不顯著。由此可見(jiàn)，控制粗集料的溫度是降低混凝土出機(jī)溫度的重點(diǎn)。針對(duì)石子，若施工季節(jié)為夏季，周?chē)h(huán)境溫度較高，可利用蓬布覆蓋建筑材料，避免因太陽(yáng)直射導(dǎo)致石子等材料溫度過(guò)高，影響施工質(zhì)量。同時(shí)，可在正式使用前，通過(guò)灑水的方式對(duì)石子進(jìn)行降溫。針對(duì)輸送泵，借助草袋覆蓋混凝土輸送泵水平泵管，并采取隨時(shí)灑水降溫方式，減少其吸收的額外熱量。針對(duì)混凝土，在運(yùn)輸過(guò)程中，利用蓬布將其遮蓋，避免其受太陽(yáng)直射。

（3）溫度監(jiān)測(cè)控制。為確保能夠及時(shí)掌握大體積混凝土溫度變化情況，需開(kāi)展大體積混凝土溫度監(jiān)測(cè)控制工作。溫測(cè)布置是保證溫度監(jiān)測(cè)控制作用得到充分發(fā)揮的關(guān)鍵，因此，在布置溫測(cè)的過(guò)程中，應(yīng)堅(jiān)持“底部——中部——表面”的布置原則，體現(xiàn)溫測(cè)布置的代表性、層次性。一般而言，80cm左右為垂直測(cè)點(diǎn)距離的最佳控制值。針對(duì)平面溫測(cè)點(diǎn)而言，中間和邊緣為最佳，且應(yīng)將測(cè)點(diǎn)距離控制在5m左右。在測(cè)量混凝土內(nèi)部溫度過(guò)程中，最宜采用預(yù)留孔洞的方法，以一一對(duì)應(yīng)為基本原則，一個(gè)測(cè)溫孔布設(shè)置一個(gè)測(cè)點(diǎn)。同時(shí)，以半導(dǎo)體液晶顯示溫度計(jì)作為測(cè)量?jī)x器。需注意的是，在測(cè)溫過(guò)程中，以混凝土升溫階段為基礎(chǔ)，若溫度差大于25℃，需采用相關(guān)措施，及時(shí)減少相應(yīng)覆蓋，迫使其溫度得到降低。以混凝土降溫階段為基礎(chǔ)，若溫度差大于25℃，則需采用有效措施增加其溫度，達(dá)到保暖的效果。養(yǎng)護(hù)技術(shù)主要目的在于提高混凝土抗壓強(qiáng)度，在混凝土施工中不可或缺。

（4）養(yǎng)護(hù)溫控措施。養(yǎng)護(hù)溫控措施，即在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中采用的溫度控制，為達(dá)到維護(hù)混凝土的目的，大體積混凝土凝土養(yǎng)護(hù)是為了滿足混凝土硬化強(qiáng)度需求。在橋梁工程建筑施工中，溫控措施是防止大體積混凝土表面出現(xiàn)裂痕的有效手段，因此，在開(kāi)展養(yǎng)護(hù)工作過(guò)程中，對(duì)混凝土表面適當(dāng)采取溫控措施，確保養(yǎng)護(hù)溫度達(dá)標(biāo)，進(jìn)而達(dá)到養(yǎng)護(hù)效果。

3　小結(jié)

總而言之，工程質(zhì)量是建筑項(xiàng)目的核心與靈魂，橋梁工程絕不例外。橋梁工程中大體積。混凝土裂縫問(wèn)題是影響橋梁工程施工質(zhì)量的關(guān)鍵，阻礙橋梁工程發(fā)展。因此，相關(guān)企業(yè)、單位應(yīng)在以國(guó)家橋梁工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，借鑒吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，科學(xué)、合理應(yīng)用溫度控制措施，有效解決橋梁工程大體積混凝土裂縫問(wèn)題，為橋梁工程是施工質(zhì)量提供保障，增加橋梁使用年限，推動(dòng)相關(guān)企業(yè)、單位發(fā)展。

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DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.03.239